水利水电工程地质计算机应用现状与思考

水利水电工程地质计算机应用现状与思考水利水电工程地质计算机应用走过了十多年的发展历程，历经起步、发展、相持和拉开档次等四个阶段，现状以应用普及程度和技术水平来衡量，可以称为两极分化，从整体上来看，落后于其它专业。从不同的角度对此状况进行探讨，专心思索一些实质性问题，或许有些启发。1发展历程水利水电工程地质计算机应用工作的起点基本上与其它专业同步，初期发展也是有声有色的，经过十多年的努力，伴随着改革开放的主旋律，度过了从起步到发展的初级阶段，进入令人困惑的相持时期，最终还是拉开了档次，走向两极分化，从整体上讲落后于其它专业。十多年的发展历程，可以概括为起步阶段、发展阶段、相持阶段和拉开档次等四个阶段。1.1起步阶段9 八十年月中期，PC-1500袖珍计算机使得最基层的地勘队有幸成为计算机的拥有者。袖珍机用于工程地质水文地质的一些小型计算，物理力学试验资料的分析整理，一些小型的简洁图件的绘制等等。很多袖珍计算机的使用者们将自己的经验和成果无私奉献出来，在各类专业技术刊物上登出了大量解决实际问题的源程序，自发地形成了自由软件库。单位和个人的应用程序的交流也比较任凭和自由，这对提高系统内计算机整体应用水平起到了积极的作用。可以这样说，八十年月中期水利水电系统的袖珍计算机热，为系统内的计算机应用培育了人才，熬炼了队伍。1.2发展阶段八十年月后期至九十年月初期，随着计算机硬件和软件技术的发展，PC系列微机大量涌入中国市场，国内计算机处理汉字信息技术也进入了实用阶段，中国人应用计算机有了划时代的突破，水利水电工程地质的计算机应用也进入了形势大好的发展阶段。系统内一些领导比较重视的单位相继组建了工程地质专业的微机室或电算组，装备了一定数量的台式微机，部分地质师转而从事工程地质计算机应用工作，从今有了水利水电工程地质计算机应用的专业队伍。在此期间，工程地质专业计算机应用软件有了很大发展，绘制钻孔柱状图、地质剖面图、等值线图、节理统计图等地质图件亦可达到计算机出图的实用水平;数据库的应用方面，有了一些初步实践和应用规划;在工程地质数值计算方面，将当年在袖珍机上应用较为成熟的一些工程地质计算程序搬到了微机上，并连续开发了一些新的计算程序。总之，这些成果反映出工程地质的计算机应用渐渐进入了实用阶段。1991年底在长沙首次召开了水利水电工程地质计算机应用交流会，将计算机应用作为水利水电工程地质专业的一项应用技术提高到了可以召开特地会议的重视程度，也是对当时一些人曾认为计算机在工程地质专业中没有多大用处的正面回答，是对本行业计算机应用工作的一次总结。1.3“相持”阶段9 这个阶段大至为1992年到1995年期间，此期间的硬件已从286、386档次快速更新换代到486和Pentium系列;各类编程工具、制图平台、数据库平台等等，功能越来越强大，Windows系统走向成熟。水利水电工程地质专业的计算机应用自然也有了新的发展，主要表现在绘制钻孔柱状图作了一些版本更新，或与数据库的结合方面有些新进展，剖面图方面可以利用数据库和数据文件在AutoCAD环境下处理复杂地形、断层构造、非钻孔掌握的地质剖面等问题，达到了推广应用的水平。在探讨三维地质模型于计算机上的实现亦有些新进展，但离实用水平还有相当距离。就整体应用水平而言，基本上没有更为可以宣扬的重大突破，在此称之为“相持”或“稳定”阶段,当然并不一定很合适。社会不期望动荡，政治强调的是稳定，而科学技术处于稳定状态就等于停滞不前，那可不是我们所期望的。鉴于“相持”阶段存在的问题，1995年11月在武汉召开了第二次全国水利水电工程地质计算机应用技术交流会，参会单位演示了自行开发的专业应用软件，进行了自由软件的交流。会议就地质计算机应用及软件开发中多年来一直困扰开发者和用户的标准化、通用性等问题绽开了热闹争论，打算筹建水利水电工程地质计算机应用技术协作网(以下简称协作网)，以利于加强交流，试图查找出一条共同发展的新路。