墒变来自重庆抗旱一线的信息化故事(1) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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http://www.sina.com.cn 2006年09月13日 14:39 赛迪网 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【赛迪网讯】重庆正在经历的百年不遇大旱灾,对普通人来说,可能意味着飘红的气温、滚烫的大地、缺水的灾民等等,但是,对于记者来说,却是一种探究旱情背后的信息化故事的新闻冲动。 提到抗旱信息化,就绕不过去“墒”这个词。 墒,是一个专业名词,指的是土壤的含水率。也许对于很多人来说,这个字太不常见了,意思也不甚了解。但是,对于从事抗旱工作的人来说,这确是最普遍也最重要的一个词。它提供了土壤干旱最直接的指标。 2006年9月4日,重庆。虽然天气预报说当天重庆市区有可能迎来2个多月干旱以来的首次降雨,但是身处重庆的记者和所有期盼下雨的3000多万重庆市民一样,感到了失望。 中午时分,重庆气温在40度左右徘徊。这让从秋凉渐起的北京赶来采访的记者感到一种时光倒流,回到北京盛夏最热时候的感觉。11点,本刊记者在重庆市水文局设备科科长董泽纯的引领下,驱车向成都方向前进,目的地是距离重庆大约1小时车程的青杠镇,在这里,有一个旱情信息化监控的固定站和一个试验站。
市民排队接水
市民自己找水
旱情监测固定站
旱情监测移动站
管理系统界面
7月15日旱情分析
8月15日旱情分析
9月3日旱情分析 汽车在成渝高速路上奔驰,道路两边:成片的竹林已经变得完全枯黄,和土壤颜色相接,呈现出一片荒凉的景象。树木的叶子大半已经枯死,有些地方显露出曾经发生过火灾的痕迹,芭蕉树等一些经济作物,基本上全部干死了,只留下枝干和萎蔫的叶子,让看到的人着实感到心痛。 作者:田野 当车子经过嘉陵江大桥的时候,记者看到,江水水位已经相当低,因为水位下降而裸露出来的大堤,分成明显的深浅色两段,深色部分应该是江水浸泡的一段,但是可以发现,从现在江水平面到深色顶端,落差相当大,董科长告诉记者,根据他们掌握的数据,今年是50年来嘉陵江的最低水位。 在高速路两旁,不时闪过写有抗旱标语和画着抗旱宣传画的广告牌,一切都在提醒着记者:这是一片正在与大旱做斗争的土地。 固定站就建设在一片田地上,整块地分成两部分,前面的部分种植的是水稻。可以看到,土地已经完全开裂,因为是两季稻,第一季收割后剩下的杆暴露在太阳下面,全部变黄了, 但是新的稻谷却没有办法播种。后面的小高地上,种的是经济作物,有白薯、麻椒、茄子和豆子等。记者看到在干枯的枝干上面还挂着没有长成的茄子。在这块土地上面记者没有见到一个当地农民的影子,看来因为干旱绝收,他们已经对这片土地失去了希望。 但是,这片土地上,除了干旱而枯死的庄稼,与路上经过的土地不同的是,在庄稼中间矗立着一个大柱子,上面有一个平台,平台上面放着一个铁皮柜子。在铁皮柜子上,依稀还可以见到“抗旱设备请勿靠近”的字样。这就是记者此次重庆之行要找的目标之一。 但是,各位读者在跟随记者打开柜子之前,先了解一下这些柜子的来历,听听重庆,这个全国最早采用抗旱信息化系统地区的信息化故事。 给点数据行不行 “重庆所在地区,原来被称为川东伏旱区。后来重庆成为直辖市,这个伏旱区的大部分,都划了过来,所以,这里可以说是十年九旱”,坐在记者对面的重庆市防汛抗旱指挥部办公室副主任廖代誉用这样的介绍开始了和记者的谈话。他是重庆抗旱信息化整个过程的一个关键人物,是整个信息化故事的“导演”和“演员”。但是,因为旱情紧急,工作繁忙,他只给记者留了一个小时的时间。 故事还得从2001年说起,那年重庆也是大旱,同往常一样,各个部门都在上报旱情。