計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在水資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

摘 要：隨著環(huán)保理念的不斷深入，水資源的保護(hù)和監(jiān)測(cè)成為了環(huán)保工作中的重要內(nèi)容。目前，世界范圍內(nèi)水資源都屬于短缺資源，水資源是人類的生命源泉，保護(hù)水資源是至關(guān)重要的。因此，對(duì)于目前水資源的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)工作就顯得非常重要。為了能夠更好的保護(hù)水資源，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用于水資源的監(jiān)測(cè)管理，從而能夠在一定程度上對(duì)水資源的水質(zhì)和水體情況進(jìn)行了解，保證水資源的健康與穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；模擬技術(shù)；水資源；檢測(cè)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP18

水資源的監(jiān)測(cè)，其目的在于對(duì)水資源的水質(zhì)以及水體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證使用水以及庫存水的水體安全。此外，在一些蓄水機(jī)構(gòu)中，對(duì)于水位的監(jiān)測(cè)等都是非常必要的。因此，做好水資源監(jiān)測(cè)，不僅需要對(duì)其水質(zhì)以及水體進(jìn)行了解，同時(shí)需要針對(duì)水位等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，從而保證安全。在實(shí)際的水資源監(jiān)測(cè)中，人工監(jiān)測(cè)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代的需求。因此，引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，作為水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的主要技術(shù)。其中。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)是主流技術(shù)之一，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了水體監(jiān)測(cè)的主要工作，并為水資源監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)了智能化與自動(dòng)化。本文將重點(diǎn)分析計(jì)算機(jī)的模擬技術(shù)原理，并探討其在水資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

1 計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的原理分析

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展最為快速，并且在各個(gè)行業(yè)中也有著自身的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于其他行業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了主要的推進(jìn)作用，從而幫助其他領(lǐng)域與行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。在諸多的計(jì)算機(jī)技術(shù)中，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)的高端技術(shù)，其中融合多項(xiàng)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的模擬與仿真。本文中對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用，其在水資源的監(jiān)測(cè)中也有比較突出的應(yīng)用表現(xiàn)。那么，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的技術(shù)原理是什么呢？

首先，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)屬于結(jié)合性技術(shù)，也就是并非是單方面的計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)中，需要外接設(shè)備，對(duì)于外接事物或者需要研究的對(duì)象進(jìn)行有效地輸入。外接設(shè)備一般都采用攝像設(shè)備，并且能夠擁有與計(jì)算機(jī)進(jìn)行無縫對(duì)接的接口，從而保證將外界事物進(jìn)行有效輸入。輸入設(shè)備輸入后，需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。由于計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的是機(jī)器語言，因此需要將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其中包括機(jī)器數(shù)據(jù)語言等。轉(zhuǎn)換以后，通過計(jì)算機(jī)的模擬軟件，實(shí)現(xiàn)模擬的功能。此外，如果需要進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警或者是信號(hào)輸出，還要進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)發(fā)射應(yīng)用開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)完善的模擬監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

其次，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的核心在于現(xiàn)實(shí)模擬。模擬技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域以及設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用的最為廣泛，其中包括如何進(jìn)行水下監(jiān)測(cè)以及現(xiàn)實(shí)還原等。模擬技術(shù)通常會(huì)依托于點(diǎn)距原理，其中將現(xiàn)實(shí)事物進(jìn)行像素分解，如果采用制圖模式，可以通過對(duì)不同點(diǎn)距的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，從而實(shí)現(xiàn)模擬的效果，實(shí)際上，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)并非只是通過輸入設(shè)備，將圖像或者是視頻進(jìn)行相應(yīng)的輸入，而是將這些原始數(shù)據(jù)輸入以后，通過模擬軟件，對(duì)點(diǎn)距的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，從而模擬當(dāng)外界條件發(fā)生變化以后出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果做的預(yù)測(cè)的作用。

最后，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的技術(shù)之一，其可擴(kuò)展性比較強(qiáng)。實(shí)際上，目前純粹的計(jì)算機(jī)技術(shù)是不存在的。一般目前的軟件應(yīng)用開發(fā)，都會(huì)基于多項(xiàng)應(yīng)用，從而采用多領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)行結(jié)合開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)某一特定功能。因此，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的原理分析的過程中，僅僅從計(jì)算機(jī)語言的角度分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)一般采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言進(jìn)行編譯，然后需要數(shù)據(jù)分析應(yīng)用功能和信息請(qǐng)求等不同的功能。這些功能的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的核心部分。通過這些組合部分的技術(shù)原理分析，從而實(shí)現(xiàn)完善的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的邏輯架構(gòu)。

