□ 鄭藝平 湖南湘禹水電建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司

水利信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望

□ 鄭藝平 湖南湘禹水電建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司

［導(dǎo)讀］ 在當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，論文重點(diǎn)介紹了地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、遙感、虛擬現(xiàn)實(shí)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等信息技術(shù)在水利領(lǐng)域的應(yīng)用情況，分析了信息技術(shù)在水利信息化應(yīng)用進(jìn)程中存在的問(wèn)題和發(fā)展前景。

一、水利信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）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：（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(guò)地理坐標(biāo)確定有關(guān)信息的坐標(biāo)和相對(duì)位置。從信息管理方面水利行業(yè)與其他許多領(lǐng)域一樣，首先要求得到基礎(chǔ)地理信息，如：地形、地貌、河流、水系、行政區(qū)、交通等信息。（2）水利專題信息展示。在基礎(chǔ)GIS平臺(tái)上6水利信息化2010，（2）展示水利專題信息，主要包括：水庫(kù)、堤防、蓄滯洪區(qū)、水閘、測(cè)站等水利工程信息，和雨情、水情、災(zāi)情等水情信息及水利管理信息。將這些信息在GIS平臺(tái)中分類、分圖層、分區(qū)域展示。（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(méi)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，初步實(shí)現(xiàn)了在水利及防汛工作中對(duì)雨情、水情、災(zāi)情的粗略估算向定量分析轉(zhuǎn)變。（4）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(guò)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。地理信息系統(tǒng)雖然功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛，但是地理信息系統(tǒng)技術(shù)還處在迅速發(fā)展階段，在應(yīng)用過(guò)程中存在信息不夠詳細(xì)、圖標(biāo)不夠完善、分析功能有限等問(wèn)題，而且國(guó)外GIS產(chǎn)品價(jià)格較高，國(guó)內(nèi)GIS產(chǎn)品功能不夠全面，因此地理信息系統(tǒng)技術(shù)在水利信息化建設(shè)的實(shí)際應(yīng)用中還有一定的局限性，有待不斷發(fā)展和完善。

（二）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。遙感影像的來(lái)源渠道較多，有美國(guó)、日本、法國(guó)、印度等國(guó)外的遙感影像產(chǎn)品，也有我國(guó)自己的遙感影像產(chǎn)品或者航片，遙感技術(shù)的應(yīng)用主要是通過(guò)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(méi)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。近年來(lái)，由于7大流域和部分省市已經(jīng)建成一定精度的三維空間地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)，將遙感影像成果與三維平臺(tái)相結(jié)合，不僅直觀展示水利信息，還可以進(jìn)一步分析可能的發(fā)展趨勢(shì)，為水利建設(shè)與管理提供高水平的信息支持。

二、水利信息化技術(shù)應(yīng)用前景

社會(huì)在發(fā)展，科技在進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)在增長(zhǎng)，投資在加大，在水利信息化建設(shè)過(guò)程中雖存在這樣或那樣的問(wèn)題和不足，但信息化建設(shè)仍然發(fā)展迅速，取得了驚人的階段性成就，而且隨著信息化建設(shè)進(jìn)程和國(guó)家投資力度的不斷加大，水利信息化技術(shù)的應(yīng)用前景更加美好。

（一）社會(huì)發(fā)展對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用提出更高要求

社會(huì)的發(fā)展是一個(gè)變加速的進(jìn)程，安全保障日益得到重視，在建設(shè)和諧社會(huì)和以人為本的社會(huì)理念指導(dǎo)下，保護(hù)生命安全和環(huán)境安全的要求放到治水工作的首要位置。水利信息化建設(shè)對(duì)防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境保護(hù)、水資源管理、工程管理，進(jìn)一步提高我國(guó)科學(xué)治水水平，建立人與水和諧的社會(huì)與環(huán)境，發(fā)揮著十分重要的作用。加快水利信息化技術(shù)的推廣與應(yīng)用，推進(jìn)水利信息化建設(shè)是社會(huì)發(fā)展的必然需求。

（二）信息技術(shù)進(jìn)步為水利信息化建設(shè)創(chuàng)造條件

DB、GIS、Web、RS、GPS等信息技術(shù)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，為基于信息技術(shù)發(fā)展的水利信息化建設(shè)和完善提供了技術(shù)保障。國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設(shè)是前沿信息技術(shù)在防汛抗旱領(lǐng)域的應(yīng)用，先進(jìn)成熟的信息技術(shù)成果為防汛抗旱、水資源管理、環(huán)境與生態(tài)建設(shè)等水利行業(yè)的信息監(jiān)測(cè)、傳輸、存儲(chǔ)、查詢、檢索、分析與展示提供了技術(shù)條件，使水利信息化推動(dòng)水利現(xiàn)代化成為可能。

（三）專業(yè)模型技術(shù)改進(jìn)為信息技術(shù)應(yīng)用提供技術(shù)支持

水利信息化建設(shè)主要內(nèi)容之一是決策支持系統(tǒng)建設(shè)，而決策支持系統(tǒng)建設(shè)的重要依據(jù)是水情、旱情、災(zāi)情等信息的分析成果，這些分析成果主要來(lái)源于氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水演進(jìn)分析模型系統(tǒng)、洪水調(diào)度模型系統(tǒng)、潰壩分析、旱情分析、水資源管理、水質(zhì)、環(huán)境評(píng)估等專業(yè)模型系統(tǒng)。近年，有關(guān)專業(yè)模型技術(shù)得到了逐步改進(jìn)和完善并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為復(fù)雜的模擬分析計(jì)算提供了條件。專業(yè)模型技術(shù)的發(fā)展為決策支持系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)用性提供了有力技術(shù)支撐，是水利信息化建設(shè)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)后盾。

三、總結(jié)

本文重點(diǎn)介紹了GIS、DB、Web、RS、VR、GPS等信息技術(shù)在我國(guó)水利信息化建設(shè)中的應(yīng)用情況及其存在不足，論述了水利信息化技術(shù)的發(fā)展條件和應(yīng)用前景。此外，三維建模、多媒體、圖形處理、動(dòng)畫(huà)、幻燈片制作等計(jì)算機(jī)技術(shù)在水利信息化進(jìn)程中也發(fā)揮了重要作用?？傊畔⒓夹g(shù)的飛速發(fā)展與推廣應(yīng)用為我國(guó)水利現(xiàn)代化進(jìn)程注入了催化劑，提高了水利行業(yè)的技術(shù)水平，推動(dòng)了水利事業(yè)的發(fā)展，縮短了我國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家在水利信息化方面的差距，發(fā)展?jié)摿薮?，?yīng)用前景廣闊。

［1］苑希民，萬(wàn)洪濤，劉媛媛，等.全國(guó)和七大流域三維電子江河系統(tǒng)建設(shè)成果報(bào)告［R］.北京：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，2006.

［2］水利部水利信息中心和中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院.國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告［R］.北京：水利部水利信息中心和中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院，2004.