宿秋林 王海燕 黃新平

【摘要】水是人類(lèi)賴(lài)以生存的資源，但在一定條件下，水又會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)巨大的災(zāi)難，甚至威脅人類(lèi)的家園。水文信息化技術(shù)是結(jié)合計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代電子技術(shù)對(duì)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(shí)制定防汛策略，最大程度的降低水災(zāi)害帶來(lái)的損失。本文就對(duì)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(guó)幅員遼闊，內(nèi)陸水域非常之多，治水、用水關(guān)系到社會(huì)發(fā)展的安全與穩(wěn)定。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于水資源的開(kāi)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(guò)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(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)研究上，并不斷提高水情信息傳輸實(shí)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(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)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(xiǎn)堤防、涵閘和水庫(kù)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(mén)設(shè)備簡(jiǎn)陋，沒(méi)有形成資源共享平臺(tái)?；A(chǔ)水利單位信息采集和報(bào)送、人員經(jīng)費(fèi)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(huì)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(duì)提高水情、旱情和災(zāi)情信息的時(shí)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(wèn)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(mén)治水思路的改變

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)水資源的依賴(lài)程度越來(lái)越高，一些地區(qū)存在水資源嚴(yán)重短缺的形勢(shì)。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(kù)淤積嚴(yán)重，直接影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量和健康水平的提高。在信息化時(shí)代，水利業(yè)務(wù)部門(mén)工作無(wú)論是對(duì)水資源開(kāi)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(kāi)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(lái)實(shí)現(xiàn)職能轉(zhuǎn)變，以及需要用水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化，特別是水資源可持續(xù)發(fā)展形勢(shì)下，水利信息化具有重要現(xiàn)實(shí)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(jì)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(duì)外聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)項(xiàng)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(jí)的水情處理中心，對(duì)于一些省級(jí)水情中心是通過(guò)采取一些特殊措施與國(guó)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(gè)全國(guó)范圍內(nèi)的防汛專(zhuān)網(wǎng)，為各級(jí)防汛機(jī)構(gòu)與負(fù)責(zé)人提供一個(gè)準(zhǔn)確有效的信息交換平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)決策，為當(dāng)前的水利防汛營(yíng)造了一個(gè)高效堅(jiān)實(shí)的技術(shù)環(huán)境。外聯(lián)防汛網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作機(jī)制，往往是通過(guò)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(zhuān)項(xiàng)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(xiàn)系統(tǒng)，從而形成了安全、穩(wěn)定且運(yùn)行可靠度高的兩大網(wǎng)絡(luò)體系，為實(shí)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(shí)施金水工程提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

2.2 水利防汛中水文信息數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用

對(duì)于防汛決策和水文觀測(cè)來(lái)說(shuō)，其最重要的信息就是來(lái)源于測(cè)量數(shù)據(jù)。為了保證信息數(shù)據(jù)庫(kù)能夠及時(shí)的查詢(xún)水庫(kù)信息、雨水情信息、報(bào)汛站基本信息，需要和軟件公司共同的開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)。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(xiàn)圖、雨量柱狀圖、大斷面圖、雨量分布圖、洪水過(guò)程線(xiàn)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(xiàn)圖、洪水過(guò)程線(xiàn)圖、大斷面圖等。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)改變了以往檢索方式，實(shí)現(xiàn)圖表結(jié)合查詢(xún)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(huì)商系統(tǒng)在水利防汛中的作用

防汛可視會(huì)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(lái)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(yùn)行過(guò)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(jí)水文部門(mén)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(shí)現(xiàn)快速傳遞圖文聲像和異地會(huì)商，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)同時(shí)為視頻會(huì)議，為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)和遠(yuǎn)程教育的開(kāi)展提供保障。該系統(tǒng)往往通過(guò) 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(jì)算機(jī)上顯示的內(nèi)容，均能實(shí)現(xiàn)傳送到遠(yuǎn)端會(huì)場(chǎng)的效果。通常在預(yù)報(bào)會(huì)商時(shí)，需要彼此的聲音和圖像，同時(shí)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(wú)失真的在不加設(shè)設(shè)備和寬帶的情況下，同時(shí)看到匯報(bào)材料和會(huì)場(chǎng)圖像。各級(jí)中心或下級(jí)汛情管理中心均可對(duì)防汛地區(qū)進(jìn)行會(huì)商組織，并根據(jù)防汛會(huì)商工作中所產(chǎn)生的需求，上級(jí)防汛部門(mén)申請(qǐng)參與面對(duì)面的進(jìn)行會(huì)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(wú)論是搶險(xiǎn)救災(zāi)還是防洪決策，都需要對(duì)災(zāi)情的位置有個(gè)準(zhǔn)確判定，目前衛(wèi)星遙感影像和地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，仍然難以確定災(zāi)情的位置，因此將 RS 影像、GIS 平臺(tái)和 GPS 技術(shù)有效結(jié)合，實(shí)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(shí)的通知相關(guān)負(fù)責(zé)人險(xiǎn)情信息，從而有效提高搶險(xiǎn)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(duì)河流測(cè)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(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)水利的投入不斷加大，我國(guó)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(huì)給防災(zāi)減災(zāi)工作帶來(lái)了可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[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(jiǎn)介：

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