為了有效的提高水利事業(yè)活動的效率,我國的水利管理工作正在逐步引進(jìn)水利信息化管理技術(shù)。水利信息化管理涉及的方面非常廣泛,立足于社會信息化的統(tǒng)一規(guī)劃,要開展水利信息化管理首先要做好水利信息的采集工作,充足的資料數(shù)據(jù)將成為提高水利信息化管理技術(shù)的有利保障,在采集大量信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,還要做好信息的傳輸存儲和數(shù)據(jù)處理工作。要充分的利用已知的水利信息資料,并對其進(jìn)行綜合的分析,讓其對今后的水利管理進(jìn)行有效的指導(dǎo)。本文作者自身有著豐富的水利管理經(jīng)驗,在對水利信息化管理特點進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,指出了進(jìn)行水利信息管理信息化的必要性,并結(jié)合我國水利情況提出了加強(qiáng)我國水利信息技術(shù)化管理的措施。
一、水利信息化存在的主要問題
我國水利信息資源開發(fā)取得了較大的成績,但從總體狀況看,現(xiàn)代化水平參差不平,主要表現(xiàn)在:1)信息的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化工作相對滯后。隨著水資源管理和水環(huán)境保護(hù)問題的日益突出,需要開發(fā)的水利信息資源越來越多,對信息的準(zhǔn)確性和實時性要求越來越高,但信息的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化工作相對滯后,加上系統(tǒng)的維護(hù)管理經(jīng)費渠道始終未得到很好地解決,致使目前我國在水利信息資源的開發(fā)利用和信息服務(wù)方面,與國際的差距有逐漸拉大的趨勢。2)對信息工作的認(rèn)識不到位。水利系統(tǒng)的干部和職工對信息化工作的重要性有了一定的認(rèn)識,但認(rèn)識不足,缺乏緊迫感;沒有形成統(tǒng)一的建設(shè)機(jī)制,水利信息化普及程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,甚至部分單位還沒有統(tǒng)一的規(guī)劃和明確的發(fā)展目標(biāo)。3)水利信息化發(fā)展水平不高。主要表現(xiàn)在:從事水利信息化產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的相關(guān)機(jī)構(gòu)對行業(yè)應(yīng)用理解不夠深,造成了水利信息化產(chǎn)品的易用性、實用性差,甚至無法推廣或交付使用。信息化發(fā)展的保障條件不足。水利信息化工作面廣、量大,信息化技術(shù)發(fā)展快,而現(xiàn)在國家某些投資政策和項目管理制度不太適應(yīng)信息化建設(shè)要求,導(dǎo)致長期以來在水利信息化建設(shè)方面的投入嚴(yán)重不足。
二、數(shù)據(jù)庫在水利信息化管理中的應(yīng)用
水利工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫:主要信息如下:(1)河道概況:河道特征、河道斷面及沖淤情況、橋梁等。(2)水沙概況:水沙特征值、較大洪水特征值、水位統(tǒng)計及洪水位比較、控制站設(shè)計水位流量關(guān)系等。(3)堤防工程:堤防長度、堤防標(biāo)準(zhǔn)、堤防作用、堤防橫斷面、加固情況、涵閘虹吸穿堤建筑物、險點隱患、護(hù)堤(壩)工程等。(4)河道整治工程:干流險工控導(dǎo)工程狀況、支流險工控導(dǎo)工程狀況、工程靠溜情況、險情搶險等。(5)分滯洪工程:特性指標(biāo)、水位面積容積、堤防、分洪退水技術(shù)指標(biāo)、滯洪區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況、淹沒損失估算、運用情況等。(6)水庫工程:樞紐工程、水庫特征、主要技術(shù)指標(biāo)、泄流能力、水位庫容及淹沒情況等。
水質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫:完成數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)的設(shè)計,在整編基礎(chǔ)上,逐步形成包括基本監(jiān)測、自動監(jiān)測和移動監(jiān)測等水質(zhì)數(shù)據(jù)內(nèi)容的水環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,開發(fā)數(shù)據(jù)庫接口程序和服務(wù)軟件,為水資源優(yōu)化配置、水資源監(jiān)督管理、水資源規(guī)劃和科學(xué)研究提供水環(huán)境基礎(chǔ)信息服務(wù)。(3)水土保持?jǐn)?shù)據(jù)庫:規(guī)范數(shù)據(jù)格式,完成數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計,逐步建立包括自然地理、社會經(jīng)濟(jì)、土壤侵蝕、水土保持監(jiān)測、水土流失防治等信息的水土保持?jǐn)?shù)據(jù)庫。(4)地圖數(shù)據(jù)庫:采用地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺,對數(shù)字地形圖進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫,建立地圖數(shù)據(jù)庫。要求地圖數(shù)據(jù)庫具有各種比例尺地形圖之間圖形無縫拼接、圖幅漫游、分層、分要素顯示、輸出等GIS 基本功能。(5)地形地貌數(shù)字高程模型:利用地形圖地貌要素或采用全數(shù)字?jǐn)z影測量的方法,生成數(shù)字高程模型,直觀表示地形地貌特征,并利用DEM 進(jìn)行各種分析計算,如沖淤量計算、工程量計算、庫容計算、斷面生成以及洪水風(fēng)險模擬、嚴(yán)密范圍分析等。(6)地物、地貌數(shù)字正射影像:對重點區(qū)域、重點河段進(jìn)行航空攝影成像,采用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng),編制數(shù)字正射影像圖,清晰、直觀表示各種地物、地貌要素。(7)遙感影像和測量資料數(shù)據(jù)庫:收集衛(wèi)星遙感影像,編制區(qū)域遙感影像地圖并建立遙感影像數(shù)據(jù)庫。根據(jù)不同時期的遙感影像,反映全區(qū)域治理開發(fā)成果,實現(xiàn)對本地區(qū)的動態(tài)監(jiān)測。測量資料數(shù)據(jù)庫包括各等級控制點、GPS點、水準(zhǔn)點資料,表示出點名、點號、等級、坐標(biāo)、高程及施測單位、施測日期等。