1.4拉开档次阶段9 这个阶段大致从1996年至今。水利水电系统的工程地质计算机应用发展很不平衡，经过起步、发展、相持阶段之后，快速拉开档次就成为必定结果。主要表现在水平高的单位已经建立起了勘测系统的Intranet，可以与分散的地质队实现远程网络通讯，交换工程及管理信息，计算机出图率可达80%以上，地质报告的编写、地质资料的分析整理等等均已达到计算机化。但一些进展迟缓的地方设计院的勘测单位，还有地质计算机出图率为零的，或最多只能出钻孔柱状图。也有少数甲级大院好像也才刚刚起步，大多数地质师不会娴熟操作计算机或水平较低，如此技术水平，当然远远不能适应现代化建设的需要。这个阶段我们在行业管理方面做了一些力所能及的工作，由水利部水利水电规划设计总院牵头，组建了协作网筹建组，出版发行《工程地质计算机应用》内部交流季刊;投入部分资金开发出《水利水电工程地质标准图例库》软件，该软件以最新批准出版的中华人民共和国行业标准《水利水电工程制图标准(SL73-95)》中的勘测图图例为主，并收入与该标准不重复的部分补充图例。此软件已免费发送水利水电勘测系统各单位试用。以上阶段的划分仅是一个也许，并无严格界线。2现状分析9 回顾十多年来的发展历程是很受启发的。起步阶段引发了袖珍计算机热，发展阶段很多单位建立起了地质计算机室组，相持阶段基本上没有什么起色，拉开档次阶段产生了技术进步上的两极分化。这种现象决不是偶然的，细分析会发觉它与社会发展阶段是全都的。在起步和发展阶段，计划经济占主导地位，各勘测单位在计划体制下运作，具有较好的协调性和同步性，这是计划的优势。相持阶段正是计划向市场名正言顺的过渡，一些单位抓经济效益比抓技术进步来得更快、更有吸引力，也更显政绩，对技术进步的投入放缓甚至停止投入，当然就不会有什么起色。进入拉开档次阶段，则充分显示出了各单位的综合实力，包括政治、经济、人才、管理、决策、技术等等。笔者认为，系统内整体现状处于拉开档次阶段，这个阶段向进展迟缓、技术落后的单位敲响了警钟。工程地质专业是工程基本建设的辅助协作性专业，在工民建、地矿、石油、交通、煤炭、电力等行业部门都有工程地质专业，鉴于水利水电工程建设的特别性和复杂性，使得水利水电工程地质又是全部这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广声望最高问题最复杂任务最艰难的专业，这是众所周知毋庸置疑的。水利水电工程地质计算机应用具有宽阔的发展前景，无论是数值计算、数据库应用，还是专家系统、网络系统，都大有用武之地;特殊是工程地质制图(主要指三维问题)，可以说是全部专业计算机制图技术中最为复杂难度最大的，堪称计算机图形学中的世界性难题，很需要我们的地质计算机人员去探索研究。9 水利水电勘测行业的计算机应用发展不平衡，档次拉开，这是我们不愿看到的局面，但它又是客观实际的反映，是市场经济发展的必定。社会主义的本质是最终实现共同富有，但在发展过程中允许一部分人先富起来。同样，我们当然期望技术进步在全行业中都能与时代同步，但实际上又不可能，档次拉开就有其顺理成章的现实合理性。我们这些年一再强调练好内功、加强管理、走向市场、参与竞争，其中的技术进步是重要基础。遗憾的是一些勘测设计单位的领导看不到或不去看到这些问题的实质，从上到下重设计轻勘测的状况多年来没有什么改观，勘测专业技术落后就成为不争的事实。然而，分析现状产生的原因，自然有其深层次的内涵，社会发展阶段的局限性、经济体制改革的复杂性、事业单位向企业化过渡进程中的不适应性、眼前利益与长远发展的矛盾性、旧的管理制度与新的运作机制的协调性…，好像越理越复杂，越分析越使人困惑无奈。然而，又是然而，当我们擅长将复杂问题简洁化的时候，问题就非常明显化了。