莫合塔爾·尼扎木丁，阿不都艾則孜·尼扎木丁，王懷江

( 新疆和田水文水資源勘測局，新疆 和田848000)

在新時代，信息技術(shù)、生物技術(shù)不斷地更新，以高科技為核心的新技術(shù)革命不僅創(chuàng)造了新的材料，同時有力推動著全球的發(fā)展。使之充分發(fā)揮生產(chǎn)力水平和人類創(chuàng)造力。當前，水文領(lǐng)域堅持用高新技術(shù)對水利行業(yè)進行技術(shù)改造，通過對高新技術(shù)以及自動化技術(shù)的研究，全面推進水利領(lǐng)域的科技發(fā)展。從實踐中可以發(fā)現(xiàn)，運用現(xiàn)代信息技術(shù)去開發(fā)水文領(lǐng)域的管理信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)水庫運用和流域調(diào)度方案的數(shù)字化管理。本文具體分析了這些技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應用特點和深遠影響。

1 Rs 技術(shù)

RS 技術(shù)也就是遙感技術(shù)，它廣泛應用于檢測和評估旱情、檢測水質(zhì)質(zhì)量、監(jiān)測并評價土壤侵蝕程度、預防洪澇災害等自然災害類的水文領(lǐng)域中，也常常取得十分明顯的經(jīng)濟效益。遙感技術(shù)在洪澇災害和緊急救災、災后重建的過程中的使用效果尤為突出，并能產(chǎn)生較為明顯的快速反應。

RS 技術(shù)有利于在大幅度洪澇災害中減少經(jīng)濟損失，并在災后重建中更加全面、更為客觀、更快捷地采用適宜的手段實現(xiàn)優(yōu)化目標。在災害的監(jiān)測評估方面RS 技術(shù)也發(fā)揮著重要的作用，

例如RS 技術(shù)能夠通過對土壤表面發(fā)射的電磁能量來測量估計土壤的濕度，結(jié)合已有的實測數(shù)據(jù)的支持，可以充分實現(xiàn)對旱情的遙感監(jiān)測。并結(jié)合不同地域的具體情況，建立具體的應用模型以確保落實RS 技術(shù)的有效作用。

我國目前以RS 技術(shù)為基礎(chǔ)建立起的監(jiān)測模型主要包括熱慣量模型、作物缺水指數(shù)模型、植被指數(shù)模型和植被地表溫度空間模型、氣象模型、水文模型和微波模型等模型內(nèi)容。各種模型各具特色，它們在監(jiān)測領(lǐng)域的簡繁程度差異很大，從而致使RS 技術(shù)的使用范圍和使用精度也千差萬別。

國內(nèi)的遙感監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)能夠動態(tài)的監(jiān)測地表水質(zhì)在時間和空間上的不同參數(shù)之間的變化，具體對濕地進行評價，并不斷地完善遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域的應用，強化它的地位，使之能夠有效地監(jiān)測表面水質(zhì)參數(shù)，對水體表面混濁度、懸浮物質(zhì)、葉綠素、富營養(yǎng)化以及溫度等指標等水質(zhì)參數(shù)，非點源污染和濕地評價實施具體的功能作用。

2 GIS 技術(shù)

GIS 技術(shù)就是地理信息系統(tǒng)，這是一個在計算機軟件和硬件系統(tǒng)全力支持下建立起來的特定的空間信息系統(tǒng)。GIS 技術(shù)可以及時采集地球表層的地理分布數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行儲存、運算、分析、管理、描述和顯示。目前GIS 技術(shù)已經(jīng)在我國的減災防汛、水土保持、水環(huán)境等水文領(lǐng)域廣泛運用開來。

例如，在減災防汛領(lǐng)域中，GIS 技術(shù)能夠有效預測城市的積水和退水情況，詳細而準確地分析雨量的空間特征，并對街道積水和暴雨量的分布進行可視化的研究、顯示和儲存，合理管理和維護相關(guān)數(shù)據(jù)。通過更新現(xiàn)有的排水設(shè)施，對城市綠地進行合理的設(shè)計與規(guī)劃，以解決城市的洪澇災害問題。

GIS 技術(shù)在水土保持方面也有相當大的作用，它為判斷土壤侵蝕是否會發(fā)生、土壤侵蝕的程度及地域劃分、土壤侵蝕量的多少、評價水土保持的效益、泥沙輸移的狀況、以及預測和模擬土壤的侵蝕過程等諸多環(huán)節(jié)提供合理的理論依據(jù)，并在建立起GIS 模型平臺，集成3S 技術(shù)為空間信息的管理、分析、應用、更新、獲取提供更加強而有力的技術(shù)支撐。

這個過程往往集結(jié)了RS 技術(shù)采集圖像信息，GPS 技術(shù)提供主要的位置信息，GIS 使用技術(shù)手段分析應用圖像信息，3 種技術(shù)的密切結(jié)合提供了更加精確的文本資料和水文領(lǐng)域的信息，為洪峰流量、降水、減災防汛等水文要素提供了更加科學的依據(jù)，分析也更為精準。