三、強(qiáng)化信息中心的執(zhí)行職能
為順利推進(jìn)和實施水利信息化工作,除要求信息化主管部門參與相關(guān)決策,還要求實施部門具備相應(yīng)的職能、能力。作為信息化工作具體執(zhí)行及日常運行維護(hù)的保障部門,需要進(jìn)一步落實和強(qiáng)化職能,加強(qiáng)能力建設(shè),穩(wěn)步推進(jìn)信息化建設(shè)順利開展。推進(jìn)信息化建設(shè)工作,除了要在政策法規(guī)、規(guī)劃計劃、財務(wù)等方面加以引導(dǎo)和規(guī)范,從立項、實施、運行維護(hù)等信息化建設(shè)全環(huán)節(jié)加以控制外,各級信息中心要加強(qiáng)自身能力建設(shè),要為各級水利業(yè)務(wù)部門開展信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用支撐、安全保障,以及其他水利信息化的相關(guān)建設(shè)工作提供必要的服務(wù)與支持。各級水行政主管部門要重視水利信息化專業(yè)隊伍的建設(shè),形成集中的水利信息化人力資源優(yōu)勢,充分發(fā)揮人才隊伍的專業(yè)化、整體化、系統(tǒng)化的建設(shè)與運行管理作用,促進(jìn)水利信息化建設(shè)健康有序發(fā)展。
四、GIS (地理信息系統(tǒng))技術(shù)的應(yīng)用
4.1 通過GIS 技術(shù)實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析
水利工程同時也是環(huán)境工程,但隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源不斷受到污染,民眾越來越關(guān)注水質(zhì)狀況,對水質(zhì)的實時監(jiān)控和分析已成為水利信息化管理的一個日常重要工作。只有掌握瞬時變化的水質(zhì)信息,才能對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行動態(tài)評價和有效監(jiān)督,才有可能應(yīng)對水污染突發(fā)事件。運用GIS 對水質(zhì)信息進(jìn)行管理,可以合理地選擇能代表水質(zhì)總體狀況的站點,進(jìn)行自動實時的監(jiān)測。不同的水污染類型( 主要包括水體富營養(yǎng)化、泥沙污染、石油污染和廢水污染及熱污染和固體漂浮物污染等) 的反射率等存在差異,這些差異將在遙感影像中呈現(xiàn)出不同的特征,結(jié)合GIS 的空間數(shù)據(jù)和GPS 的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行遙感影像分析處理,可以快速地獲取水污染的類型、地點及其污染范圍,并以專題圖的形式直觀生動地表現(xiàn)在用戶面前。同時,結(jié)合地理地質(zhì)信息、人文信息、供水信息和其他相關(guān)環(huán)境因素,形成綜合信息圈,為應(yīng)對水污染的突發(fā)事件提供決策依據(jù)。
4.2 通過GIS 模擬和監(jiān)控水資源調(diào)度
水資源調(diào)度涉及大量的空間特征信息,GIS是空間型的信息系統(tǒng),能很好地處理各類空間特征信息,利用遙感技術(shù)進(jìn)行地表水和地下水資源量的估算,監(jiān)控和計算降雨量分布,并結(jié)合估算的水資源分布及供求量情況,將GIS 與水資源調(diào)度模型集成,直觀演示調(diào)水過程,模擬不同的水調(diào)方案,實現(xiàn)調(diào)度管理的可視化,更好地發(fā)揮輔助決策的作用。水資源調(diào)度過程主要分為3 大部分,前期預(yù)測和調(diào)水模型推演,調(diào)水過程監(jiān)控,后期統(tǒng)計分析,這3 步驟中GIS 技術(shù)都將發(fā)揮主要作用。在調(diào)水之前通過GIS 地圖的形式顯示目前流域中的工程安全狀況,有異常情況需要在地圖上顯著標(biāo)識出來,能查詢該地域監(jiān)控設(shè)備的信息和維修記錄。通過GIS 地圖展示當(dāng)前水資源分布,結(jié)合用水單位的需水情況,通過不同的調(diào)水模型進(jìn)行模擬推演,最終確定最佳的調(diào)水方案。
結(jié)語:
隨著世界范圍內(nèi)的氣候變化,影響水利使用效果的因素越來越多,對水利的管理業(yè)不能只停留在以前的管理方式和水平。要想有效的解決洪澇、干旱和污染等水資源問題,就要加強(qiáng)對水利資源的管理和水利信息資料的收集。隨著科技的進(jìn)步,許多高新技術(shù)被應(yīng)用到水利信息管理中來,其中包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的引入、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用等等。這些技術(shù)完善和加強(qiáng)了我國水利信息技術(shù)的效果,通過信息化的手段加強(qiáng)了對水利資源的管理。本文作者根據(jù)自身豐富的工作經(jīng)驗,介紹了一些水利信息管理技術(shù)的特點,對加強(qiáng)我國水利信息管理提出了一些自己的看法。
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