水資源動態(tài)配置在水利信息化中的實現(xiàn)及應用

【摘要】隨著節(jié)水情勢漸趨嚴重，水利信息化對于保護水資源和實現(xiàn)水資源動態(tài)配置具有重要意義。采用如今較為流行的數(shù)據(jù)庫和交互式組件技術，將水資源配置系統(tǒng)進行了數(shù)字化的實現(xiàn)，從而將水資源動態(tài)配置與相應的資源配置應用在水利信息化工作中，通過研究可以明確水資源的動態(tài)配置對于實現(xiàn)水資源的合理規(guī)劃、解決水資源的區(qū)域性、時空性需求等都具有良好的作用。

【關鍵詞】水資源；水利信息化；組件化21世紀是信息化的時代，都會里信息化是水資源現(xiàn)代應用的標志和重要內容之一，建立先進的水利信息網(wǎng)絡，促進水利信息的國際間交流，對于推動中國水務工作的現(xiàn)代化、國際化、網(wǎng)絡化具有重要意義，目前我國已具有相對較成熟的信息計算網(wǎng)絡，同時水資源保護與動態(tài)配置的實際需求也日益凸顯，因而，在新的時期，為了保證水利事業(yè)的快速有效發(fā)展，實現(xiàn)水利信息化，便有必要加強對水資源的開發(fā)與管理，統(tǒng)籌信息化應用，完善水利信息化建設。

一、水資源動態(tài)配置概述

（一）水資源動態(tài)配置的概念

水資源動態(tài)配置中的“動態(tài)”說明了其與一般的水資源配置工作存在明顯的差別，“動態(tài)”是外界環(huán)境的擾動與刺激造成的隨機活動，是事情發(fā)展變化的情況和變化中的狀態(tài)。動態(tài)的過程是不斷發(fā)生變化的過程，因而需要應對機制更加完善與合理。對于水資源而言，其動態(tài)性體現(xiàn)在水資源的存量和用水效率等處于隨時變化的狀態(tài)，同時由于地區(qū)性和季節(jié)性差異將導致水資源的配置出現(xiàn)較大程度的不同，由于涉及到的信息量較大，水資源動態(tài)配置的相關環(huán)節(jié)較多，因而水資源的動態(tài)配置環(huán)節(jié)更加有賴于信息化體系的支持。

水資源動態(tài)配置要求數(shù)據(jù)的處理逐漸從信息化向智能化轉變，通過知識網(wǎng)絡結構實現(xiàn)對不同信息的關聯(lián)，利用功能強大的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對水資源問題的信息化處理。

（二）水資源動態(tài)配置數(shù)學模型的建立

水資源動態(tài)配置需要在綜合考量資源、經(jīng)濟、社會效益的基礎上進行，刻畫這三方面效益的函數(shù)關系分別如下：

1.資源效益。Max

該公式中，以描述某一地區(qū)K相應的用水人數(shù)j， 則代表的是獨立水源和公共水源向這一地區(qū)需水人數(shù)的供水量。這一公式描述的是在全社會最大需水量（用函數(shù)刻畫） 與相對于社會供給水量的可能值之間的函數(shù)關系，在需水人數(shù)一定的情況下，社會可供給水源的總量與其需求量呈現(xiàn)不規(guī)則的復雜函數(shù)變化。

2.經(jīng)濟效益。Max = max

上式中，和分別為獨立的水源系i和公共的水系c向K地區(qū)需水用戶j提供用水的效益系數(shù)，在供水之中，考慮到不同區(qū)位及水需求量對水資源動態(tài)配置的效率，水資源動態(tài)配置中的經(jīng)濟效益應該受到重視。

3.環(huán)境效益。Max = -

上式中，環(huán)境效益的考量基于區(qū)域K中用戶的單位污水排放量，其中污水排放量中重要污染物的濃度多寡決定了向該用戶配置水資源對環(huán)境以及生態(tài)造成的壓力， 為該用戶的污水排放系數(shù)。

二、水資源動態(tài)配置在水利信息化中的實現(xiàn)

（一）數(shù)據(jù)集成

水資源動態(tài)配置過程會涉及到較多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有不同的來源和格式，并且在物理應用方面也具有不同，在數(shù)據(jù)集成方面，目前常采用數(shù)據(jù)集中、聯(lián)邦式等模式進行，這些數(shù)據(jù)對于解決水利信息化綜合具有重要意義。

（二）組件技術的應用

水利信息化系統(tǒng)的開發(fā)需要在符合web標準的基礎上進行，使得其符合網(wǎng)絡通信規(guī)則，結合實際情況，水利業(yè)務組件的設計與開發(fā)具有的統(tǒng)一標準使得抽象的數(shù)據(jù)可以變?yōu)橥ㄓ眯暂^好的信息，方便應用開發(fā)者對其進行設計與使用。

（三）知識可視化

可視化是通過計算機圖形學和圖像處理技術將數(shù)據(jù)進行電子化處理和轉存，并在電子顯示設備上實現(xiàn)展示的技術。利用知識圖來傳達知識管理的相關方法，可以將水資源動態(tài)配置過程中結構化信息轉變?yōu)榕c用戶實際需求對等的信息，實現(xiàn)與用戶的需求對接，并實現(xiàn)信息的定制化服務，這對于完善水資源信息的提取，建構水資源信息與其模擬化數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系具有積極的意義。

（四）面向主題信息的綜合信息集成

面向水資源主題與用戶需求主題的服務平臺的架構，其分為數(shù)據(jù)支持層、資源層、應用層和用戶層等4個部分。其中數(shù)據(jù)支持是實現(xiàn)水利信息化平臺功能的基礎，也是信息綜合集成過程的主要依托。資源稱與應用層則是在知識圖的應用之下，通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源進行分類、復用和系統(tǒng)化集成，這在很大程度上有利于水資源動態(tài)配置體系中專家系統(tǒng)作用的發(fā)揮，以此來建構更加合乎實際使用邏輯的水利信息資源服務平臺，最終實現(xiàn)水利信息化的應用發(fā)展。

總結

綜上所述，通過對水資源動態(tài)配置模式的研究及其實現(xiàn)機制在水利信息化中的有效應用進行研究，本文為解決水資源差異化、效率化配置、動態(tài)響應等方面的問題進行了可行性方案的探討，這種配置模式對于解決時間、稅源、用戶等不同因素影響下的水利系統(tǒng)運作具有重大意義，解決了在傳統(tǒng)水資源配置過程中，缺乏實際應用考量、可操作性差等問題，對于全面實現(xiàn)水利信息化具有積極意義。

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