蘭紹斌 于中江

將信息化技術(shù)應(yīng)用于水文勘測(cè)工作當(dāng)中，能有效提升水文勘測(cè)的效率和質(zhì)量。本文在闡述將信息化技術(shù)應(yīng)用于水文勘測(cè)必要性的基礎(chǔ)上，就水文勘測(cè)中信息技術(shù)的具體應(yīng)用形態(tài)展開分析，并指出信息化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。期望能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水文勘測(cè)與信息技術(shù)的融合，繼而在水文勘測(cè)時(shí)效性和準(zhǔn)確性的同時(shí)，推動(dòng)現(xiàn)代水文勘測(cè)、管理、保護(hù)工作的進(jìn)一步開展。

水文勘測(cè)是水文工作一項(xiàng)極為重要的基礎(chǔ)性工作，其通過水文要素測(cè)驗(yàn)、水環(huán)境的系統(tǒng)勘察取樣、科學(xué)分析和深入研究，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)、人民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了良好的取、用水環(huán)境。信息化時(shí)代下，人們對(duì)于水文勘測(cè)的效率和精度提出了較高要求，實(shí)現(xiàn)信息化現(xiàn)代化技術(shù)與傳統(tǒng)水文測(cè)驗(yàn)手段的融合已經(jīng)成為水文勘測(cè)的必然選擇。基于此，水文從業(yè)人員有必要掌握水文勘測(cè)中信息化技術(shù)應(yīng)用的具體形態(tài)和要點(diǎn)。

一、信息化技術(shù)應(yīng)用于水文勘測(cè)的必要性

水文測(cè)驗(yàn)實(shí)踐中，GIS、GPS、APCD、大數(shù)據(jù)技術(shù)等都是現(xiàn)代信息化技術(shù)應(yīng)用的重要形式，這些技術(shù)在融合傳統(tǒng)勘測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代信息化技術(shù)的同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等現(xiàn)代設(shè)備，有效地實(shí)現(xiàn)了水文勘測(cè)的精細(xì)化、準(zhǔn)確化和高效率管理。從管理過程來看，信息化技術(shù)的應(yīng)用具有以下必要：

1.減輕工作壓力

水文勘測(cè)站點(diǎn)的特點(diǎn)是點(diǎn)多面廣，水文測(cè)驗(yàn)范圍廣，各類監(jiān)測(cè)項(xiàng)目內(nèi)容繁雜，在傳統(tǒng)工作模式下，需要投入大量的時(shí)間人力物力，汛期遇到連續(xù)暴雨洪水過程，監(jiān)測(cè)任務(wù)任務(wù)量更為繁重。新時(shí)期，采用現(xiàn)代化信息技術(shù)，有效地減少了水文勘測(cè)中的人力資源投入，同時(shí)，現(xiàn)代勘測(cè)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)大范圍、遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制測(cè)驗(yàn)，這使得水文勘測(cè)工作人員不再需要進(jìn)行大量的實(shí)地操作，極大地減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作壓力。

2.提升效率精度

現(xiàn)代信息化技術(shù)能有效提升水文勘測(cè)的效率和精度。一方面，水文情況人工勘測(cè)時(shí)，從現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)到后期的計(jì)算分析需要經(jīng)歷較多工作環(huán)節(jié)，整個(gè)勘測(cè)過程耗時(shí)較長，同時(shí)各種水文勘測(cè)受環(huán)境因素、測(cè)驗(yàn)條件影響明顯，采用現(xiàn)代信息化勘測(cè)技術(shù)，能有效地改變這一狀況。另一方面，現(xiàn)代信息化技術(shù)利用高新技術(shù)進(jìn)行水文勘測(cè)，有效地避免了勘測(cè)過程中的人工操作不當(dāng)干擾，同時(shí)在數(shù)據(jù)處理時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用有效地提升了數(shù)據(jù)處理的精度，保證了水文勘測(cè)的整體效益。

