大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的應(yīng)用研究

劉慶泉

摘? 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，各行各業(yè)產(chǎn)生的信息呈現(xiàn)出爆炸上升的趨勢，從而大數(shù)據(jù)這一詞被廣泛的注意到。而水利工程建設(shè)的運(yùn)營管理也因?yàn)榇髷?shù)據(jù)技術(shù)有了一定程度上的改變，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有復(fù)雜性、規(guī)模性以及高速性的特征。文章主要對大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的應(yīng)用進(jìn)行研究，并對于大數(shù)據(jù)與水利大數(shù)據(jù)的概念進(jìn)行了簡單的介紹，希望可以為廣大的同行人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);水利工程;建設(shè);運(yùn)營管理;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311.1? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）23-0175-02

Abstract： With the development of society， the information produced by various industries shows a rising trend of explosion， so the term"big data" has been widely noticed. The operation and management of water conservancy project construction has also changed to a certain extent because of big data technology. Big data technology has the characteristics of complexity， scale and high speed. This paper mainly studies the application of big data technology in the construction and operation management of water conservancy projects， and briefly introduces the concepts of big data and big data， in the hope of providing some reference for the majority of colleagues.

Keywords： big data; water conservancy project; construction; operation management; application

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用信息系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷地?cái)U(kuò)大，所以，各個(gè)行業(yè)中產(chǎn)生的信息量也隨之有了迅猛的上升，在物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，當(dāng)今社會(huì)步入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)是為了可以對社會(huì)中的所有行業(yè)有更好的服務(wù)，其意義在于對于這些數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行專業(yè)化的處理，并對于數(shù)據(jù)的“加工”能力進(jìn)行提升，從而達(dá)到數(shù)據(jù)的“增值”作用的目的。

水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的信息數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性、多樣性等特征，所以，對于這些大量的數(shù)據(jù)信息如何過濾和篩選，對零散不一的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次整合，快速獲得有價(jià)值信息的能力，這是新時(shí)期的水務(wù)工程建設(shè)運(yùn)營管理亟需解決的重要技術(shù)難題。過去傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析方法已經(jīng)不能趕上當(dāng)前數(shù)據(jù)規(guī)模性、復(fù)雜性和高速性的新趨勢。因此，作為大數(shù)據(jù)分析方法之一的數(shù)據(jù)挖掘，在現(xiàn)如今已經(jīng)受到廣大人員的歡迎。在1989年的時(shí)候首次提出了數(shù)據(jù)挖掘這一概念，就是在極為大量的隨機(jī)數(shù)據(jù)中通過對于多種的數(shù)學(xué)算法進(jìn)行應(yīng)用，從而在其中搜索出有用的信息。

1 大數(shù)據(jù)與水利大數(shù)據(jù)

1.1 大數(shù)據(jù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)以及各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)也吸引了越來越多人的關(guān)注，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能及廣闊的應(yīng)用前景吸引了各行各業(yè)積極研究和運(yùn)用，促使大數(shù)據(jù)從理論層面向應(yīng)用層面快速轉(zhuǎn)變。大數(shù)據(jù)的含義是指海量數(shù)據(jù)，相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)來說具有快速處理能力、價(jià)值密度低、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、數(shù)據(jù)量巨大等特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)的意義在于如何從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出潛藏的價(jià)值以及有用的信息，并且需要注意的是，只有可以被合理利用的數(shù)據(jù)才能夠稱為大數(shù)據(jù)，如果不滿足條件的話，就只是數(shù)據(jù)而已。

1.2 水利大數(shù)據(jù)

水利大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利行業(yè)的應(yīng)用，緊緊圍繞“水利”為中心，通過海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，為水利管理者提供重要的參考信息。水利部門在建設(shè)運(yùn)營管理中累積了海量的數(shù)據(jù)，其中大部分是沒有實(shí)用價(jià)值的，而我們需要做的，就是應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行對海量的水利數(shù)據(jù)信息進(jìn)行篩選處理，通過相關(guān)性進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)其隱含的規(guī)律本質(zhì)，從而為水利技術(shù)工作者提供有價(jià)值的參考研究信息。這是大數(shù)據(jù)時(shí)代對水利行業(yè)的作用表現(xiàn)。

