基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的水利工程信息化應(yīng)用分析

廖志偉

（新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，烏魯木齊 830000）

1 引言

我國(guó)水利工程建設(shè)和運(yùn)行體系中，信息化技術(shù)的應(yīng)用可以追溯至20 世紀(jì)90 年代，在計(jì)算機(jī)二維和三維技術(shù)支撐下，促進(jìn)了水利工程建設(shè)水平的提升。隨后，在相關(guān)軟件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐下，水利工程信息化應(yīng)用體系不斷完善，信息化技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)覆蓋工程項(xiàng)目策劃、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)方面，為推動(dòng)水利事業(yè)的發(fā)展起到了不可替代的作用。但是，由于信息化及其相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，使得水利工程信息化應(yīng)用逐步滯后，各種新型技術(shù)還沒(méi)有完全融入信息化體系，限制了信息化技術(shù)作用的發(fā)揮。

2 水利工程信息化概述

2.1 水利工程信息化發(fā)展的意義

水利工程信息化是指在水利工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)信息化平臺(tái)體系的構(gòu)建，將各個(gè)層面要素整合為一體，形成良好的信息交互體系，促進(jìn)水利工程管理水平不斷提升的技術(shù)形式。新時(shí)期背景下，水利工程信息化的應(yīng)用已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃的重要組成部分。國(guó)家相關(guān)部門將水利工程信息化和水資源數(shù)字化建設(shè)納入工作規(guī)劃體系，以實(shí)現(xiàn)信息資源的高水平應(yīng)用，為我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展起到更高水平的指引作用。水利工程信息化的應(yīng)用還能為地方政府的水利事業(yè)管理提供更加完善的參考依據(jù)，為水利工程項(xiàng)目規(guī)劃提供更加翔實(shí)的參考，更好地提升水利工程建設(shè)的科學(xué)性[1]。在水利工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理中，更是離不開各種工程建設(shè)信息的交互。因此，做好水利工程信息化建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 水利工程大數(shù)據(jù)的概念和特征

基于當(dāng)前應(yīng)用模式，水利工程大數(shù)據(jù)是以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)支撐，以信息化平臺(tái)和模型為實(shí)現(xiàn)形式，將水利工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模式，分析實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題，并為工程建設(shè)和運(yùn)行管理決策的制定和實(shí)施提供可靠的參考依據(jù)。由于水利工程信息化平臺(tái)運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)屬于冗余數(shù)據(jù)，而單一性的數(shù)據(jù)所具有的價(jià)值極為有限，因此，必須選用合適的大數(shù)據(jù)算法構(gòu)建完善的大數(shù)據(jù)分析模型，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值分析，探索數(shù)據(jù)背后蘊(yùn)藏的潛在規(guī)律。從這方面而言，水利工程大數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性、技術(shù)性等特征，需要將大數(shù)據(jù)技術(shù)與信息化平臺(tái)有機(jī)融合，才能深層次地挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。

2.3 大數(shù)據(jù)在水利工程信息化中應(yīng)用的可行性

目前，在大數(shù)據(jù)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，各個(gè)行業(yè)的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用水平不斷提升，水利工程建設(shè)管理工作的開展同樣需要對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)分析。在我國(guó)水利工程事業(yè)數(shù)十年的發(fā)展過(guò)程中，積累了大量的運(yùn)行和管理數(shù)據(jù)，但是由于管理機(jī)制和技術(shù)的影響，這些數(shù)據(jù)是以孤立形式存在的，不同部門和主體之間的數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效交互。在大數(shù)據(jù)技術(shù)支撐下，能夠通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的模塊化、智能化處理，挖掘數(shù)據(jù)背后的隱藏信息，從而更加準(zhǔn)確地把握水利工程的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而為工程建設(shè)提供參考。但是由于數(shù)據(jù)體系本身的復(fù)雜性，使得數(shù)據(jù)挖掘難度較大，因此，必須能夠結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)充分將數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘出來(lái)[2]。從水利工程行業(yè)的發(fā)展需求和大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀2 個(gè)方面來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于水利工程信息化建設(shè)具有理論和實(shí)踐方面的雙重可行性。

