水資源管理制度可視化應用

時間:2022-05-19 04:34:06

導語:水資源管理制度可視化應用一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

水資源管理制度可視化應用

1水資源管理現狀

我國水資源管理制度建設有力地促進了社會經濟的發展和人民生活水平的提高,保障了水資源的可持續利用,水資源管理工作逐漸完善,管理措施不斷加強,對支撐社會經濟發展方面發揮了至關重要的作用,取得了令人矚目的成就;同時,也暴露出一些問題,如水資源管理投入不足,計量監控設施不足,法制、體制、機制以及管理能力等不適應嚴格管理制度的要求,還存在一些開發過度、用水低效、排放無序、處罰無力等不適應嚴格管理制度的現象,已成為經濟社會可持續發展的重要制約因素[2-4]。要實行最嚴格的水資源管理制度,現狀的水資源管理制度仍存在不足,主要包括:(1)體制不順制約著水資源管理的發展;(2)水資源管理制度體系不夠嚴密;(3)水資源管理的基礎薄弱,考核指標可操作性差;(4)水資源管理監管執法存在難題;(5)現行制度沒有充分體現社會管理的理念。因此,要解決水資源浪費、用水效率低下、水生態環境污染等問題,保障經濟社會可持續發展,實行最嚴格的水資源管理制度十分緊迫。要確立實行最嚴格水資源管理制度的理念,充分認識到沒有嚴格的水資源管理,經濟社會可持續發展就難以為繼。

2實施中的主要問題

實行最嚴格的水資源管理制度一經提出就引起了強烈的反響,其主體思想要落實“三條紅線”,然而“三條紅線”的劃定也有一定的困難,而事實上供水工程的來水量、用戶的用水量等內容都是不確定的,具有動態性,因此紅線的劃定是相當有難度的。最重要的是“三條紅線”如何落實實施,如何通過控制指標的實時反饋,使管理部門快速反應,最快最有效地進行水資源管理。最嚴格的水資源管理制度如何落實?嚴格管理的考核指標如何分配?“三條紅線”如何保障?如何使最嚴格的水資源管理制度落到實處?這一系列的問題都亟待解決。在現狀水資源管理體制尚不完善的情況下,除要進一步完善管理制度,水資源管理責任制能否得到落實,如何將水資源管理中無法量化和偏軟的指標進行有效考核,將虛化和弱化的管理責任制有效落實,強化水資源管理監管執法,使最嚴格的水資源管理制度順利實施亟需一套有效的管理手段。

3支撐手段分析

傳統的管理方式無論從精度還是效率上都無法滿足現代水資源管理的要求,且有許多管理條塊可操作性比較差,實行最嚴格的水資源管理制度需要提供快速準確的信息,達到水資源信息采集、傳輸、接收、分析評價和預測預報的現代化[5-7]。在此基礎上,建立一套水資源管理的信息支撐平臺,以綜合支撐平臺為基礎,將水資源管理制度、水源監測和計量、水資源統計、水資源管理考核、水文化、科學理論與技術等非結構和結構化的內容進行綜合管理,實現水資源管理的總量控制、效率控制和納污能力控制,建立實行最嚴格的水資源管理制度的總體支撐。基于此,文章提出一種新的管理模式,采用由上而下的管理手段,將水資源用戶的信息終端進行采集和傳輸,利用一套水資源管理的信息支撐平臺進行嚴格管理,將嚴格水資源管理的方案、規定、條例、制度等內容可視化、流程化和規范化,以有效指導水資源的價值取向并進行快速反饋,形成連續不斷反饋的動態管理過程。在此基礎上,以綜合支撐平臺為紐帶,落實“三條紅線”的有效實施,促進水資源的合理配置與高效利用。