隨著自動(dòng)化信息采集、射頻技術(shù)、遙感技術(shù)以及其他技術(shù)的普及應(yīng)用，水利數(shù)據(jù)在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步膨脹，主要包括氣象、水文、洪水、徑流水環(huán)境、地區(qū)年均降雨量、地形地質(zhì)、泵站水閘運(yùn)行、地下排水管道分布、地下排水管道運(yùn)營管養(yǎng)等數(shù)據(jù)以及其他水利相關(guān)數(shù)據(jù)。由于在有限的時(shí)間內(nèi)很難通過常規(guī)的分析方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、分析、儲(chǔ)存、處理，因此，就需要應(yīng)用大數(shù)據(jù)相關(guān)的處理方法對其進(jìn)行分析和處理，在橫向上實(shí)現(xiàn)水利部門內(nèi)部共享數(shù)據(jù)，在縱向上實(shí)現(xiàn)水利主管部門間的數(shù)據(jù)交互，以此來實(shí)現(xiàn)水利管理決策科學(xué)合理的目的。

傳統(tǒng)的水利數(shù)據(jù)分析方法和水利大數(shù)據(jù)的研究方法之間有著很大的不同：傳統(tǒng)的水利數(shù)據(jù)分析方法通常是基于抽樣數(shù)據(jù)，而水利大數(shù)據(jù)的研究方法則是基于大量的數(shù)據(jù)也就是數(shù)據(jù)總體來開展分析;傳統(tǒng)的水利數(shù)據(jù)分析方法通常是基于某個(gè)部門或是某個(gè)專業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)開展分析，而水利大數(shù)據(jù)的研究方法是跨部門與跨專業(yè)開展數(shù)據(jù)分析，并且還是多維度以及多角度的。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況

從某種意義上來說，大數(shù)據(jù)已經(jīng)是一種前沿的數(shù)據(jù)分析技術(shù)。早在二十世紀(jì)八十年代初期，美國學(xué)者、未來學(xué)巨擘阿爾文·托夫勒在他的著作《第三次浪潮》中把大數(shù)據(jù)技術(shù)冠以“第三次浪潮的華彩樂章”的美譽(yù)。大約直到二零零九年開始，“大數(shù)據(jù)”才正式進(jìn)入我們的視野，并在我國的工業(yè)領(lǐng)域逐漸應(yīng)用起來，包括汽車、餐飲、電信、金融、能源在內(nèi)的行業(yè)等社會(huì)各行業(yè)都能找到大數(shù)據(jù)技術(shù)的足跡。比如在汽車制造中都配置有數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，實(shí)時(shí)對有關(guān)方位、氣溫、濕度、空氣中化學(xué)成分的改變以及運(yùn)動(dòng)軌跡等進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)測，生成龐大的數(shù)據(jù)信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心作用是在于對以上的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化的整理提取有用的數(shù)據(jù)，以便使汽車制造商在產(chǎn)品質(zhì)量管控中更加便捷完善。這正是大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵所在。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的應(yīng)用研究

大數(shù)據(jù)技術(shù)當(dāng)前雖然已經(jīng)有了良好的效果，但是其發(fā)展的歷史還比較的短暫，所以可以將其認(rèn)為是初級(jí)階段。多數(shù)的水利行業(yè)單位具有滿足本單位需要的信息化管理系統(tǒng)，但由于技術(shù)發(fā)展的制約，水利大數(shù)據(jù)資源化的研究還有很大的發(fā)展空間，在水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

3.1 建立數(shù)據(jù)庫

在水利工程的建設(shè)期間，需要建設(shè)數(shù)據(jù)庫，然后將水利工程在運(yùn)營管理中產(chǎn)生的信息全部記錄在數(shù)據(jù)庫中，這些應(yīng)當(dāng)至少包括水文氣象、水位流量關(guān)系、水生態(tài)、地形地質(zhì)、雨水管的分布情況以及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況以及維護(hù)保養(yǎng)的日期等，都需要詳細(xì)地在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行記錄，避免“無據(jù)可查”的窘境。為了加強(qiáng)不同部門、水利單位之間的信息共享，減少資源的重復(fù)采集，提高信息的利用率，需要明確數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立信息共享機(jī)制，完善數(shù)據(jù)共享體系。數(shù)據(jù)庫是一個(gè)不斷積累的過程，如果數(shù)據(jù)越詳盡、越全面，那么分析數(shù)據(jù)得到的結(jié)果就越接近真實(shí)數(shù)據(jù)。

