水文水资源信息化建设管理研究

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水文水资源信息化建设管理研究

摘要:我国的水资源时空分布不均,水资源供需矛盾日趋紧张,供水保障能力亟待提高,合理开发使用水资源尤为重要,水文水资源管理和精准调度需要上升到信息化、智能化的层面,实现水文水资源的合理利用、优化配置、精准调度和节约保护,利用先进的信息化管理手段建设科学高效的管理模式,从而进一步提高水文水资源合理化分配和利用效率。本文主要对水文水资源信息化建设进行分析探讨。

关键词:水文;水资源;信息化建设

1 我国水文水资源信息化建设管理的现状

1.1 水文信息资料的整编和存储

从水文信息化管理工作起步开始,我国已经开始全面运用TQ-16型计算机技术、VAX小型机技术和微机技术进行水文数据的整编和存储,现阶段已经深度发展到运用客户机、服务器的模式对水文水资源信息进行管理。我国的水文水资源信息管理系统已经初步成型,在我国信息管理工作中发挥了重要作用,同时研发了一大批信息服务和洪水预报调度等软件技术系统。目前,在线水文信息资料整编系统逐渐成熟,极大地提升了水文水资源工作效率,并将提升水文水资源信息化的层次。

1.2 水文信息遥测系统

我国很多地区交通落后,不适合长期驻守,仍沿用传统的测验方式。为解决这些问题,全国很多地方都已经安装了遥测设备,尤其是洪水多发地区,已经建立了水文水资源信息化建设管理中心。遥测系统通过计算机技术实现了对水文水资源数据的自动化监测和预警,同时可以自动采集当地水文水资源的重要信息,实现了水文水资源数据信息的实时更新。水文信息遥测系统对我国水文水资源管理发挥了重要作用,对国内以往的水文水资源管理是一次彻底性变革。 1.3 洪水预报和监督调度系统

从我国目前的生产发展阶段来看,我国已经全面建成水情遥测系统。水情工作人员使用遥测技术,通过操作计算机,实现了对当地地区的雨情水情的信息采集、传输、搜集、处理、监视和联机后对各类信息的模型化,并可进行精确快速计算,从而实现洪水预报、监督的自动化等一系列水文管理工作,真正实现洪水的预报和水库调度的科学化管理。

1.4 存在的问题

①由于地区发展不平衡,水文水资源科研项目存在严重的不均衡现象。部分项目不遵守相关手续进行审查,在部分水文水资源项目建设过程中仍选择了传统的粗放管理模式。

②水文信息化设备不足,且设备质量和性能差,给水文水资源管理工作带来了难度。我国尚未采购和应用先进的水文水资源监控设备,仍选择传统的人工方式,效率较低,又存在一定的误差。

③水文水资源信息化所需的大量资金无法到位,从根本上制约了我国水文水资源信息化的建设和发展。

2 我国水文水资源信息化管理的基本功能

2.1 水文水资源的数据采集系统

使用遥感、数字摄影检测、全球定位技術、自动化水文站等工程设施的建设,可以实现对水文水资源的水位、流量、流速、泥沙、水质、水土流失等数据的搜集和管理[1]。数据的采集工作能够保证快速、准确地搜集到重要的水文水资源信息,所搜集的信息具有广泛性和现时性特点。

2.2 水文水资源的数据传输功能

需要通过通信技术和网络等的建设系统,实现水文水资源信息管理系统搜集到信息后的快速传输信息工作。特别是光纤网络、“4G”网络技术和“5G”技术,为水文水资源数据传输开创了“快速”时代。 2.3 水文水资源数据的存储和处理功能

通过对水文水资源信息管理系统的信息进行分布式数据库和空间数据库的建设,存储和管理大量水文水资源信息,并且以实际地理坐标为参照,最终实现全面的水文水资源数据存储,响应大数据时代的到来。

2.4 水文水资源数据的存储模拟仿真系统

在利用计算机网络系统进行水文水资源数据信息管理搜集工作后,采用数学模型和虚拟现实等技术手段,实现了动态模拟其仿真流域的环境演变、水沙运动过程、水利工程运行等。

2.5 水文水资源数据的存储决策支持功能

数据库中有充足丰富的水文水资源信息,通过数学模拟这些信息可不断优化改进,找到最优方案,最终实现对防洪调度、水文水资源调度、环境保护等方面的决策方案选择。

3 水文水资源信息化建设管理的基本思路

3.1 数据收集系统

数据收集系统是国内水文水资源信息化建设管理的基础。所以,要仅仅抓住现阶段国家防汛指挥系统中建设管理的良好机遇,努力按照国内现行的“基层测站至国家防总中的信息传输时间小于30分钟”的要求,进一步改变以往的水文测报形式和运行模式,建立现代化的、云端的、与计算机相连的水文水资源数据收集系统。水资源的水位观测、雨量观测等工作,还需要逐步使用自记远传水位计和固态存储的遥测雨量计等方式进行观测,以保证水文水资源的完整性和准确性。

3.2 数据、信息传输网络

与计算机相连,利用互联网技术建立一套以我国公共网络为基础的水文水资源数据信息传输网络,是我国水文水资源信息管理系统的重要工作内容。使自动搜集的水文水资源基础数据通过有关终端站和分中心,逐渐进入各省的水文计算机网络,并利用强大的互联网技术实现全国各地水文水资源的信息共享。要严格保证数据和信息的可靠性、准确性、及时性和唯一性。其中信息的准确性和唯一性是信息在水文水资源管理中发挥作用的重要前提。同时,要全面满足防汛指挥、水资源监管和配置、水质监测等基本要求。

3.3 数据存储、处理和检索服务技术

我国的水文水资源信息主要是通过自动化采集或者信息化处理工作后的成果。搜集和整理的水文水资源信息巨大,其存储功能主要依赖于其分布式存储系统。各种不同的信息数据库需要以字段编码形式按照一定的表结构有效组织在一起。当需要查询信息时,只需在表结构中输入关键字即可,以保证在海量的数据库中快速找到有用的信息,最终形成水文水资源信息数据系统,更快捷地实现水文水资源管理。

3.4 洪水的预报决策支持技术

可以通过相关卫星获取高质量影像和数据,同时配合遥感技术(RS)、地理信息技术(GIS)、全球定位技术(GPS)的公众平台[3],建立一套全面科学的洪水预报信息自动分析、预报参数过滤系统、预报方案比较系统、专家经验整合参考系统、预报成果全面分析系统、洪涝灾害初步分析与预测系统、预报结果综合的输出和检验分析系统,确保能够真正提高洪水的预报精度和预见期,有效减少洪涝灾害发生的危险,为保证我国人民的生命财产安全做出突出贡献。

3.5 枯水期的径流预报技术

现阶段,美国国家气象局已经组织和开发了河流水情的预报和统计系统。这项技术可以有效提供国内中长期(旬、月、季节)的水文水情概率预报情况,较好地帮助技术人员第一时间掌握河流水资源的变化情况。我国的技术人员应积极借鉴和学习国内先进的水文预报技术,积极开展本国国内枯水期径流的预报和研究工作,并尽量将其作为现阶段水资源综合管理的核心内容进行建设,促进我国水文水资源信息管理系统的发展和完善。

4 结语 水文水资源的信息和知识是现代水利生产活动中的基本资源和发展核心动力,信息数据和技术咨询服务业成为水利结构的基础性产业。因此,需认识到水文水资源信息化建设的重要性,不断提高水文水资源领域的信息化建设水平。

参考文献:

[1]陈德华,秦毅苏,王钊.黄河流域地下水资源开发利用与潜力分析[J].地理学与国土研究,2015(23):67-68.