3.1平臺的基本特點

實行最嚴格的水資源管理制度需要大量的數據信息支撐,包括:定性和定量信息、結構化和非結構化信息、個體和群體自組織的多樣性以及信息的不完備性。因此在這樣的情況下,要實現最嚴格的水資源管理的可操作性尚有很大的困難。因此,倘若要使建立的平臺具有可操作性,必須具有以下特點:(1)能夠將復雜問題簡單化,非結構化的信息結構化,開展多信息的組織和融合,定性定量結合進行水資源管理的形式化描述,從多方面的定性認識,上升到定量認識,實現復雜問題特定條件下的相對簡化,體現辯證思維和社會思維。(2)可以把分布數據變成信息,把不同層次的、多種領域的知識綜合,把宏觀研究和微觀研究統一起來,快速提高共享、服務、規范化能力;在不斷積累和發展的基礎上,達到通用、同步和共同建設的目的,并能夠進行快速的推廣應用,相應的組件和主題要可視化、規范化,并方便保存、重用和積累。(3)按照從上到下的信息化建設和管理方向,先描述應用主題及流程圖,再提出對應的、有針對性的發展建設的基礎,以避免重復建設,并增加基礎建設的利用率;模式的應用要通過組織、搭建,并不是按照功能開發的,同時要有行業標準支撐和相應的平臺產品應用,是可以實際操作的應用模式,并能夠針對突發事件可以快速組成應對系統。(4)按照從數據到信息、從信息到知識、從知識到智慧的方向,通過知識圖把數據、信息及知識可視化,采用知識圖來關聯信息、組織應用過程中的信息、描述事件和應用主題。如水資源嚴格管理紅線的對比、指標對照、合理配置等,直觀、動態、可以變化,讓管理具有操作性。(5)利用組件化技術和采用平臺提供數據、信息、知識的綜合集成。以主題為中心進行特定時空下的信息組織與問題描述,實現復雜問題的形式化、結構化和相對簡單化,并應用綜合集成支撐平臺實現應用、會商研討與決策服務,采用組合及綜合的集成方式,通過分析比較、決策評價,可以獲得滿意或和諧的協商結論。(6)充分挖掘專家個體和專家群體在決策過程中經驗知識、決策智慧和做人做事的道理,豐富、擴展和積累解決問題的能力(知識、經驗和做法),實現人與計算機的和諧結合,在綜合集成服務平臺環境下提供信息服務、知識服務和決策服務。

3.2主要技術支持[8,9]

(1)采用組件化技術對水利業務進行組件化、規范化和標準化,按照基于組件的軟件開發方法進行水利業務組件的開發,通過Web服務的方式對組件進行,向用戶提供服務。采用富客戶端(RichClient)模式開發支持知識可視化的綜合集成平臺。(2)以面向服務的思想為指導,研究并構建水利業務應用組件庫,便于組件庫中組件的存貯、組織與管理。(3)用知識圖來描述水信息應用的事件、主題、過程及相關知識是水利業務應用知識描述及可視化,采用中間件、網格、綜合集成研討廳等技術,構建的綜合集成服務平臺。(4)信息提供商在提供數據時,往往都是零散的、異構的數據,用戶在應用時存在許多困難。利用SOA思想,可以把紛繁復雜的數據,組裝成為靈活的、復雜的數據信息服務給用戶使用。(5)采用“物理分散,邏輯集中,按需獲取,分布處理,統一調度”的網格技術平臺方案,是構建水利應用支持中心的關鍵技術,它以面向服務的體系結構(SOA)為基礎,以服務能力描述、服務注冊與發現、服務動態綁定、服務組合功能實現機制為核心,在虛擬的組織結構中,實現信息共享資源、可配置的動態信息服務、協同分布式支撐應用、知識化的集成決策服務。(6)建立平行系統運行的基本框架以及人工社會與實際社會相互作用的過程和協議。建立平行系統的多目標、多效能解決方案的評估體系。建立平行系統內部的反饋機制和對應的控制及自適應算法。建立基于攝動分析和序貫優化的平行系統的新型優化方法。利用計算實驗對實際系統的組成與行為進行辨識和控制的方法。