3 水利工程信息化應(yīng)用中的問(wèn)題

3.1 信息化水平滯后于行業(yè)發(fā)展要求

雖然相關(guān)部門在水利工程信息化建設(shè)和應(yīng)用方面一直保持著較大的投入，使信息化平臺(tái)發(fā)揮了一定的作用，但是從整體上而言，信息化應(yīng)用水平距水利工程行業(yè)的發(fā)展要求還有一定的差距。首先，在數(shù)據(jù)采集方面，部分單位還是采用人工采集模式，不僅采集效率低，準(zhǔn)確性不夠，還會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完善，格式不對(duì)應(yīng)等問(wèn)題。其次，數(shù)據(jù)分析體系不夠完善，無(wú)法滿足水利工程建設(shè)在環(huán)保、水土保持等方面的控制措施的要求。最后，信息化平臺(tái)之間關(guān)聯(lián)不足，沒(méi)有形成完善的信息交互體系，并且信息交換機(jī)制不夠完善，使數(shù)據(jù)信息價(jià)值無(wú)法充分體現(xiàn)出來(lái)。

3.2 頂層設(shè)計(jì)體系不完善

水利工程信息化建設(shè)和應(yīng)用是長(zhǎng)期、復(fù)雜的過(guò)程，需要通過(guò)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累和完善的管理機(jī)制，并結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持才能將其作用充分發(fā)揮出來(lái)。但是，就當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展情況而言，除國(guó)家相關(guān)部門在這方面有所推動(dòng)，各企業(yè)和市場(chǎng)層面在這方面的參與力度明顯不足，尤其是數(shù)據(jù)價(jià)值評(píng)估機(jī)制當(dāng)前仍處于前期起步階段。在缺乏經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益驅(qū)動(dòng)情形下，使各個(gè)主體在水利信息化建設(shè)方面的投入意愿不足，管理層面也缺乏全面的認(rèn)識(shí)，使信息化平臺(tái)構(gòu)建和運(yùn)行體系無(wú)法滿足新時(shí)期水利工程建設(shè)和管理的實(shí)際要求。

3.3 溝通協(xié)調(diào)體系不完善

多數(shù)水利工程建設(shè)都需要和上下游相關(guān)管理部門進(jìn)行完善、深入的溝通，盡量減少工程建設(shè)對(duì)水資源調(diào)配和生態(tài)環(huán)境的影響。但是，在當(dāng)前水利工程信息化應(yīng)用中，各個(gè)層面的溝通協(xié)調(diào)體系還不夠完善，數(shù)據(jù)交互還不夠深入，甚至存在較為明顯的“信息孤島”現(xiàn)象。這些問(wèn)題的存在限制了信息數(shù)據(jù)作用的發(fā)揮，對(duì)工程建設(shè)和發(fā)展也造成了一定的負(fù)面影響。如何構(gòu)建完善的溝通協(xié)調(diào)體系，促進(jìn)信息化應(yīng)用水平和工程建設(shè)水平的不斷提升，是當(dāng)前水利工程信息化建設(shè)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題[3]。

3.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用深度不足

在水利工程行業(yè)不斷發(fā)展背景下，更加深入地挖掘數(shù)據(jù)信息內(nèi)含的規(guī)律，更加科學(xué)地開展建設(shè)工作，是水利工程信息化應(yīng)用的重要目的。要更加科學(xué)地對(duì)水利工程的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行管理，必須結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，多方面采集與工程建設(shè)及運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)，構(gòu)建不同形式的大數(shù)據(jù)分析模型，以此滿足不同層面的實(shí)際要求。但是就當(dāng)前水利工程信息化運(yùn)行體系而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用整體水平明顯較為滯后，模型構(gòu)建較為單一，數(shù)據(jù)分析結(jié)果不夠全面，應(yīng)用范圍也受到了較大的限制。

3.5 綜合素養(yǎng)人才缺失

將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于水利工程信息化管理體系中，需要有足夠的人才支撐，在做好協(xié)調(diào)管理的基礎(chǔ)上，依托技術(shù)人員的有效處理完成對(duì)應(yīng)的工作。但是，當(dāng)前水利行業(yè)發(fā)展中，具有大數(shù)據(jù)和水利行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的綜合性人才較為缺失，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體應(yīng)用方面缺乏創(chuàng)新性，使實(shí)際工作開展較為緩慢。同時(shí)，人才的培養(yǎng)和投入必然會(huì)造成人力資源成本增加，由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益無(wú)法直接體現(xiàn)在水利工程建設(shè)中，使企業(yè)不愿意在這方面加大投入力度。