3 GPS 技術(shù)

GPS 技術(shù)又被稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它具有自動化、高效率、精確度高、全天候的優(yōu)點和特點，被廣泛應用在工程測量、航空攝影、資源勘測、地球動力學、大地測量、水文領(lǐng)域之中，并最終創(chuàng)造巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

GPS 技術(shù)很好地利用了水利信息與空間地理位置的關(guān)系，在實施過程中，它能清楚準確地獲得水利信息的空間位置，使用全球衛(wèi)星定位技術(shù)去解決減災防汛和水下地形測量的環(huán)節(jié)，GPS 技術(shù)的雙向通話功能連接起了指揮中心和災害現(xiàn)場的信息互動，有利于在緊急情況下互通雙方信息，及時做出應急反應。

GPS 技術(shù)在第一時間傳送了災害的發(fā)生地點和災害類別、災害的嚴重程度等相關(guān)信息，有利于指揮中心及時就相關(guān)險情做出有效的應急反應，配合著電子地圖和動態(tài)顯示系統(tǒng)，將救急的船只、車輛、人員按照城市、居民、水系的分配圖清晰地呈現(xiàn)在指揮人員的眼前，并通過更加快捷的方式解決受災群眾的需求，從而真正解決洪澇災害中的建設(shè)問題。

4 GPRS 技術(shù)

GPRS 技術(shù)是在GSM 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種能夠運行分組交換技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的技術(shù)方式，GPRS 技術(shù)能夠滿足用戶端與信息庫在分組轉(zhuǎn)移模式下實現(xiàn)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的目標，并在這過程中提供高效的、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務，更加完美的處理信息之間的轉(zhuǎn)換問題。

GPRS 技術(shù)具有實時在線、按量計費、快捷登陸、高速傳輸?shù)葍?yōu)點，它適用于間斷的、突發(fā)性的、頻繁的和少量的數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。隨著科技的進步，GPRS 技術(shù)不斷地向前發(fā)展，它的應用也逐步擴展到工業(yè)和控制領(lǐng)域，GPRS 技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的應用在不久的將來將會更加廣泛，在水利事業(yè)的監(jiān)控檢測過程中創(chuàng)造更有價值的意義。

5 ANN 技術(shù)

ANN 技術(shù)又被稱為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是通過數(shù)學方法去模擬自然神經(jīng)或人腦，從而實現(xiàn)智能化反映的技術(shù)，ANN技術(shù)是一種模仿人腦結(jié)構(gòu)的信息處理系統(tǒng)，是科學技術(shù)的有一大跨越性的發(fā)展結(jié)果。

ANN 技術(shù)主要應用在洪水的預報和降雨流量預報等領(lǐng)域，它的超強適應力和快速計算能力以及自主學習能力使之有著廣泛的功能作用，

ANN 技術(shù)能夠具體分析例如降雨時間、降雨量、降雨過程等輸入條件和出口段面的流量信息類的輸出條件，并將輸入層、輸出層和隱層3 部分融合在一起構(gòu)建屬于自己的獨特的降雨徑流的預報模型，通過對洪水信息的及時準確預報，提前做好相關(guān)的準備工作，制定準確可行的防洪決策。ANN 技術(shù)使用神經(jīng)元的模擬關(guān)系在水文預報方面的作用十分明顯。

6 ZigBee 技術(shù)

ZigBee 是一種短距離、低速率的無線組網(wǎng)通信技術(shù)，它通過使用廉價的電池就能夠完成連續(xù)工作多年的無線網(wǎng)絡(luò)。ZigBee 是以IEEE802．15．4 作為標準基礎(chǔ)建立起的協(xié)議架構(gòu)，它的標準定義中的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的特征跟無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有很多的相似之處，正因如此很多研究機構(gòu)就把無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為ZigBee 技術(shù)的通信標準。

一般的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備3 種節(jié)點組成，根據(jù)功能來看，ZigBee 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點又可以分為全功能設(shè)備和簡化功能設(shè)備。此外ZigBee 網(wǎng)絡(luò)還有3 種拓撲結(jié)構(gòu)，分別為星型網(wǎng)、樹型網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)。就以網(wǎng)狀網(wǎng)進行具體分析ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，我們可以看出網(wǎng)狀網(wǎng)是一個多跳系統(tǒng)，它的優(yōu)勢就在于能夠增強通訊的可靠性，建立動態(tài)的多條通訊鏈路，并在路由節(jié)點之間保持合理的維護，確保通訊不會因為外界原因而失效或是中斷。

7 結(jié) 語

現(xiàn)代化的信息技術(shù)加快了水文領(lǐng)域的信息化建設(shè)，本文所介紹的RS 技術(shù)、GIS 技術(shù)、GPS 技術(shù)、ZigBee 技術(shù)和ANN技術(shù)在目前社會中都在不同程度上應用到了水文領(lǐng)域，水文技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的共同發(fā)展，使水文領(lǐng)域的現(xiàn)代化信息技術(shù)成為了一個更有應用價值的大系統(tǒng)，為水文技術(shù)革命創(chuàng)造了十分優(yōu)越的外部條件。相信在不久的將來，水文領(lǐng)域?qū)霈F(xiàn)跨越式的發(fā)展。

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