基于大數(shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法研究

王俊文

摘 要：我國的水資源總量豐富，但是水資源整體的分布不均衡，同時可利用的水資源及人均可利用水資源量均少于世界平均水平。為了更好的利用水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)前擺在人們面前的一個顯著的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了信息化時代，可以借助信息化和大數(shù)據(jù)的平臺采集與處理優(yōu)勢進(jìn)行很多工作的開展，同樣水資源系統(tǒng)分析與決策方面也可以采用大數(shù)據(jù)和信息化技術(shù)的優(yōu)勢。通過將現(xiàn)代化的信息化技術(shù)工具和數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢應(yīng)用于水力資源，可以實(shí)現(xiàn)水資源的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)，便于決策過程中可以有更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)可以參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 水資源 分析 決策方法

水是萬物之源，水資源的保有量及使用情況直接關(guān)系到國家的發(fā)展和人們的生活水平的提升。我國出臺了“最嚴(yán)”環(huán)保法，提出了“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保新理念，有效的保護(hù)了水資源免受污染，但是原有的污染水體仍然存在，同時現(xiàn)階段對于水資源的浪費(fèi)情況也客觀存在，面對這種情況需要及時的采用科學(xué)的方法對水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集評估，并且通過大數(shù)據(jù)平臺分析，提供出決策模型，便于水資源的合理調(diào)度與相應(yīng)的節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。水資源系統(tǒng)分析與決策方法存在著不確定性，類似于氣象預(yù)測中的“蝴蝶效應(yīng)”，很多因素都會對最終的走向產(chǎn)生影響，導(dǎo)致最終的結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差，大規(guī)模的水資源系統(tǒng)更是容易出現(xiàn)偏差。目前人們對于水資源系統(tǒng)不確定性的決策研究已經(jīng)有了一定的進(jìn)展，但是這些進(jìn)展未能夠形成系統(tǒng)性的理論體系，因此采用更為先進(jìn)的基于大數(shù)據(jù)的信息化方式進(jìn)行水資源系統(tǒng)分析與決策方法研究是極為必要的。

1.大數(shù)據(jù)

進(jìn)行基于大數(shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法研究首先需要了解大數(shù)據(jù)這一概念。大數(shù)據(jù)是指將所有的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行分析和研究，最后得到相應(yīng)的結(jié)果，具有大量、高速、多樣、低價值密度和真實(shí)的特性。在大數(shù)據(jù)平臺框架下，可以將水資源系統(tǒng)中的所有相關(guān)信息化數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理平臺，通過云計(jì)算的方式將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，研究這些數(shù)據(jù)所能夠帶來的對水資源系統(tǒng)分析與決策的影響，最后進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)果?；诖髷?shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法的研究相比傳統(tǒng)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法的研究具有很大的優(yōu)勢，采用云計(jì)算平臺將可以更快更加高效的對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以充分的考慮到每一組數(shù)據(jù)所發(fā)揮的效應(yīng)，使得最終的結(jié)果偏差控制在最小的范疇。同時采用大數(shù)據(jù)的平臺進(jìn)行水資源系統(tǒng)分析與決策方法的研究，可以將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和存儲，改變了原來的抽樣和典型數(shù)據(jù)的研究方式，而是將所有能夠獲得到的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)都可以輸入到云計(jì)算的框架中去進(jìn)行分析和計(jì)算，提高最終的決策準(zhǔn)確度和效率。

2.基于大數(shù)據(jù)水資源系統(tǒng)分析與決策方法數(shù)據(jù)采集模型

基于大數(shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法可以將采集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，最后將偏差值控制在一個相對較小的范圍。但是大數(shù)據(jù)平臺的優(yōu)勢要得到最大化的發(fā)揮，基礎(chǔ)就是要收集到足夠多的有效數(shù)據(jù)，之后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采集大量有效的水資源數(shù)據(jù)信息的方法就是建立起相應(yīng)的水資源系統(tǒng)模型。

2.1 水體水質(zhì)基本模型

水體水質(zhì)基本模型建立后主要是用于采集水資源中污染物質(zhì)的情況。水體水質(zhì)基本模型可以對采集區(qū)域中水資源內(nèi)部的污染物質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，這種采集和分析結(jié)果將可以直接的發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲終端，便于數(shù)據(jù)分析時使用。通過水體水質(zhì)基本模型可以采集到水資源中的污染物質(zhì)的濃度及污染物質(zhì)的擴(kuò)散情況，可以通過終端的大數(shù)據(jù)云計(jì)算系統(tǒng)分析出排污位置和排污量。

2.2 智能感知系統(tǒng)模型

智能感知系統(tǒng)采用了很多的現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)工具，例如：北斗定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。通過智能感知系統(tǒng)可以對水資源系統(tǒng)中起到關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用的水庫、堤防、閘壩等進(jìn)行智能化的管理管控，也能夠收集到數(shù)據(jù)化的水資源信息。通過智能感知系統(tǒng)模型搜集到的水資源數(shù)據(jù)相對準(zhǔn)確，能夠滿足精確化分析的需要，也可以對于日常水資源的管理和研究等提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.3 復(fù)雜水資源系統(tǒng)整體分析模型

