信息化技術(shù)在水利管理中的應(yīng)用

趙錦鳳

摘 要：信息化是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主流趨勢(shì)，也是眾多行業(yè)發(fā)展的前提，信息化在社會(huì)發(fā)展過程中起到了不可替代的重要作用。其在水利工程行業(yè)中同樣起到了推動(dòng)作用。水利工程的信息化建設(shè)能夠提升水利工程管理的效率、質(zhì)量，能夠加強(qiáng)對(duì)水資源的監(jiān)測(cè)，在防水、防洪、供水、發(fā)電等工作都可以通過信息化系統(tǒng)與信息化技術(shù)來(lái)完成。本文主要對(duì)信息化技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并針對(duì)水利管理工作中信息化系統(tǒng)的建設(shè)提供一定的建議。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù);遙感技術(shù);地理信息系統(tǒng);水利管理

1.水利信息化技術(shù)應(yīng)用

1.1地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（GIS）功能十分強(qiáng)大，應(yīng)用十分廣泛，遍及各行各業(yè)。在水利行業(yè)GIS技術(shù)得到廣泛應(yīng)用已經(jīng)有10多年了，并且逐步發(fā)揮了巨大的作用，其主要體現(xiàn)在地理位置確定、地理信息展示、行業(yè)信息展示、信息統(tǒng)計(jì)分析及功能集成等方面。

主要應(yīng)用介紹如下：（1）基礎(chǔ)地理信息管理。GIS技術(shù)基本功能是反映地理坐標(biāo)，并通過地理坐標(biāo)確定有關(guān)信息的坐標(biāo)和相對(duì)位置。（2）水利專題信息展示。在基礎(chǔ)GIS平臺(tái)上展示水利專題信息。（3）統(tǒng)計(jì)分析功能運(yùn)用。GIS技術(shù)的分析功能十分強(qiáng)大，在水利工作中發(fā)揮了重要作用，如降雨分布信息、水資源量統(tǒng)計(jì)、洪水淹沒面積計(jì)算、受災(zāi)面積和人口財(cái)產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等。這些分析結(jié)果為水情預(yù)報(bào)、防汛會(huì)商決策、水量調(diào)度等提供了較為可靠詳實(shí)的數(shù)據(jù)支持。（4）系統(tǒng)集成功能。GIS作為地理信息管理基礎(chǔ)平臺(tái)，系統(tǒng)集成功能是其重要的基本功能之一。（5）空間三維GIS技術(shù)應(yīng)用。GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用歷經(jīng)了從二維平面GIS平臺(tái)到三維空間立體GIS平臺(tái)的過程，隨著三維空間GIS技術(shù)的日益成熟，三維空間GIS技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。三維GIS技術(shù)的主要特點(diǎn)是在GIS平臺(tái)中展現(xiàn)空間立體環(huán)境，并在三維環(huán)境中展示與管理相關(guān)信息。

1.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的核心內(nèi)容之一，是水利信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，幾乎所有的水利信息系統(tǒng)建設(shè)都離不開數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用主要包括數(shù)據(jù)存貯和管理。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的運(yùn)用和推廣，進(jìn)一步推動(dòng)了防洪減災(zāi)信息管理的規(guī)范化，使信息存儲(chǔ)、更新和查詢更加方便，并且為數(shù)據(jù)挖掘奠定了基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在水利信息化建設(shè)與管理中應(yīng)用較為成熟，為水利信息的數(shù)據(jù)管理提供了強(qiáng)大的支持，但是隨著水利信息化建設(shè)中數(shù)據(jù)量的膨脹式增加，國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品對(duì)海量數(shù)據(jù)的管理還存在一定的不足。

1.3遙感技術(shù)

應(yīng)用隨著遙感技術(shù)（RS）的發(fā)展，影像識(shí)別精度的提高、數(shù)據(jù)處理能力的增強(qiáng)、影像獲取成本的降低，遙感技術(shù)在水利信息化建設(shè)中的作用日趨重要。遙感技術(shù)的應(yīng)用主要是通過接收或購(gòu)置遙感影像數(shù)據(jù)，確定洪、旱災(zāi)害的位置、識(shí)別洪水淹沒情況和受災(zāi)情況、分析旱災(zāi)影響范圍和受災(zāi)面積、評(píng)估可能受到的災(zāi)情影響，以及根據(jù)遙感影像分析河流水質(zhì)變化和水土保持狀況，為防汛指揮、救災(zāi)活動(dòng)、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)提供信息支持。

1.4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成逼真的三維虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最重要的特點(diǎn)就是“逼真感”與“交互性”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)造形形色色的人造現(xiàn)實(shí)環(huán)境，其形象逼真，令人有身臨其境的感覺，并且與虛擬的環(huán)境可進(jìn)行交互作用。

現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在水利信息化建設(shè)中的應(yīng)用日漸廣泛。（1）構(gòu)建防洪工程的三維虛擬模型，如大壩、堤防、水閘等三維虛擬模型，實(shí)現(xiàn)了防洪工程三維空間示景;（2）洪水流動(dòng)和淹沒的三維動(dòng)態(tài)模擬，實(shí)現(xiàn)了三維空間場(chǎng)景中的洪水演進(jìn)動(dòng)畫過程，三維場(chǎng)景中洪水淹沒情況的虛擬展示;（3）防洪工程規(guī)劃中樞紐布置三維虛擬模型，包括大壩、泄洪洞、發(fā)電廠、變電站等，為工程規(guī)劃提供直觀三維視覺效果場(chǎng)景;（4）云層和降雨效果渲染三維虛擬模型，模擬云層流動(dòng)、降雨過程等動(dòng)態(tài)效果;等等。由于虛擬建模過程工作量較大，占用計(jì)算機(jī)空間較大，三維虛擬模型與地理信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的耦合運(yùn)用還不夠完善，有關(guān)應(yīng)用還處在局部范圍，現(xiàn)階段沒有大規(guī)模推廣應(yīng)用。

