中国将全面启动“数字水保”
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作者:党政办
时间:2007-05-17
科学时报 2007年4月11日
2007全国水土保持会议透露出一个新的动向:我国将全面启动“数字水土保持”工程建设。
北京师范大学教授刘宝元对数字水保作了一次诠释,他认为:“现在提出‘数字水土保持’建设,是由于它与以往的水土保持信息化有着本质差别。”
他在其《中国数字水土保持建议方案的交流》报告中表示,实施水土保持数字化工程是加速实现水土保持管理信息化、现代化的重要手段,对于快速、准确、充分利用各种信息资源,提高预测预报能力,及时公告水土流失动态变化,科学评价工程建设成效,提高行政管理水平和科学决策能力,都具有十分重要的意义。
数字水土保持理念
刘宝元认为,“数字水土保持”可以定义为按地理坐标对水土保持要素和状况的数字化描述和处理。进一步解释为,借助地球空间信息技术,对水土流失状况、地形、土壤、降雨、植被、土地利用、经济社会状况,以及水土保持工程、开发建设项目、行政管理等多种类型、多种尺度、多种来源和多种时相的水土保持基础信息,进行数字化收集、贮存、传输、分析和应用,为水土流失动态监测,水土保持规划设计、效益分析、项目管理、预防监督等工作提供现代化的方法和手段。它包括信息采集与更新、贮存与数据库、通讯与网络、分析与模型、项目管理与决策支持等子系统。
“数字水土保持”是“数字地球”思想和技术在水土保持领域的应用和发展,是数字地球的专业化和具体化。
“数字地球”的概念由美国前副总统戈尔于1998年1月31日首次提出。他提出这一概念的理由是:人类渴望获得知识与信息,但大量信息仍然积压在某个角落没有被使用;由于人类大脑对数据的处理和记忆速度太慢等问题,常常在海量数据面前显得束手无策,形不成概念;如果将数据排列成一定规律,人们便可以迅速形成概念并作出判断;一般的计算机信息系统不能很好地完成这个任务,这就需要“数字地球”。
“数字地球”可以理解为对现实世界的数字描述和表达系统。它将不同时空多分辨率的资源、环境、社会、经济和人口等海量数据或信息,按地理坐标,从局部到整体,从区域到全球进行整合、融合及多维显示,并能为实际应用提供支撑。
“数字地球”的概念提出后,由于其在政治、军事、经济、科研等领域的重大意义,迅速引起了欧洲及其他一些国家的反应。
不过刘宝元说:“国外没有明确提出‘数字水土保持’的概念,但以根植于地理坐标或地理单元这样的‘数字地球’理念开展的水土保持数字化或信息化过程一直在进行,主体思路是以水土流失动态监测与评价,带动水土保持数字化建设。”
据刘宝元介绍,在利用数字技术方面,我国已先后开展了“数字中国”、“数字城市”、“数字流域”、“数字农业”、“数字水利”等方面的研究,并由测绘部门强化了国家基础信息设施建设和数据共享的力度。北京建立了“数字北京”市重点实验室,黄河水利委员会进行了“数字黄河”工程建设。
“数字黄土高原”
根据水利部的治水新思路和“数字黄河”工程的总体规划,2003年就开展起来的“数字黄土高原”建设工作是一个最早的尝试。
黄河流域的黄土高原地区总面积64.2万平方公里,其中水土流失面积45.4万平方公里,年均输入黄河泥沙16亿吨,是我国乃至世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区。国家投入大量资金开展该区域的水土保持工作,取得了显著成效。随着我国生态环境建设力度的加大和西部大开发的深入,对这一区域水土保持工作提出了更高的要求。
黄河上中游管理局副局长何兴照说:“‘数字黄土高原’就是运用‘3S’(RS,航天观测技术;GIS,地理信息系统;GPS,全球卫星定位)、计算机网络和数据库等技术,建立信息采集、信息传输和数据存储体系,实现黄土高原水土保持信息的规范管理和共享。在此基础上,开发各类水土保持应用系统,实现水土保持信息的处理、分析预测、防治管理和效益评价,为水土保持规划、科研、监督、管理、示范等各个业务领域提供服务。”
实际上,“数字黄土高原”是“数字黄河”工程的重要组成部分。在设计中,已统筹考虑黄河流域水土保持监测网络系统、黄河水土保持数据分中心、黄河上中游管理局信息化及电子政务建设等工程,确定“数字黄土高原”工程由信息采集、信息传输、数据存储、信息服务平台和应用系统等5部分组成。
何兴照介绍,目前,“数字黄土高原”设计框架中的信息采集体系,已建成了黄河水土保持生态环境监测中心站、郑州监控中心、3个直属分中心(天水、西峰、榆林)、8个省级监测总站、69个地级分站。基本形成了流域机构、省(区)、地(市)、县(旗)比较完整的水土保持信息站网体系。另外,诸如信息传输系统、数据存储系统、标准体系建设、应用服务平台建设都在建设完善中。
存在问题
刘宝元分析,“数字水土保持”与以往的水土保持信息化的区别主要表现为两点:一是将所有的信息落实到统一编码的地理位置和地理空间,从而使原来的信息有了空间属性;二是将所有信息以统一的标准和格式,在不同层次地理单元上进行存贮和处理,并能实现各层次间的传输和应用。因此,“数字水土保持”应该是按照全新的理念进行数字化建设,为此需要对没有数字化的成
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