復(fù)雜水資源系統(tǒng)整體分析模型是應(yīng)用于大規(guī)模水利資源分析的模型，通常用于流域級的水資源系統(tǒng)整體分析。通過整體分析模型將會把水資源的配置分為幾大類，根據(jù)供水的優(yōu)先次序，按照不同的級別對這幾大類進(jìn)行合理的分層，分層后可以更加有序的進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集整理和數(shù)據(jù)的整體性研究。

2.4 水資源供需平衡分析模型

水資源供需平衡分析模型主要是收集水資源均衡要素相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，通過對這些數(shù)據(jù)資料的分析，可以對地表水庫和地下水等資源進(jìn)行系統(tǒng)化的分析。水資源供需平衡分析模型得出的數(shù)據(jù)可以說是對水資源數(shù)據(jù)的一種再次復(fù)核和確認(rèn)，因?yàn)樵撃Ｐ涂梢栽诠┕┧撕托杷司M(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

3.基于大數(shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法數(shù)據(jù)處理

通過基于大數(shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法可以將采集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，存儲到的數(shù)據(jù)最終將通過大數(shù)據(jù)的云計(jì)算進(jìn)行分析和處理，最后將相應(yīng)的關(guān)鍵信息更加準(zhǔn)確的提供給決策者進(jìn)行決策。

3.1 數(shù)據(jù)資源更加準(zhǔn)確和廣泛

基于大數(shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策方法，是通過現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段建立起多個水資源管理系統(tǒng)的模型，通過這些模型系統(tǒng)而準(zhǔn)確的收集到水資源決策所需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)資源。通過大數(shù)據(jù)云計(jì)算的優(yōu)勢，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的計(jì)算，最后得出偏差相對較小的關(guān)鍵數(shù)據(jù)可以供決策者進(jìn)行參考。這種通過信息化手段建立起相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行水資源系統(tǒng)分析所需要的數(shù)據(jù)采集的過程，可以更加高效的采集到更加廣泛的可以用于數(shù)據(jù)分析計(jì)算的水資源數(shù)據(jù)。同時正式由于大數(shù)據(jù)的云計(jì)算強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理能力，才能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)全部進(jìn)行分析，保障了最后在輸出關(guān)鍵的結(jié)果數(shù)據(jù)時已經(jīng)綜合統(tǒng)籌了各方面的數(shù)據(jù)，將可能偏差值降到最低。

3.2 有利于水資源保護(hù)

基于大數(shù)據(jù)平臺建立起的水體水質(zhì)基本模型可以采集到水體中污染物質(zhì)的相關(guān)信息，這些信息傳輸至大數(shù)據(jù)平臺下的云計(jì)算數(shù)據(jù)處理中心經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后可以對污染物質(zhì)排放、擴(kuò)散、排放量等進(jìn)行綜合的分析，這些分析數(shù)據(jù)可以直接的用于水資源環(huán)境的保護(hù)。大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺計(jì)算出的污染物質(zhì)排放量，可以用于排污企業(yè)的監(jiān)管，出現(xiàn)超標(biāo)排污時可以及時的發(fā)現(xiàn)和預(yù)警，便于對排污企業(yè)進(jìn)行整改。同時針對已有污染水體的治理方面，通過該技術(shù)可以將污染水體的治理情況直觀的表現(xiàn)出來，對于污染水體的治理方面有很大的作用。

3.3 便于水資源系統(tǒng)分析與決策

通過利用大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)收集和運(yùn)算的優(yōu)勢，建立起基于大數(shù)據(jù)平臺的水資源系統(tǒng)分析與決策方法可以將水資源的各項(xiàng)相關(guān)的信息進(jìn)行搜集和整理，同時通過云計(jì)算平臺的強(qiáng)大計(jì)算能力對所有數(shù)據(jù)可能對最終決策造成影響的因素全部考慮進(jìn)行，可以最大化的便于決策者進(jìn)行決策。同時基于大數(shù)據(jù)平臺的水資源系統(tǒng)分析與決策，可以極大的簡化水資源決策的困難程度，不僅僅可以對已經(jīng)發(fā)生的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時還可以對決策后產(chǎn)生的一系列的變化情況進(jìn)行推導(dǎo)和預(yù)演，使得水資源系統(tǒng)分析與決策變得更加的智能化和簡單化。

4.結(jié)語

基于大數(shù)據(jù)的水資源系統(tǒng)分析與決策是利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段，提升水資源管理效能的一種有效的方式，通過大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理，可以讓水資源配置決策中的難題變得相對簡單化。本文將大數(shù)據(jù)這一新興科技事物的內(nèi)涵進(jìn)行了分析，并且就大數(shù)據(jù)時代下，如何將大數(shù)據(jù)和水資源系統(tǒng)分析與決策方法進(jìn)行有機(jī)的融合進(jìn)行了研究，最后分析大數(shù)據(jù)背景下對水資源系統(tǒng)分析與決策方法所帶來的便利性。希望能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)在水資源系統(tǒng)分析與決策過程中發(fā)揮出一定的作用。水資源系統(tǒng)分析與決策發(fā)展過程中，也需要不斷的引入新的科技產(chǎn)物，這樣才能將復(fù)雜多變的水資源分析與決策進(jìn)行更好的推進(jìn)和相應(yīng)的智能化。

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