3.提升信息價(jià)值

水文信息數(shù)據(jù)在社會(huì)建設(shè)、生活、生產(chǎn)等方面均有深入應(yīng)用。新時(shí)期，現(xiàn)代信息技術(shù)水文勘測(cè)中的應(yīng)用更加頻繁，大數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)格化分析技術(shù)、模糊數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能技術(shù)等都是現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用的重要形態(tài)，這些技術(shù)能更加深刻地剖析、反映水文因素與其他社會(huì)領(lǐng)域之間的關(guān)系，這有效地提升了水文勘測(cè)數(shù)據(jù)的社會(huì)價(jià)值，為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了水文技術(shù)支撐。

二、水文勘測(cè)實(shí)踐中現(xiàn)代信息化技術(shù)應(yīng)用的具體形態(tài)

1.水文勘測(cè)中的遙感技術(shù)應(yīng)用

相比于其他信息技術(shù)，遙感技術(shù)在水文勘測(cè)中已經(jīng)應(yīng)用了較長時(shí)間。該技術(shù)能在不直接接觸儀器設(shè)備的情況下，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)水域水文狀況的感知和勘測(cè)。實(shí)際工作中，遙感技術(shù)能通過傳感儀器，在遠(yuǎn)處對(duì)目標(biāo)進(jìn)行電磁波信息輻射、反射的收集，隨后通過計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和分析，最終獲得了水文勘測(cè)的具體數(shù)據(jù)和圖像。新時(shí)期，人們對(duì)于遙感技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的精度要求，基于此，高分辨率遙感技術(shù)已經(jīng)成為遙感技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在該技術(shù)下，還應(yīng)注重輻射校正、紋理處理、空間分辨率和光譜信息處理系統(tǒng)優(yōu)化。從遙感技術(shù)應(yīng)用過程來看，勘測(cè)方便快捷，評(píng)估準(zhǔn)確是遙感技術(shù)應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)。

2.水文勘測(cè)中的GPS 技術(shù)應(yīng)用

GPS 是目前勘測(cè)領(lǐng)域較為成熟的一種測(cè)量技術(shù)，其能實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的高效率、高準(zhǔn)確性定位與導(dǎo)航。水文勘測(cè)中，GPS 技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在：其能幫助勘測(cè)人員準(zhǔn)確的獲得水文地理位置信息，從而減少不必要的人工勘察、測(cè)算。此外，一旦發(fā)生水文災(zāi)害，采用GPS 技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)災(zāi)害區(qū)域的有效定位，這對(duì)于抗災(zāi)、救災(zāi)具有深刻影響。采用GPS 技術(shù)進(jìn)行水文勘測(cè)時(shí)，應(yīng)注重測(cè)繪布網(wǎng)指標(biāo)的有效管理（見表1）。

表1 GPS測(cè)量技術(shù)測(cè)繪布網(wǎng)指標(biāo)管理

3.水文勘測(cè)中的GIS 技術(shù)應(yīng)用

GIS 技術(shù)在水文勘測(cè)中具有深刻應(yīng)用，并且與GPS技術(shù)相比，該技術(shù)的適用性和價(jià)值更加突出。作為一種先進(jìn)的地理空間信息技術(shù)，GIS 能實(shí)現(xiàn)地表層、大氣層等數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理、計(jì)算、推演和描述，這對(duì)于測(cè)繪、勘測(cè)工作開展具有深刻影響。將GIS 技術(shù)應(yīng)用于水文勘測(cè)實(shí)踐，測(cè)繪人員不僅能準(zhǔn)確的了解流域內(nèi)水文的整體情況，而且能就將來水文的變化情況進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，這為水環(huán)境的管理和保護(hù)提供了有效參考。需注意的是，GIS 技術(shù)的應(yīng)用依賴于較大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫，以此采用該技術(shù)進(jìn)行水文勘測(cè)時(shí)，還應(yīng)注重水文數(shù)據(jù)庫的有效建設(shè)。