4 提升大數(shù)據(jù)應(yīng)用水平的路徑

4.1 明確信息化建設(shè)重要性

將大數(shù)據(jù)技術(shù)深度融入水利工程信息化建設(shè)，構(gòu)建更加完善的信息化應(yīng)用體系，需要行業(yè)各個(gè)主體強(qiáng)化對(duì)信息化建設(shè)重要性的認(rèn)識(shí)，深層次提升大數(shù)據(jù)技術(shù)與信息化平臺(tái)的融合水平。一方面，需要國(guó)家相關(guān)管理部門加強(qiáng)規(guī)劃建設(shè)，以規(guī)劃方案引導(dǎo)相關(guān)單位和企業(yè)積極參與到信息化建設(shè)中[4]；另一方面，應(yīng)樹立水利工程企業(yè)在信息化應(yīng)用方面的主體地位，通過(guò)具體的應(yīng)用形式提升企業(yè)這方面的具體認(rèn)知，并結(jié)合企業(yè)發(fā)展實(shí)際有針對(duì)性地投入，以此才能確保信息化應(yīng)用的作用。

4.2 強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)體系構(gòu)建

強(qiáng)化水利工程信息化頂層設(shè)計(jì)體系構(gòu)建，需要水利工程管理部門從整體出發(fā)，深入水利工程行業(yè)發(fā)展實(shí)際，做好如下工作：首先，要構(gòu)建水利工程信息化建設(shè)的相關(guān)制度，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用納入制度體系，尤其要強(qiáng)化大數(shù)據(jù)的安全管理要求；其次，要適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制的運(yùn)行要求，初步搭建水利工程信息化交易平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)信息交易形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的交互，并有效降低企業(yè)在信息采集和整理方面的投入成本；最后，要完善企業(yè)層面的信息化建設(shè)監(jiān)管制度，推動(dòng)水利工程企業(yè)信息化投入水平不斷提升，為水利事業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

4.3 強(qiáng)化各個(gè)部門的參與力度

水利工程信息化應(yīng)用水平的提升離不開大量數(shù)據(jù)的支撐，以及相關(guān)單位和企業(yè)內(nèi)部各個(gè)部門的參與。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要在遵循法律法規(guī)和市場(chǎng)機(jī)制運(yùn)行要求的基礎(chǔ)上，探索各個(gè)方面在信息化體系中的具體參與方式。通過(guò)完善的信息資源共享和交換機(jī)制，能夠?qū)⒋髷?shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益更好地體現(xiàn)出來(lái)，提升不同部門參與的積極性，在滿足不同水利工程建設(shè)信息數(shù)據(jù)要求的基礎(chǔ)上，逐步形成更加完善的運(yùn)行體系，促進(jìn)水利工程建設(shè)事業(yè)朝著科學(xué)、高效的方向發(fā)展[5]。

4.4 完善大數(shù)據(jù)技術(shù)體系

在水利工程信息化應(yīng)用體系中，要切實(shí)將大數(shù)據(jù)技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)，需要從完善信息化平臺(tái)和大數(shù)據(jù)技術(shù)體系2 個(gè)層面入手：信息化平臺(tái)體系中，應(yīng)當(dāng)包括數(shù)據(jù)檔案管理、設(shè)計(jì)、經(jīng)營(yíng)、測(cè)繪和辦公模塊等基礎(chǔ)內(nèi)容，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置對(duì)應(yīng)的大數(shù)據(jù)接口和應(yīng)用模塊，并通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的后臺(tái)植入實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的功能；大數(shù)據(jù)技術(shù)體系的完善，則是要根據(jù)不同類型水利工程建設(shè)的實(shí)際要求構(gòu)建不同的數(shù)據(jù)模型，并將模型接口與信息化平臺(tái)相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)模型內(nèi)嵌，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。

4.5 強(qiáng)化綜合型人才培養(yǎng)

人才培養(yǎng)是大數(shù)據(jù)背景下水利工程信息化應(yīng)用的薄弱環(huán)節(jié)，這方面工作的開展需要在企業(yè)不斷加大培訓(xùn)力度的基礎(chǔ)上，由政府相關(guān)部門為引導(dǎo)，以項(xiàng)目合作為基本運(yùn)行方式，推動(dòng)企業(yè)、高校和科研部門的共同參與，通過(guò)技術(shù)研究與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合，深層次分析大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題，并利用技術(shù)優(yōu)化有效解決這些問(wèn)題，以此實(shí)現(xiàn)綜合型人才培養(yǎng)目標(biāo)，完善人才培養(yǎng)機(jī)制，為推動(dòng)水利工程信息化可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

新時(shí)期背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程信息化中的應(yīng)用已成為水利事業(yè)發(fā)展的基本要求。因此，在實(shí)際運(yùn)行中，各個(gè)方面必須強(qiáng)化對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重視程度，強(qiáng)化人力、物力和技術(shù)方面投入，這樣，才能夠真正滿足水利工程建設(shè)管理可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。