水利防汛中水文信息化技術(shù)分析

宿秋林 王海燕 黃新平

【摘要】水是人類賴以生存的資源，但在一定條件下，水又會給人類帶來巨大的災(zāi)難，甚至威脅人類的家園。水文信息化技術(shù)是結(jié)合計算機(jī)等現(xiàn)代電子技術(shù)對水情進(jìn)行分析，在水利防汛中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它能夠協(xié)助轄區(qū)水文單位及時制定防汛策略，最大程度的降低水災(zāi)害帶來的損失。本文就對水文信息化技術(shù)在水利防汛中的作用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】水文信息化；水利防汛；應(yīng)用

引言

我國幅員遼闊，內(nèi)陸水域非常之多，治水、用水關(guān)系到社會發(fā)展的安全與穩(wěn)定。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對于水資源的開發(fā)利用及水患治理取得了較多成果，信息化技術(shù)在水情的偵察和處理過程中為水患的有效治理與合理利用做出了巨大的貢獻(xiàn)，當(dāng)前主要應(yīng)用在通信技術(shù)的開發(fā)設(shè)計以及計算機(jī)技術(shù)研究上，并不斷提高水情信息傳輸實效性、提高信息采集效率。

1、水文信息化技術(shù)在水利防汛工程中應(yīng)用的必要性

1.1 提高災(zāi)害預(yù)警防治能力

我國是一個自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，特別是旱情和洪澇災(zāi)害頻繁。許多既有水利工程由于年久失修，甚至一些地區(qū)江河流域防洪抗旱體系不夠完善，特別是一些中小河流的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，病險堤防、涵閘和水庫在一定范圍內(nèi)存在，普遍存在防汛抗旱防治能力有限的情況。即便如此，加之信息渠道不暢通，水利基礎(chǔ)設(shè)施不足，一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的防汛抗旱部門設(shè)備簡陋，沒有形成資源共享平臺?；A(chǔ)水利單位信息采集和報送、人員經(jīng)費不足，形成了抗御洪水災(zāi)害的能力不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾。而水利信息是防汛抗旱決策的科學(xué)依據(jù)，水利信息系統(tǒng)的建立，對提高水情、旱情和災(zāi)情信息的時效性、準(zhǔn)確性至關(guān)重要，迫切需要信息化條件下的防洪抗旱信息的收集和處理，為水資源配置、決策等問題提供高效精確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.2 新形式下水利部門治水思路的改變

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人類對水資源的依賴程度越來越高，一些地區(qū)存在水資源嚴(yán)重短缺的形勢。加之洪澇旱災(zāi)等各種自然災(zāi)害發(fā)生的頻率、范圍和影響領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，工農(nóng)業(yè)用水效率低下，很多地區(qū)缺乏水利基礎(chǔ)設(shè)施，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在一定程度上還是靠天吃飯，嚴(yán)重的水土流失也導(dǎo)致土地利用率低下，生態(tài)環(huán)境惡化，部分江河湖庫淤積嚴(yán)重，直接影響經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民生活質(zhì)量和健康水平的提高。在信息化時代，水利業(yè)務(wù)部門工作無論是對水資源開發(fā)和利用的，還是水資源配置的保護(hù)和管理，都必須要充分開發(fā)和利用水利信息資源。特別是在旱情和洪澇災(zāi)害頻發(fā)現(xiàn)狀下，更應(yīng)該充分利用水利信息資源，加強(qiáng)水利非工程措施，水資源管理和調(diào)度的技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)，不斷提高水利信息化管理水平和工作效率，依靠水利信息化來實現(xiàn)職能轉(zhuǎn)變，以及需要用水利信息化帶動水利現(xiàn)代化，特別是水資源可持續(xù)發(fā)展形勢下，水利信息化具有重要現(xiàn)實和歷史意義。

2、水文信息化各系統(tǒng)在水利防汛中的應(yīng)用研究

2.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)在水利防汛的應(yīng)用

當(dāng)前各省初步建立的水文系統(tǒng)局域網(wǎng)，主要包括對外聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)和專項的防汛網(wǎng)絡(luò)等部分。這兩部分的網(wǎng)絡(luò)信息在分中心進(jìn)行交匯。然后分中心將信息分別傳送到下一級的水情處理中心，對于一些省級水情中心是通過采取一些特殊措施與國家主干網(wǎng)絡(luò)水利信息進(jìn)行連接的，從而構(gòu)成了一個全國范圍內(nèi)的防汛專網(wǎng)，為各級防汛機(jī)構(gòu)與負(fù)責(zé)人提供一個準(zhǔn)確有效的信息交換平臺進(jìn)行相關(guān)決策，為當(dāng)前的水利防汛營造了一個高效堅實的技術(shù)環(huán)境。外聯(lián)防汛網(wǎng)絡(luò)的運作機(jī)制，往往是通過光纜接入Internet，從而為防汛機(jī)構(gòu)的所有工作人員提供Internet服務(wù)，專項網(wǎng)絡(luò)與外聯(lián)網(wǎng)絡(luò)采用的往往是千兆以太網(wǎng)技術(shù)和物理層面隔離兩套綜合布線系統(tǒng)，從而形成了安全、穩(wěn)定且運行可靠度高的兩大網(wǎng)絡(luò)體系，為實現(xiàn)建設(shè)防汛水利數(shù)據(jù)中心、電子政務(wù)系統(tǒng)從而進(jìn)一步實施金水工程提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。