3.3嚴格管理應用

3.3.1體現總量控制紅線的水信息服務與供水管理控制

水資源信息服務包括水資源監測信息服務、水資源信息、水資源綜合信息服務等。水資源信息服務是在信息采集傳輸系統采集信息的基礎上,對數據信息進行展現、分析與整理,直觀地反映水資源形勢及開發利用狀況。供水管理包括:水源地管理、地下水超采區管理、供水工程管理,以及供水行業管理等業務。水源地管理重點針對集中供水水源地(含水庫、湖泊、江河和地下水水源地等,包括應急備用水源地)管理。實現對不同級別行政區、不同用水戶、不同水資源分區的用水總量控制。

3.3.2體現用水效率控制紅線的用水管理模塊

以供水水源和用水戶為基礎,對用水戶實時管理和用水水平實時評價,實現用水效率控制紅線。用水管理包括:水資源論證管理、取水許可管理、水資源費征收使用管理、計劃用水、節約用水以及用水水平分析等業務。

3.3.3體現水功能區限制納污紅線的排污口與水功能區污染控制模塊

該模塊主要包括水功能區管理、入河排污口管理、水生態系統保護與修復管理等業務。水功能區管理包括:已劃定水功能區(包括地下水功能區)基本信息管理;污染物納污總量控制管理;水體納污容量控制方案管理等功能。實時監測排污口安裝環境保護圖形標志牌,排污計量裝置、污染物在線監測裝置及污染防治設施運行監控裝置,進行排污口的登記造冊,實施責任到戶制度。同時,當污染物種類等發生變化或污染物排放超標時,可進行水功能區水質污染模擬分析,以便制定相應的應急預案。

3.3.4水資源管理業務模塊

主要完成:(1)水資源調配管理。包括水資源規劃管理、水資源調度業務處理等業務。(2)水資源統計管理。包括各類水資源信息的統計及等業務,主要是實現對水資源公報、水資源簡報、水資源管理年報、水務管理年報、地下水通報、水質旬報等的管理。(3)用水戶獎懲管理。對在實行最嚴格的水資源管理制度中超出“三條紅線”控制的用戶,根據具體情況自動分析懲罰措施,并對表現較好的用水戶,自動分析獎勵措施。

4結語

如何通過落實最嚴格的水資源管理制度,實現水資源的合理開發、可持續利用,為經濟社會的可持續發展提供支撐,是一個迫在眉睫、亟待解決的問題。實行最嚴格的水資源管理制度最重要的是落實實施,文章提出一種新的管理模式,將最嚴格的水資源管理制度的“三條紅線”、方案、規定、條例、制度等內容可視化、流程化和規范化,將定性和定量信息、結構化和非結構化信息、個體和群體自組織的多樣性以及信息的不完備性進行融合,以有效指導水資源的價值取向并進行快速反饋,形成連續不斷反饋的動態管理過程,有助于實行最嚴格的水資源管理制度的反饋和交互,具體有動態適應性、通用性和可操作性,特別是可視化的人機交互管理界面是決策分析的重要表現,豐富的用戶界面和操作方式,能夠將信息、知識和智慧完美結合。最終以綜合支撐平臺為紐帶,建立針對“三條紅線”的有效管理實施模塊。最嚴格的水資源管理制度為提高水資源利用效率、可持續發展提供了有力的支撐,但就目前而言,缺乏相關的機制研究,需要研究有效的初始水權分配機制、有效的補償與激勵機制以及廣泛的社會參與機制等水資源配置及管理機制;同時,實行最嚴格的水資源管理制度也需要對監測、計量、統計、考核等保障體系和對策措施進行更加深入的研究。

作者:張建龍1解建倉2工作單位:1.山西省水利建設開發中心2.西安理工大學西北水資源與環境生態教育部重點實驗室