2 水資源監(jiān)測(cè)中計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用

通過對(duì)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的分析，了解計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的原理與應(yīng)用領(lǐng)域。而在水資源監(jiān)測(cè)的應(yīng)用中，采用了一整套的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括對(duì)水資源水體和水質(zhì)的質(zhì)量監(jiān)督，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與預(yù)警信號(hào)的設(shè)計(jì)等。因此，作為基于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用十分重要。以下將對(duì)水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1 水資源監(jiān)測(cè)中對(duì)于檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用；對(duì)于水資源的監(jiān)測(cè)，其主要的目的在于如何實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的水質(zhì)以及水體進(jìn)行檢測(cè)，其中包括水質(zhì)成分和水質(zhì)污染狀況。目前，由于人類發(fā)展迅速，造成用水量巨大，導(dǎo)致了非常多的水資源短缺。因此，很多自然流水成為了目前主要的生活用水。生活用水的質(zhì)量需要予以嚴(yán)格把關(guān)，并且需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。因此，需要采用自動(dòng)換遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，才能夠保證能夠時(shí)刻了解生活用水的使用源頭。因此，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)開始應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，并且實(shí)現(xiàn)了較為不錯(cuò)的效果。其中，將計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用到水資源的監(jiān)測(cè)中，其中主要是利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)與模擬仿真。在水資源監(jiān)測(cè)的過程中，針對(duì)不同水質(zhì)以及水體的監(jiān)測(cè)內(nèi)容是有區(qū)別的。為了能夠更好的對(duì)水資源的檢測(cè)效果進(jìn)行第一時(shí)間的反饋，并且在預(yù)測(cè)的意外問題內(nèi)的監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)估。可以通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，將預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬輸入，通過模擬仿真軟件進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)。這樣的方式可以再很大程度上完善監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的完善性。并且，可以最大限度的降低成本，無需真正進(jìn)行實(shí)物監(jiān)測(cè)，而通過模擬軟件即可以實(shí)現(xiàn)。

2.2 水資源的水位測(cè)量與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用分析；水位測(cè)量一般是水庫以及儲(chǔ)水設(shè)備中常用到的設(shè)備，水位測(cè)量是一種預(yù)警系統(tǒng)，通過對(duì)水位的測(cè)定，從而對(duì)自然水資源的一種保護(hù)。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在水位監(jiān)測(cè)中，可以做到正常的預(yù)警功能。其中，對(duì)于水位預(yù)測(cè)而言，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的測(cè)試階段非常重要。需要進(jìn)行前期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將近幾年的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，從而進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)可以通過模擬軟件的輸入數(shù)據(jù)端，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行真實(shí)預(yù)測(cè)，從而得到一定的具有實(shí)際意義的結(jié)果。從這些水位測(cè)量結(jié)果中，可以通過年度的降水量以及需水量和用水量等三個(gè)因素，來對(duì)水資源儲(chǔ)水設(shè)備中的水位測(cè)量進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，從而保證計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際效用。

2.3 水資源水體預(yù)警與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用解析；對(duì)于水體與水質(zhì)的監(jiān)測(cè)而言，是水資源檢測(cè)中最為重要的內(nèi)容，也是計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用最為實(shí)用的內(nèi)容。水質(zhì)的監(jiān)測(cè)需要結(jié)合化學(xué)方法，通過計(jì)算機(jī)模擬軟件的仿真，將所謂的化學(xué)軟件對(duì)計(jì)算機(jī)中的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而做到預(yù)警的目的。此外，針對(duì)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行的水體監(jiān)測(cè)，主要是模擬水體中的主要物質(zhì)，水質(zhì)中包含的礦物質(zhì)以及一些其他物質(zhì)，是鑒定水資源的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。為了能夠得到精確的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，是非常有必要的。

3 結(jié)語

節(jié)能環(huán)保是未來發(fā)展的主流方向，也逐步受到了人們的重視。環(huán)境資源是人類必須重視的話題，水資源的水體與水質(zhì)安全，是關(guān)系人類生存與發(fā)展的根本因素。水資源的監(jiān)測(cè)工作是必要的，而且是必須引起重視的。隨著科技的發(fā)展，越來越多的技術(shù)開始應(yīng)用到水資源的監(jiān)測(cè)工作中，其中以計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)作為水資源監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用，在水資源的監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，采用了三維立體的模擬技術(shù)，將監(jiān)測(cè)過程進(jìn)行前期模擬，從而發(fā)現(xiàn)水資源監(jiān)測(cè)中容易出現(xiàn)的問題，并且將模擬的結(jié)果進(jìn)行理論分析，從而對(duì)水資源的水體水質(zhì)有基本的認(rèn)識(shí)，保證了水資源的良好狀況。

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作者簡(jiǎn)介：羅小和（1970.6-），男，藏族，大專，工程師，研究方向：水資源監(jiān)測(cè)與管理；劉愛文（1967.06-），女，工程師，研究方向：水文監(jiān)測(cè)；李艷（1970.3-），女，工程師，研究方向：水文水資源監(jiān)測(cè)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

作者單位：西藏自治區(qū)水文水資源勘測(cè)局，拉薩 850000