2.2 水利防汛中水文信息數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

對于防汛決策和水文觀測來說，其最重要的信息就是來源于測量數(shù)據(jù)。為了保證信息數(shù)據(jù)庫能夠及時的查詢水庫信息、雨水情信息、報汛站基本信息，需要和軟件公司共同的開發(fā)數(shù)據(jù)庫。特別是在圖形顯示功能方面做到可視化和全面量化數(shù)據(jù)，還能繪制水面線圖、雨量柱狀圖、大斷面圖、雨量分布圖、洪水過程線圖等，尤其是圖形顯示功能可以全面量化和可視化數(shù)據(jù)，還能繪制雨量柱狀圖、雨量分布圖、水面線圖、洪水過程線圖、大斷面圖等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)改變了以往檢索方式，實現(xiàn)圖表結(jié)合查詢結(jié)果，直觀清晰，方便快捷，全方位的為防汛決策提供服務(wù)（如下示意圖）。

2.3 防汛可視會商系統(tǒng)在水利防汛中的作用

防汛可視會商系統(tǒng)是隨著通信技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合，而逐漸發(fā)展起來的一種新的交叉技術(shù)為基礎(chǔ)的多媒體通信技術(shù)。這一技術(shù)應(yīng)用的基本運行過程是，以高速寬帶通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信和視頻音頻傳輸技術(shù)，各級水文部門的通訊系統(tǒng)都可以覆蓋，并且支持遠(yuǎn)程異地視頻模式，可以實現(xiàn)快速傳遞圖文聲像和異地會商，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)同時為視頻會議，為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)和遠(yuǎn)程教育的開展提供保障。該系統(tǒng)往往通過 VGA圖像傳送功能才能夠有效的發(fā)揮其作用，因而能夠在計算機(jī)上顯示的內(nèi)容，均能實現(xiàn)傳送到遠(yuǎn)端會場的效果。通常在預(yù)報會商時，需要彼此的聲音和圖像，同時還需要各種圖表數(shù)據(jù)和資料分析情況。而 VGA 圖像傳送功能，可以無失真的在不加設(shè)設(shè)備和寬帶的情況下，同時看到匯報材料和會場圖像。各級中心或下級汛情管理中心均可對防汛地區(qū)進(jìn)行會商組織，并根據(jù)防汛會商工作中所產(chǎn)生的需求，上級防汛部門申請參與面對面的進(jìn)行會商。

2.4 衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

隨著 Web、GIS和 RS 等信息技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用而生。無論是搶險救災(zāi)還是防洪決策，都需要對災(zāi)情的位置有個準(zhǔn)確判定，目前衛(wèi)星遙感影像和地理信息系統(tǒng)平臺，仍然難以確定災(zāi)情的位置，因此將 RS 影像、GIS 平臺和 GPS 技術(shù)有效結(jié)合，實現(xiàn)災(zāi)區(qū)的準(zhǔn)確定位意義非常重大。另外，將通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和 GPS 相結(jié)合，可以及時的通知相關(guān)負(fù)責(zé)人險情信息，從而有效提高搶險效率，有關(guān)應(yīng)用在當(dāng)前各地區(qū)十分普遍。在水利信息化建設(shè)中 GPS 對河流測量工程等有關(guān)信息的定位與管理發(fā)揮了重要作用。

3、結(jié)語

隨著國家對水利的投入不斷加大，我國水利防汛工作應(yīng)該更高效更有前瞻性，推廣信息化技術(shù)在水文、防汛中的應(yīng)用，不僅投入小、而且效益大，會給防災(zāi)減災(zāi)工作帶來了可觀的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]余婧.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利防汛中的應(yīng)用問題研究初探[J].科技傳播，2010（09）

[2]張照余.水文信息化技術(shù)在水利防汛中的應(yīng)用[J].環(huán)球人文地理，2014（06）

作者簡介：

宿秋林（1974年8月生），男，本科，工程師，現(xiàn)從事水文測驗、水文資料整編、水文測量等方面的工作。