2水利自動(dòng)化建設(shè)應(yīng)對(duì)措施

2.1建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)信息資源共享

水利監(jiān)管部門要進(jìn)一步明確國(guó)家水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的規(guī)范性，并有效提高水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)速度和質(zhì)量。水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)是用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、管理和檢索經(jīng)過水文資料整編、水文調(diào)查考證的數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)組成的綜合全面的系統(tǒng)，系統(tǒng)中涵蓋包括水利工程信息基本數(shù)據(jù)庫(kù)、水文信息基本數(shù)據(jù)庫(kù)、水文基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)等眾多數(shù)據(jù)庫(kù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)中心的建立，能夠?qū)崿F(xiàn)不同自動(dòng)化系統(tǒng)之間、不同的數(shù)據(jù)庫(kù)之間的信息共享，一方面，這個(gè)綜合全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)中心能作為水利水文信息搜集并處理的活動(dòng)中心，而且能將各類信息進(jìn)行分門別類，方便人們隨時(shí)查找有用的信息，同時(shí)，這種系統(tǒng)的存在也方便統(tǒng)一進(jìn)行管理，利于有限資源的共享和信息交流。

2.2有效制定規(guī)章制度，完善水文系統(tǒng)建設(shè)

雖然不同地區(qū)水利工作各不相同，但是從功能上可以總結(jié)為如下幾個(gè)部分：供水調(diào)度、防汛抗旱、水資源監(jiān)控管理、行政管理和工程管理。只有充分掌握水利自動(dòng)化建設(shè)的目標(biāo)和需求，才能促進(jìn)水利自動(dòng)化的科學(xué)建設(shè)。通過分析水利需求可以得知，水利自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。

2.2.1建立行政資源管理信息系統(tǒng)

水利水文系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)該有明確的目標(biāo)，具體包括項(xiàng)目建設(shè)管理、水利規(guī)劃、人事人才管理業(yè)務(wù)應(yīng)用等多個(gè)方面。系統(tǒng)建設(shè)的首要任務(wù)就是將以上各個(gè)項(xiàng)目的逐步完善來(lái)實(shí)現(xiàn)水利水文的科學(xué)整合和規(guī)范管理，以及在服務(wù)水平、業(yè)務(wù)管理層面的提升。

2.2.2建立防汛、抗旱指揮系統(tǒng)

要積極響應(yīng)國(guó)家相關(guān)政策法規(guī)，從水利基建費(fèi)用中撥出一定比例，用于水文站和站隊(duì)結(jié)合基地建設(shè)、設(shè)施設(shè)備建設(shè)改造，并建設(shè)防汛、抗旱指揮系統(tǒng)。要建立在水文信息監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的支持下，實(shí)現(xiàn)各類防汛抗旱信息能有效獲得并能夠及時(shí)準(zhǔn)確傳遞給指揮部們。所建立的防汛抗旱指揮部們要具備針對(duì)降水、旱情等重要訊息做出重要決策的能力。

2.2.3建立水質(zhì)狀況實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

水質(zhì)狀況實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的建設(shè)要建立在能實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息的有效采集的基礎(chǔ)上，要保證常規(guī)信息得到定期監(jiān)測(cè)，突發(fā)情況訊息能快速傳遞，同時(shí)，要能夠提供科學(xué)有效的預(yù)測(cè)和分析水質(zhì)信息服務(wù)，要能夠科學(xué)的預(yù)示特殊水質(zhì)情況，針對(duì)主要污染源要能提供有效的預(yù)防或解決措施并進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，要將水質(zhì)狀況實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)建設(shè)成為水質(zhì)信息采集系統(tǒng)、水質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)和水質(zhì)信息管理系統(tǒng)有效結(jié)合的綜合的體系。

3.結(jié)語(yǔ)

總而言之，水利管理中，遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在防洪防災(zāi)監(jiān)測(cè)、降雨信息監(jiān)測(cè)等方面起到了不可缺少的重要作用，為加強(qiáng)信息化技術(shù)在水利管理中的應(yīng)用，還要進(jìn)一步推動(dòng)信息化技術(shù)在水利管理中的建設(shè)。這就需要水利數(shù)據(jù)庫(kù)、信息管理制度等的建立與完善，才能不斷提升水利工程的信息化水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]王占華.水利信息化資源整合共享頂層設(shè)計(jì)助推智慧水利發(fā)展[J].治淮，2017（02）：32-33.

[2]武建，高峰，朱慶利.大數(shù)據(jù)技術(shù)在我國(guó)水利信息化中的應(yīng)用及前景展望[J].中國(guó)水利，2015（17）：45-48.

[3]曾焱，王愛莉，黃藏青.全國(guó)水利信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃關(guān)鍵問題的研究與思考[J].水利信息化，2015（01）：14-19.

[4]陳昂，隋欣，廖文根，段浩，陶潔.基于數(shù)據(jù)云的水利信息化數(shù)據(jù)共享體系構(gòu)建模式[J].科技導(dǎo)報(bào)，2014，32（34）：53-57.