廖主任回忆说,一次会议上,当时分管抗旱工作的副市长,同时也是重庆防汛抗旱指挥部的指挥长陈光国,面对各个部门交上来的旱情报告,说了这样一番话:“你们这个部门也反映旱情,那个部门也反映旱情,那么旱情有没有一个具体的、科学的监测数据,或者有个什么图,你拿出来看一看,”当时每个部门都没有,只是通过纸质的反映情况的公文。 原来,过去的旱情上报,基本上是靠人工观察上报的,各个区县的防汛抗旱办公室通过电话和传真收集从乡镇村社来的情况。廖主任说:“抗旱和防汛不一样,它比较‘慢’。比如开始五天不下雨,叶子可能有一些萎蔫,等再有十天不下雨,情况又严重了一些。可是观察人员看看,地里还都是绿的,大家也都有水吃,也还没有上报,当再过一个时期,等发现有的作物已经死了,才可能把情况报上来,‘我这边有点干喽,范围有多大’。这整个过程可能要半个月的时间。其实,这个时候旱情已经很厉害了。” 就是这种方式,过去几十年,重庆同全国所有的干旱地区一样,一直在采用。这样的弊端是显而易见的,一是反应比较慢,二是基层的真实情况没有及时准确地了解。面对这种情况,从90年代末,重庆市防汛抗旱指挥部就开始思考,如何能找到一种现代化的监测设备,对土壤墒情进行监测。 所以,当2001年陈光国指挥长提出这样的要求后,可以说与廖主任他们的想法不谋而合。在接到这个指示后,2002年,重庆防汛抗旱指挥部就开始着手正式考虑引入相关的信息化系统,并开始寻找相关的公司和产品。 找到“抗旱三处” 当第一次听到“抗旱三处”这个说法的时候,记者感到很诧异。因为要做报道,记者对国家防汛抗旱指挥部的部门设置也做了了解,知道下设有两个抗旱处,即抗旱一处和抗旱二处。那“抗旱三处”又是什么部门呢? 原来,“抗旱三处”是水利界业内人士给北京慧图信息科技有限公司的一个别称。当然,这是现在的事情了,因为现在慧图已经是国家水利信息化建设的一个主要角色,就像慧图总裁马宏志在面对记者时候的开场白,他说“不夸张地说,我们应该是水利信息化领域最专业的中国公司”,马宏志为人诚恳谦和,不过这句话他不是开玩笑的语气。 但是那时的慧图却还是一个不为人知的公司。从清华水利系研究生毕业的马宏志毕业后,结合自己的研究生论文,在相关部门的支持下,进行了《土壤墒情信息采集系统》分析研究,投入了几十万,用了2年时间,研发出来整套的方案。 但是,产品有了,用户却找不到。马宏志告诉记者,当时的情况是,提出了数据的分析办法,但是没有分析数据,当时仅有的一些数据分散在气象等部门。当然,现在在记者看来,这种情况的出现也是合理的,它与抗旱信息化被人们认识的发展过程有密切关系。 不过,时机终于在这一年来到了,忙着找能提供办法的廖主任他们,和忙着找实际用户的马宏志他们,终于碰到了一起。原来,在2002年,国家防汛抗旱总指挥部召开了一次防汛抗旱计算机应用研讨会上,会上马宏志做了一个旱情系统报告之后,反响很大。 这次会议之前,2002年初,廖主任参加了国家防汛抗旱指挥部组织的抗旱学习考察团,到奥地利和德国等欧洲国家进行考察.在奥地利,他们见到了适合的抗旱系统,但是当时就感受到价格昂贵。在随后的这次会议,廖主任也参加了,也正是这个机会,让双方走到了一起,而这次合作,也可以看作是抗旱信息化在中国的开端。 找对了人,后面的事情就好办了,当然,困难还是很大的。廖主任和马宏志都曾数次到过现场,他们都提到,重庆的道路情况以山路为主, 距离重庆最远的站点在达数百公里外的城口,巫溪,秀山,到这样的地方坐车要两天多的时间,当时建设小组组成了几个班子,分了几个组,每个组有3~4个人,奔赴各个固定点的地点,亲自到当地进行设备安装调试等工作。 在那个时候,慧图公司的高级工程师王海洋就是和设备处的董科长一个组。因为要赶工程的原因,他几乎有半年时间都呆在重庆,甚至推迟了婚期,只利用元旦的假期,飞回北京,用三天时间完成婚礼,又赶回施工现场。以至于后来有一次,王海洋带着自己的妻子来到重庆的时候,廖主任在一次宴会上向他们俩敬酒,表示了自己的歉意。 野外的“信息采集员” 系统建成了,现在的情况是怎样的呢?廖主任打开桌上的电脑,进入了“重庆市旱情信息管理系统”,在旱情分析图上旁边的日历栏里面,他选择了几个日子,打开了当时的旱情分析图。 