信息化治理黄河

（寇怀忠楚楠王博）目前，我国主要依靠信息化手段治理黄河，根据黄河的特性建设了“数字黄河”，这是原型黄河的虚拟对照体，全面提升了治理黄河的科技水平和决策的预见性、准确性。在“数字黄河”中使用了哪些信息化技术？是如何与实践相结合的？本组专题详细介绍了“数字黄河”各个业务系统与实际需求相结合，构成一体化系统平台的核心内容。

黄河是中华民族的母亲之河，黄河的治理开发，历来是中华民族安民兴邦的大事。进入新世纪以来，经济社会的发展对黄河的治理开发提出了更高的要求，治黄工作仍面临一些难题亟待解决。首先是河床淤积、萎缩加剧，过洪能力急剧下降，洪水威胁依然严重; 其次是水资源供需矛盾尖锐，大量生态用水被挤占; 三是水土流失尚未得到有效遏制; 四是水质污染日趋严重，河口生态环境恶化。

数字化黄河

面对黄河的现状，为实现新世纪黄河治理开发与管理的目标，必须运用先进的水利和信息技术，升级改造传统的黄河治理开发与管理手段，提升治黄业务的科技含量和管理水平。为此，2001年7月，黄河水利委员会（简称黄委）正式提出建设“数字黄河”工程。

什么是“数字黄河”呢？“数字黄河”就是借助全数字摄影测量、遥测、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等现代化手段及传统手段采集基础数据，通过微波、超短波、光缆、卫星等快捷传输方式，将黄河流域及其地区的自然、经济、社会等要素构建为一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件和数字模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟、分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。

简单地说，“数字黄河”就是原型黄河的虚拟对照体。即通过全数字化数据库平台的构建，建立黄河流域及其相关地区的数字化研究环境，采用数学模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟、分析和研究。

通过实施“数字黄河”工程，全面提升了治黄决策的科技水平和决策的预见性、准确性。“数字黄河”工程按规划建成后，形成从空间、地面、地下的全方位的对水文气象、水资源、洪水演进、河势变化、流域生态等的监测系统网络，以及面向应用的专业数学模型和数字仿真模拟系统。“数字黄河”工程以丰富真实的数据为基础、以正确科学的数学模型为核心，有力地支持了治黄决策的科学性和准确性。

工程的必要性

在黄河治理开发中，工程积累了丰富的基础资料和数据资料，开发了许多应用软件。通过“数字黄河”工程的实施，对数据资源进行了统一规划和建设，充分整合了现有数据资源，完善通信和计算机网络，避免了重复开发和资源浪费。

黄河管理与决策对时效性要求非常高，“数字黄河”工程充分利用遥测、遥感、地理信息系统等高新技术改造了传统的信息采集、传输和处理手段，为科学决策赢得了宝贵的时间，大大提高了管理与决策的时效性。

受地理环境和技术手段的限制，黄河上大多数信息采集只能依靠人工进行，特别是在上游交通不便、经济不发达的地区。通过“数字黄河”工程的建设，增加的自动监测、遥测、卫星和航空遥感等现代化信息采集手段，建立自动化数据处理分析系统，扩展信息的类别和采集频度， 增强了对黄河管理与决策的宏观把握能力。

随着黄河流域经济社会的发展，黄河防洪、供水、发电和生态保护之间的矛盾越来越突出，管理和决策的难度也更加困难。通过“数字黄河”的工程建设，利用现代计算机和数学模型技术，开发功能强大的业务应用系统，建立综合决策支持系统和虚拟环境，对黄河管理与决策方案进行模拟、分析和研究，在可视化的环境下提供决策支持，增强多目标冲突的解决能力，提高管理与决策的科学性。

“数字黄河”工程是一项复杂而且庞大的系统工程，下面将分四个部分简单介绍一下“数字黄河”工程。首先介绍“数字黄河”工程的总体框架; 其次介绍数据采集系统，重点介绍3S等高新技术在数据采集系统中的应用; 第三部分介绍应用系统在黄河治理开发中发挥的重要作用，其中重点介绍水量调度系统; 第四部分将总结“数字黄河”工程的特点和创新点以及今后的发展方向。