4.大數(shù)據(jù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

大數(shù)據(jù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)和方向。在水文勘測(cè)實(shí)踐中，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅能實(shí)現(xiàn)當(dāng)前水文、歷史水文的有效勘測(cè)，而且其能就流域內(nèi)的地質(zhì)數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)納入考慮范圍，實(shí)現(xiàn)水文影響因素的綜合分析。這在一定程度上保證了水文勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)于其他領(lǐng)域的建設(shè)與發(fā)展具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。而就人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，其能在快速計(jì)算、分析水文變化情況的基礎(chǔ)上，通過強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)流量情況，預(yù)測(cè)干旱、洪澇災(zāi)害的有效評(píng)估，這有效地滿足了工作人員進(jìn)行水文管理的實(shí)際需要，為后期水文保護(hù)創(chuàng)造了有利條件。

三、現(xiàn)代信息化技術(shù)在水文勘測(cè)中的應(yīng)用策略

1.優(yōu)化水文勘測(cè)方案

新時(shí)期，人們?cè)谌诤鲜褂矛F(xiàn)代信息技術(shù)的同時(shí)，對(duì)于水文勘測(cè)的效率和精度提出了較高要求。要進(jìn)一步提升現(xiàn)代信息技術(shù)在水文勘測(cè)中的應(yīng)用效率與質(zhì)量，在水文勘測(cè)初期，就把注重信息化水文勘測(cè)設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化。一方面，水文勘測(cè)人員應(yīng)能初步了解調(diào)查水域的基本情況，然后因地制宜的選擇合理的現(xiàn)代信息施護(hù)；另一方面，在水文勘測(cè)實(shí)踐中，應(yīng)注重信息化技術(shù)應(yīng)用過程的不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，繼而在兩者結(jié)合中，提升現(xiàn)代信息化技術(shù)應(yīng)用水平，保證水文勘測(cè)效率和質(zhì)量。

2.不斷創(chuàng)新勘測(cè)技術(shù)

目前，遙感技術(shù)、GPS 技術(shù)、GIS 技術(shù)在水文勘測(cè)中的應(yīng)用不斷深入，其有效地改變了水文勘測(cè)、管理和保護(hù)的效率與質(zhì)量；然而從水文勘測(cè)現(xiàn)狀來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)、模糊數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能技術(shù)等實(shí)際的應(yīng)用尚處于較淺層次?；诖耍谖磥硭目睖y(cè)中，還應(yīng)在自主研發(fā)的基礎(chǔ)上，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)及手段，然后結(jié)合不同區(qū)域的水文狀況及實(shí)際需求，進(jìn)行現(xiàn)代化新技術(shù)的深層次應(yīng)用；只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)水文信息數(shù)據(jù)的有效采集、分析、管理、更新和補(bǔ)錄，提升水文勘測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3.加強(qiáng)水文勘測(cè)投入

要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息化技術(shù)與水文勘測(cè)的深層次結(jié)合，在工作開展中，還應(yīng)加大水文勘測(cè)投入。一方面，應(yīng)加大勘測(cè)企業(yè)在人才培養(yǎng)方面的投入，確保水文勘測(cè)人員不僅擁有扎實(shí)的水文勘測(cè)管理知識(shí)，而且掌握現(xiàn)代化信息技術(shù)工作的基本原理，進(jìn)而為信息化技術(shù)在水文勘測(cè)中的應(yīng)用創(chuàng)造良好條件，另一方面，水文勘測(cè)企業(yè)應(yīng)注重現(xiàn)代化信息設(shè)備的有效引入，發(fā)揮出硬件優(yōu)勢(shì)，不斷推動(dòng)水文勘測(cè)的信息化、現(xiàn)代化發(fā)展。

四、結(jié)語

現(xiàn)代化信息技術(shù)對(duì)于水文勘測(cè)的效率和質(zhì)量具有較大影響。水文勘測(cè)實(shí)踐中，工作人員只有重復(fù)認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代化信息技術(shù)在水文勘測(cè)中應(yīng)用的必要性，然后結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)的具體形態(tài)，進(jìn)行水文勘測(cè)過程的全面管理，才能有效地實(shí)現(xiàn)水文勘測(cè)與信息技術(shù)的融合，確保水文勘測(cè)的效率與質(zhì)量。