3.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程運(yùn)營管理中的應(yīng)用

我們在水利工程運(yùn)營管理中，我們同樣可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，根據(jù)水利大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，制訂科學(xué)合理的管理目標(biāo)與完善計(jì)劃也可以根據(jù)對水利工程的能耗情況和運(yùn)行情況作數(shù)據(jù)分析，從而制定減少能源消耗以及節(jié)約運(yùn)營成本的方案。通過對來水量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以及排水的實(shí)際效果，進(jìn)行系統(tǒng)的分析工作，指導(dǎo)水利主管對落后的排水系統(tǒng)進(jìn)行整體升級(jí)改造提供重要的數(shù)據(jù)技術(shù)支持。以上只是大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程運(yùn)營管理中的其中一部分作用，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，未來的應(yīng)用將更加廣泛。

3.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利行業(yè)物資倉庫倉儲(chǔ)管理中的應(yīng)用

當(dāng)前，水利工程的備品備件的采購是工程建設(shè)的一個(gè)重要問題，部分的備品備件購買需要花費(fèi)很長時(shí)間，但卻一時(shí)間用不上，導(dǎo)致長時(shí)間的占用倉庫以及資金，并且還會(huì)加大倉庫管理人員的工作難度。而部分的備品備件在緊急需要使用的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)倉庫中根本沒有，只能臨時(shí)采購，不僅導(dǎo)致采購成本高，還影響了水利工程的施工。因此，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對于這一問題進(jìn)行解決，在數(shù)據(jù)庫中將備品備件的購買期限、使用時(shí)間、更換時(shí)間等一一記錄下來，就會(huì)知道設(shè)備什么時(shí)候需要更換配件，然后提前一段時(shí)間購買備品備件。大數(shù)據(jù)技術(shù)對于這一問題既可以保證備品備件在需要用的時(shí)候有所準(zhǔn)備，并且，還不會(huì)長時(shí)間的占用倉儲(chǔ)空間，同時(shí)還減少倉儲(chǔ)管理工作人員的工作量和工作難度。因?yàn)榇髷?shù)據(jù)技術(shù)的存在，所以備品備件是有計(jì)劃地采購，選擇備品備件性價(jià)比最高的，從而達(dá)到降低采購成本的目的。

3.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利其他方面的應(yīng)用

在洪澇災(zāi)害預(yù)測方面，雖然洪澇災(zāi)害破壞力非常的大，但是通常具有一定的規(guī)律可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合洪澇災(zāi)害的數(shù)據(jù)，可以提高對洪澇災(zāi)害預(yù)測的準(zhǔn)確性，在災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候，提前引導(dǎo)受影響群眾的疏散避險(xiǎn)。在水資源的配置方面，通過分析水資源分配、用水量以及水資源調(diào)度等數(shù)據(jù)，可對水庫的供水分配以及蓄泄量進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，確保滿足實(shí)際的生產(chǎn)、生活需求。據(jù)報(bào)道，南方某縣已在農(nóng)田水利項(xiàng)目率先使用管理軟件，該縣所有的農(nóng)田水利用項(xiàng)目中的建筑物、河流、管渠、水塘、灌排泵站、排澇水閘的數(shù)量、狀態(tài)、年限等基礎(chǔ)信息，都可以在個(gè)人PC、手機(jī)APP上進(jìn)行便捷的數(shù)據(jù)查詢、檢索，項(xiàng)目的精度達(dá)十米級(jí)，進(jìn)一步提升了該地區(qū)農(nóng)田水利管理水平。

4 結(jié)束語

隨著我國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)不斷的發(fā)展，各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)也在蓬勃發(fā)展，尤其是水利工程。水利工程的建設(shè)較之前已經(jīng)有了很大的提升。但是由于我國的生活用水、農(nóng)業(yè)用水以及工業(yè)用水的數(shù)量也在不斷的上漲，所以水利工程的建設(shè)已經(jīng)占據(jù)了非常重要的地位，在一定程度上為水利工程的施工提出了更高的要求。而大數(shù)據(jù)技術(shù)是一個(gè)不斷地產(chǎn)生的過程，因此，分析數(shù)據(jù)也是一個(gè)持續(xù)不斷的過程。當(dāng)前的水利工程的運(yùn)營管理以及逐漸的向著集中管理方向發(fā)展，從而使得大數(shù)據(jù)技術(shù)有了更加廣闊的應(yīng)用空間。

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