信息電氣化技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用

董立佳

摘 要：論文先是從遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、定位導(dǎo)航系統(tǒng)以及自動(dòng)化集成技術(shù)進(jìn)行了概述，進(jìn)而對(duì)信息電氣化技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用展開(kāi)了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：信息電氣化;水利;技術(shù);應(yīng)用

一、概述

（一）遙感技術(shù)

該技術(shù)其實(shí)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展而來(lái)的，它主要是通過(guò)遠(yuǎn)距離高空與外層空間等平臺(tái)再利用電磁波探測(cè)儀來(lái)展開(kāi)攝影、掃描、信息響應(yīng)以及傳輸處理等等各項(xiàng)規(guī)律作進(jìn)一步研究的。它與可以實(shí)現(xiàn)與不實(shí)測(cè)目標(biāo)相接觸便可感測(cè)到該目標(biāo)的相關(guān)特征信息，這與GPS有著本質(zhì)上的區(qū)別，隨后其再進(jìn)行傳輸處理以提取有價(jià)值的信息。

（二）地理信息系統(tǒng)

從地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)兩者相對(duì)比來(lái)看，地現(xiàn)信息系統(tǒng)發(fā)展時(shí)間比較短，同時(shí)其屬于空間信息管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)具有針對(duì)性地與地理環(huán)境有關(guān)問(wèn)題做相應(yīng)的分析和研究。該系統(tǒng)包含了獲取、存儲(chǔ)、查詢(xún)、處理分析、顯示應(yīng)用地理空間數(shù)據(jù)及其有關(guān)信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它想要實(shí)現(xiàn)這些功能就需要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各硬件技術(shù)的全面支持。另外，該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)為用戶(hù)提供具有決策支持的綜合性技術(shù)，進(jìn)而使之從邏輯思維延伸到形象思維上面來(lái)。

（三）定位導(dǎo)航系統(tǒng)

該系統(tǒng)可以很好地實(shí)現(xiàn)定時(shí)與測(cè)距的空間交匯，其主要是通過(guò)接收衛(wèi)星信息記錄地球上載體運(yùn)行速度和運(yùn)行過(guò)程中任意點(diǎn)的三維坐標(biāo)，同時(shí)可以獲取極為準(zhǔn)確的時(shí)間信息并記錄地物屬性。

（四）自動(dòng)化集成技術(shù)

自動(dòng)化信息技術(shù)主要是把遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及定位導(dǎo)航系統(tǒng)三者利用數(shù)據(jù)接口做嚴(yán)格且緊密的有機(jī)集合。該技術(shù)與某一單獨(dú)的信息電氣化技術(shù)相對(duì)比來(lái)講，它有著十人強(qiáng)大的功能，同時(shí)也具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。在該系統(tǒng)中不僅可以將三種技術(shù)自身所具有的特定功能有效地發(fā)揮出來(lái)，而且還可以在整體系統(tǒng)協(xié)調(diào)、有序地運(yùn)作，可以很好地解決水利工程中的相關(guān)問(wèn)題。

二、信息電氣化技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用

（一）在防洪搶險(xiǎn)工作中的應(yīng)用

信息電氣化技術(shù)在防洪搶險(xiǎn)的前期預(yù)測(cè)、搶險(xiǎn)過(guò)程以及防洪后期中都有著良好的應(yīng)用。（1）在前期預(yù)測(cè)階段該技術(shù)可以為決策者提供有關(guān)信息依據(jù)。其主要是應(yīng)用該技術(shù)構(gòu)建起災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)，在進(jìn)行災(zāi)情預(yù)測(cè)過(guò)程中可以與以往災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)和背景等作為參考，進(jìn)而構(gòu)建災(zāi)情監(jiān)測(cè)和評(píng)估數(shù)字模型，同時(shí)還可與DEM、水情、雨情等實(shí)際情況有機(jī)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而更好地對(duì)汛前災(zāi)情評(píng)估做出科學(xué)合理地預(yù)測(cè)。（2）在搶險(xiǎn)過(guò)程中應(yīng)用該技術(shù)的GIS空間分析功能夠構(gòu)建流域范圍內(nèi)地面數(shù)字模型，同時(shí)再與預(yù)測(cè)、實(shí)測(cè)等水文信息有機(jī)結(jié)合起來(lái)，再應(yīng)用數(shù)學(xué)運(yùn)算把各級(jí)別汛情中可能會(huì)演進(jìn)的過(guò)程作出相應(yīng)的模擬，還可以把不同灘區(qū)中可能會(huì)被淹沒(méi)的的位置范圍很好地展示出來(lái)。此外，還可以充分發(fā)揮遙感技術(shù)來(lái)對(duì)災(zāi)情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，再利用GPS來(lái)做信息定位，進(jìn)而更好的了解以及掌握洪水的具體情況及受災(zāi)的具體情況，這樣可以有效地提升防洪決策指揮工作的針對(duì)性和方向性，進(jìn)而全面提升防洪搶險(xiǎn)工作的有效性和工作效率。（3）在防洪的后期可以利用信息電氣化技術(shù)來(lái)做相應(yīng)的規(guī)劃，進(jìn)而為后續(xù)的工程防御工作提供指導(dǎo)性意見(jiàn)。