从7月15号、8月15号和9月3号的分析图对比,可以直观地看出整个旱情的变化情况,最直接的从颜色上来表示,就是绿色范围越来越少,而红色范围越来越多。廖主任又给我们演示了各个地区当天的雨量情况温度等数据。记者了解到,通过这个系统,可以实现气象信息、雨情信息、实时水情、土壤墒情、旱情分析、统计信息、旱情监视、抗旱管理、会商支持等功能。 要实现这些功能,就要依靠前面提到的那些铁柜子里面的设备了。现在,就揭开柜子的秘密。 其实,铁柜子就是前面提到的固定站。所谓固定站,记者的理解就是,将专业的监测设备固定在某一处土地上,采集当地的相关数据,比如土壤的含水率(专业术语叫墒情)、雨量、蒸发等,再通过配备的通讯设施,传输到相关的站点的设施。 比如在这个固定站,就是装备了一个旱情采集终端,可以采集降雨、风速、风向、温度、湿度、蒸发、辐射和土壤含水率、地下水埋深等多个参数,并且配备了野外避雷和防潮的设备。 其实,固定站的重点在于选点。重庆市防汛抗旱指挥部办公室工程师严永辉告诉记者,首先,就是土壤类型非常复杂,大概可以分为7大类,包括黏土、沙土、沙石土等,应该说,保水率和土壤类型有很大的关系。 另外, 重庆地形复杂,拥有包括高山、深丘、浅丘、平坝等不同地形,在不同的地形上,气候环境和适宜的农作物也不同,所以即使同一类土壤,在不同的地形上,也会存在不同的情况。 抗旱系统主要就是为抗旱决策提供数据支持。通过墒情来反映损失,但是不同地区的经济类型不同,比如有以农业为主的地区,也有以经济作物为主的地区,也有以林木为主的地区,这样在选点的时候,就要考虑兼顾不同的土壤类型、地形以及经济类型,还要考虑降雨区的范围,总之,就是要有代表性。“不要太保水,也不要太离水”,经过规划,可以保证每个区县都有代表性的站点。 通讯方式上,因为要涉及到40多个地区,范围比较大,而且抗旱数据,时效性不像洪水那样紧迫,所以,旱情分析要从面上来控制。 另外,信息传输最初也考虑利用超短波来传输,但是因为维护相当麻烦,而且传输距离有限,所以从方便快捷的角度考虑,采用了短信传输的方式。因为点很分散,而且要保证在无人职守的情况下自动工作, 所以配备了太阳能板来供电,还配备了避雷设施,并且箱体要尽量坚固。同时,为了防止破坏,设备还要被架起来。 重庆市水文局设备科科长董泽纯随身携带了一个小箱子,还有一个小包。这也让记者感到好奇。这里面是什么东西呢? 到了固定站以后,董科长打开小包,拿出了里面的东西,原来是一个小军锹。而箱子里面的东西,其实就是一种移动的监测设备,也就是所谓的“移动站”,学名叫作便携式土壤水分采集仪,主要就是用于旱期土壤墒情巡测或者是加密测点的测量。 只见董科长用军锹挖了一个10厘米左右的坑,然后把一个带有三个长金属插头一样东西的土壤水分探测器,一边连在盒子里面的采集仪上,一边把那个金属“插头”埋在了土壤中,然后打开仪表。大约过了十几秒,可以看到仪表的显示器上显示出这个地区、这个深度下的土壤的含水率了,同时还能显示出当地的经纬度以及测量深度。 而且,这台仪器也带有GSM/GPRS无线传输的通讯功能,可以把数据发到中心站。 看完了固定站和移动站,董科长又领着记者来到了旁边的一个小院,这里就是重庆旱情监测的三个试验站之一,青杠试验站。记者了解到,试验站的主要目的,就是做除了土壤墒情以外的真正的综合数据的提取和检测,包括当地的温度、湿度,蒸发率、温度和湿度,风力和方向,以及土地温度等数据。小院前半部分是一大片土地,当间立着一个大杆子,有10米高。上面分两层,每一层都一个横杆,上面放了好多设备。原来,上面一层是测风力、风向的设备,而下面是测量温度、湿度以及辐射的设备,同时还有通讯的天线。在杆子的旁边,还有一个大的铁皮柜子,里面放的是电源设备、避雷设备和电池设备。 在土地的四周,放置了各种形状的仪器,看守试验站的一个工作人员告诉记者,这分别是翻斗雨量计、雨量自计器、手工雨量器、低温探测器和蒸发皿。 在小院的后面,就是机房。