为什么一些单位在同样的大环境下能够走在时代的前列，只要进行专心的调查研究，都可以得出一个常识性的结论：人才。一个单位的领导对科学技术的发展熟视无睹，不支持此项工作，缺领导人才!没有发展规划，缺智谋人才;发展规划搞得不好，不能组织有效的实施，缺组织管理人才;软件与硬件系统运转不灵，不能发挥效益，缺应用专业与计算机相结合的复合型人才;总之，一句话：缺人才。竞争的实质是人才的竞争，那些缺人才，或不用真正的人才，或用不好人才的企业必将被市场经济所淘汰!1998年，在各类媒体上露脸最多也是目前最时髦的词：学问经济。学问经济的基础是信息技术，人类社会进入了信息时代，然而，我们还在补工业时代的课。机遇与挑战同在，业界一再惊呼，我们没有赶上工业文明，决不能与信息文明失之交臂，如此千载难逢的机遇一旦失去，学问经济当然也就是空中楼阁。3问题探讨9 我们撇开以上现状分析中的种种体制与现实方面的原因，单从行业管理与应用技术的角度来看，仍旧是两大类问题，一是硬件，二是软件，其组合后的状况就更多了。各勘测单位对此两大类问题的态度差异较大，极端状况是对硬件软件都不以为然，一般状况是重硬件轻软件、重配置轻发挥效益、重开发轻应用、或重应用轻开发、普及与提高不能兼顾、生产与科研不能并举等等。软件方面的问题更多一些。多年来，专业应用软件分散、标准化程度低，各自为政，很少沟通与交流。水利水电勘测系统的专业软件没有进行过规模性的投入和开发，更没有正规的开发商或软件组织来研究究竟我们应当开发什么样的软件，上什么档次，以什么为标准，当然也就不具备象样的商业意义上的软件产品。在行业管理方面，一些规划设计方案难以实施，投入不够，管理不力，或管理困难。9 工程地质软件究竟向何处去?这一长期困惑我们的疑难命题，随着勘测设计市场化进程的加快，冲突与矛盾将更加复杂化。新机制在落后的技术基础上运作，对于进入市场竞争是极为不利的，而技术的革命性进步又要面对尚在过渡中的管理机制的约束，这种进步更将步履维艰。专业软件的开发需要大量投入，谁来投入?谁来组织、研究、系统分析、总体设计?谁来实施?组建协作网的目的之一，也是想探讨一条发展之路，期望各单位在共同利益的基础上打破封闭状况，建立良好的沟通渠道，走向开放联合，更有效地利用有限的资金，联合优秀人才，共同投入开发本专业的通用标准软件，推动本行业的技术进步。然而，协作网这样一种松散的专业技术性质的群众组织，不具备任何约束效力，完全是一种自愿合作的运作机制，能否完成这一历史使命，有待于实践去检验。近年来，我们探讨的另一条路就是自由软件之路。依据本系统的实际状况，我们倡议广阔地质计算机爱好者们将自己开发的不能形成商品的软件贡献出来广泛进行交流，得到了积极响应。我们将连续倡导这一沟通交流方式，尽可能创造条件使编程者的劳动得到本行业本专业的认可，进而得到社会的认可。协作网在软件开发方面的原则是：支持基础软件和标准软件的开发，制定标准，研究探讨专业性强难度大的软件。尽管硬件频繁换代，软件疯狂升级，但多是操作系统、文字处理系列软件、工具软件、数据库平台、制图平台等，这些平台对于基本符合流行操作系统和编程工具的各专业性应用软件，均具有单向兼容性，因此，专业应用的基础性和标准化软件具有相对长期稳定的实际意义，不会象那些以商业营利为目的的软件随时淘汰随时升级。明显，开发基础软件和标准软件的意义是长远的，迟早要投入的。4结语9 水利水电工程地质专业在水利水电工程建设中占有非常重要的位置，但多年来，重设计轻勘测成为“正常现象”，工程地质专业的计算机应用整体上落后于其它专业就成为不争的事实。长此下去，待我们猛然醒过来感到工程地质专业拖了工程建设的后退的时候，确定会象错过文艺复兴，没赶上工业文明一样悔之不及。与其如此，莫非不值得令我们专心思索一番吗?工欲善其事，必先利其器。计算机技术在工程地质中的应用应当加速发展了。9