（二）在水資源管理和水環(huán)境保護(hù)工作中的應(yīng)用

在水質(zhì)信息管理過(guò)程中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)來(lái)確定具有一定代表性的站點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)這些站點(diǎn)進(jìn)行分極并確定其具體區(qū)域中的水質(zhì)狀況，從而對(duì)水質(zhì)、水量等展開(kāi)自動(dòng)、實(shí)時(shí)且連續(xù)性的監(jiān)測(cè)、高度和控制水污染工作。因?yàn)樗廴镜姆N類(lèi)不同，它的反射率也有著不同的差異。所以，這就可以應(yīng)用遙感攝像來(lái)對(duì)其所產(chǎn)生的差異特征展開(kāi)分析與研究，進(jìn)而再與地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)和定位導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)相互結(jié)合起來(lái)對(duì)遙感影像做適當(dāng)?shù)姆治雠c處理，從而迅速獲取某些流域和地區(qū)水污染種類(lèi)、地點(diǎn)和范圍等有關(guān)信息。另外，還可以對(duì)地表水以及地下水的水資源量進(jìn)行科學(xué)合理地估算，進(jìn)而有效地估算出灌溉水資源的具體分布及供求量等情況。此外，還可以應(yīng)用水流演進(jìn)和高度系統(tǒng)模型把其流進(jìn)過(guò)程更加直觀地展示出來(lái)，同時(shí)對(duì)各種不同的高度方案進(jìn)行模擬，這樣對(duì)水利資源的開(kāi)發(fā)利用以及高度管理工作具有一定的推進(jìn)作用。

（三）在水土保持工作中的應(yīng)用

在水土保持工作中應(yīng)用信息電氣化技術(shù)可以很好地判斷土壤被侵蝕的現(xiàn)象、區(qū)分侵蝕程度、計(jì)算侵蝕量、輸移流域泥沙以及評(píng)價(jià)水保措施的有效性等，另外還可以對(duì)土壤侵蝕過(guò)程進(jìn)行模擬并做出適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)其過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。將遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合起來(lái)可以獲取植被和土地以及地形等有關(guān)信息，進(jìn)而分析出土壤具體受侵蝕和水土流失的實(shí)際情況。再結(jié)合定位導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位調(diào)查與校正，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控并結(jié)合實(shí)際掌握情況來(lái)對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的水土保持工作進(jìn)行規(guī)劃。

（四）在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用

信息電氣化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）通過(guò)三維可視化顯示技術(shù)和貫穿飛行模擬人結(jié)合來(lái)優(yōu)化工程位置及線(xiàn)路;（2）分析與處理以及疊加空間信息可以為決策提供一定的輔助信息支持;（3）對(duì)仿真模擬淹沒(méi)范圍及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析;（4）應(yīng)用地理信息系統(tǒng)平臺(tái)來(lái)對(duì)工程布置方案進(jìn)行交互式修改。在具體規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中可以應(yīng)用信息電氣化技術(shù)來(lái)展開(kāi)更精準(zhǔn)的工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。比如說(shuō)在水利灌溉工程建設(shè)及管理工作中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)可以構(gòu)建灌區(qū)DEM，從而獲取其控制中的灌溉面積及運(yùn)行進(jìn)度等內(nèi)容，進(jìn)而更直觀、更快速地展開(kāi)計(jì)算工作。同時(shí)再與其它數(shù)據(jù)進(jìn)行有效結(jié)合并估算出灌區(qū)中的有效灌溉面積和某一時(shí)間段內(nèi)的需水與配水量。此外，還可以快速獲取灌區(qū)水源寺的水源變化情況并對(duì)不同灌溉運(yùn)行方式進(jìn)行分析和優(yōu)化，進(jìn)而使工程得以更加經(jīng)濟(jì)、安全地運(yùn)行。在水利工程設(shè)施進(jìn)行維護(hù)過(guò)程中還可以應(yīng)用地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能和定位導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程水工建筑物、渠道以及泵站等的運(yùn)行及變化等情況展開(kāi)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)工作，這樣有助于水利工程建設(shè)和維護(hù)管理工作。

三、結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)講，信息電氣化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景是十分廣泛的，所以，在具體的研究和推廣過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重實(shí)際需要，切實(shí)將其與實(shí)際需要相互結(jié)合起來(lái)，使各項(xiàng)效能得以充分發(fā)揮在水利行業(yè)上。

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