这些仪器测量的数据,都可以传到这里的电脑里面。每天上午8点,这里的数据,也会传送到中心站去。在这个屋子的一角,还堆放着做试验的瓶瓶罐罐,这就是用来人工分析数据的设备了。值班的只有一个本科毕业,学习水文的小姑娘。在回来的路上,董科长告诉记者,其实这项工作挺枯燥的,但是也非常重要。“过了这阵旱期,可能就会好一些了”。看来,为了抗旱,在很多岗位上人们都在默默地作出贡献。 作者:田野 就是这样,固定站、移动站,试验站的数据要传输到位于重庆市水利局的中心站,然后进入数据库。在数据库的开发上,也要求具有模块化、B/S结构,这样可以方便的实现信息共享,可以方便地进行数据维护。最后,就像记者看到的那样,数据被具体的应用系统使用,比如旱情分析系统等,变成了数据和图表。 百年大旱也是一个好机会 看完这些设备,一个一直带着的疑问强烈地扩散开来,那就是,这些信息化设备,在百年一遇的重庆大旱中,到底发挥了怎样的作用呢?而重庆市防汛抗旱指挥部办公室工程师严永辉,就是要为我们解答这个问题的人。 但是严永辉太忙了。在整个抗旱期间,他一直负责值班工作,白天无法离开工作岗位,记者的采访只好安排在晚上8点。当我们如期赶到的时候,他还在处理一些旱情通报的文件。后来,记者才知道,他担负着重庆抗旱的各方面的工作,比如水源和工程、预案、规划、法规、以及信息化系统等。 说起抗旱的信息化系统,严永辉从技术的角度给了记者一个解释。原来,最初的出发点很简单,就是土壤的墒情监测。以前的做法就是人工的办法,具体的做法就是通过用取土钻,将某一个地方的土壤取上来,然后在实验室中称量,得到一个重量值,然后通过人工烘干,将水分去掉,再得出一个值,两个值的差,再通过一些换算,就能够得出土壤的含水率。 但是,这种方法存在着很多问题,比如因为每次人工作业需要的时间很长,也就意味着没有办法获得实时的数据。同时,在操作过程中,精度的控制也会受到人为的一些干扰而出现误差。当时,重庆就意识到,要解决这种问题,就要通过自动化的手段,来减少人的误差,减少人的劳动强度。 “抗旱信息系统的基本作用就是,实时反映,实时监测。”严永辉这样客观地对信息系统的作用进行了评价。应该说,信息系统是帮助决策的主要手段。而根据墒情信息,可以随时观测旱情分布,还有通过气象和水利设施的数据,比如蓄水状况、江河来水、不同季节农作物生长期、种类,可以大致推算退墒过程。 采访中,记者感到,必须承认,信息化目前在抵御旱灾的斗争中作用还是有限的。但是让严永辉看重的是,如果能够积累长期的数据,这样整个系统就会变得富有价值。“长期积累,通过一定时期以来的数据积累,可以起到一定的作用。可以通过数据来进行分析。现在就是缺少连续性、数字化的数据。” 他举例说这次重庆防汛抗旱指挥部发布的红色预警,主要是依托各区县的农田灾害的损失数据,而旱情数据只是作为参考。也就是说,现在的信息系统还不具备强大的预测功能。在严永辉看来,这就是因为数据积累的时间还不够长。 从这个角度上来说,今年百年一遇的大旱灾,就有利于积累下来非常极端的数据,“从这点上来说,今年重庆的大旱对信息化系统来说是个好机会”,严永辉这样告诉记者。 而对于现在采取的信息化系统,严永辉认为主要的问题就是固定站还不够多。他给记者算了一下,重庆的面积是8.2万平方公里,现在却只有62个固定站,相当于1323公里面积才有一个站点,是远远不能代表所有的土壤信息的。虽然移动站的想法是好的,就是哪里出现旱情,就到哪里测。但是,现在回想起来,还有一些问题。主要的原因就是不一定可靠,移动站受人为的影响比较大、随机性强。比如每次选土样的时候,挖的深浅是不是一样等。未来的二期工程,增加移动站的数量,是工作的重点。 看来,数据不是一天获得的,而重庆的抗旱信息化,还将继续脚踏实地地走下去。
蒸发皿:测量蒸发量
翻斗雨量计:就是里面有一个翻斗,当雨量达到 一定程度,就会自动翻转,从而传输数据
青杠旱情试验站外景
信息接收系统
接收下来的数据自动形成表格
旱情自动监测系统总体架构图
旱情会商
重庆市防汛抗旱指挥部
重庆市防汛抗旱指挥部办公室副主任廖代誉
重庆市防汛抗旱指挥部工程师严永辉
北京慧图信息科技有限公司总裁马宏志 作者:田野 链接 重庆抗旱系统建设时间表 2002年6月份,由廖主任带队,还有市水文局、抗旱办的同志,一行四人,专程来到北京,并到了建设好的实验地点,亲自体会了抗旱系统,后来,他们还去了山东、河北等地,亲自考察情况。 2002年7月初,重庆防汛抗旱指挥部编写完成关于采用《重庆市墒情监测系统》的相关报告,8月8日,报告通过了专家评审,参加评审的有来自国家防汛抗旱指挥部,重庆市政府办公厅等相关机构的人员。 8月15日,防汛抗旱指挥部就将方案上报到市政府相关主管部门,8月26日,政府就批示同意建设,从上报到批示,时间间隔非常之短。 2003年2月,资金安排意见出来了,400万资金得到落实。 2003年3月,工程正式开工了,按照当时的规划,一期工程计划要建设62个固定站,3个实验站,为了谨慎起见,将工程分为了两个阶段。
手工雨量器:通过手工测量,与信息化设备的数据比对
雨量自计器:在这个设备里面有一个浮子,同时浮子带动绘图笔,在纸上绘出雨量线
十米监测杆:测量风力、风向、风速、温度、湿度等,并配有通讯天线
地温探测器:通过一根伸到地下,带有探测器的长杆,测量地下土壤温度 第一阶段,是建设了9个野外的固定站、1个中心站、3个移动站。 3月5日,重庆防汛抗旱指挥部和北京慧图公司双方签署合同,正式开工,但是因为当年非典的原因,工程被迫停工,并从7月非典过后恢复建设,到8月份建成,9月2日,对已经建成的站点数据进行了正式运行,效果喜人。 10月17日,市领导指示立即开始下一阶段的工作,10月份公开招标,由慧图公司最终中标,并从2003年11月份开始建设,并且于2004年3月正式建设完成。经过艰苦努力,到最后终于建成了62个固定站,32个流动站,3个实验站,1个中心站,以及一套大的系统.总共投资金额达到了403万,其中包括土建、征地、软硬件等所有投资。 2004年10月26日,系统建成后试运行了3个月,并最终整个工程全部验收,在这次验收会上,国家防汛抗旱总指挥部抗旱处的处长,以及来自河北、山西、吉林、浙江、福建等省市的防汛抗旱办公室的主任都参见了会议,应该说,重庆的这个系统的建设,对于防汛抗旱信息化系统在全国的推广,具有引导和推动的作用。 2006年上半年,根据国家要求,这套系统全部移交给重庆市水文局,由他们进行管理,防汛抗旱办公室使用成果现在,重庆是已经列入了全国5个抗旱信息化试点城市。 记者手记 剑走偏锋如何游刃有余? “到重庆采访抗旱?这和你们有关系吗?”这是当某人听说我要去重庆时给我的留言。 确实,决定到重庆采访的那些天,我在网上看了很多这次重庆大旱的专题报道资料,说实话,谈到抗旱信息化的文字几乎没有。人们更多地在关注每天的温度是多少,关注每天增加的损失是多大,关注政府采取了哪些措施,关注老百姓的反映如何等。那时,我也在自己问自己,我要去吗?花这么多采访经费,值得吗?我能给出一个合格的交代吗? 每次到这个时候,学习新闻的我,就感觉自己身处的这份关注信息化的媒体,在当前的环境下,确实是剑走偏锋! 但是,我们同样是一份尊重新闻规律的媒体。在发给重庆防汛抗旱指挥部的采访提纲里,我这样写到:“重庆大旱牵动了亿万人民的心,也牵动了我们的心,报道信息化手段在这样一场艰苦的斗争中的应用,是我们关注的焦点”。就是这样,为了找到新闻的焦点,重庆,我们来了。 虽然每次采访信息化以及采访后的写作都会是一次痛苦的过程,因为我们面对的是冷冰冰的机器、枯燥难懂的技术和情节简单的过程,这与我们追求的故事性似乎有着天然的矛盾。 但是,让我们欣慰和需要感谢的是,我们找到了协助我们顺利完成采访的重庆市防汛抗旱指挥部的信息化相关工作人员以及北京慧图的工作人员。当了解到他们的工作,我们感到自己找对了目标。也正是因为有他们的存在,才有我们存在的必要。而得到他们的支持,我们的采访才能顺利进行,才能写出不断向目标靠近的稿件,才能更加游刃有余。(n101) 作者:田野 |