深圳市三洲田?铜锣径水库管理处 518118
摘要：在当前信息技术发展水平的基础上，论文重点介绍了地理信息系统、数据库、网络、遥感、虚拟现实、卫星定位系统等信息技术在水利领域的应用情况，分析了信息技术在水利信息化应用进程中存在的问题和发展前景。
关键词：信息技术；水利信息化；发展前景
1 水利信息化技术应用现状
1.1 数据库技术
应用数据库（DB）技术是信息技术发展和应用的核心内容之一，是水利信息化建设的基础，几乎所有的水利信息系统建设都离不开数据库技术的应用。数据库技术的应用主要是各种水利数据的存贮和管理。目前，水利部已经完成了国家级水情数据库建设，实现了对国家重点关心的降雨信息、水情监测信息和历史水情信息的查询与管理，流域、省级和各地市级的水情数据库建设正在紧锣密鼓的进行中，一些信息化水平较高的地区已率先完成了水情数据库建设。国家防汛工情数据库建设规范已经制定，国家级水情水库库正在进行工情数据的入库工作；部分省市也正在根据国家规范开展工情数据库建设工作。部分地区还根据需要建立了洪灾灾情信息管理数据库，以及根据防汛指挥系统和防汛决策支持系统建设需要建立了系统专用数据库。数据库技术的运用和推广，进一步推动了防洪减灾信息管理的规范化，使信息存储、更新和查询更加方便，并且为大数据分析和数据挖掘奠定了基础。目前，数据库技术在水利信息化建设与管理中应用较为成熟，为水利信息的数据管理提供了强大的支持，但是随着水利信息化建设中数据量的膨胀式增加，国产数据库产品对海量数据的管理还存在一定的不足。
1.2 网络技术
应用信息化水平的主要标志之一是网络技术的运用水平，水利信息化建设亦是如此，网络技术为气象、水情、工情、旱情、水质、生态、灾情等信息，以及水利管理信息的传输、共享、分析、管理和发布提供了强力的技术支撑。计算机网络技术作为基础设施已经成为我国水利工作中信息采集、传输、处理和共享的重要手段。根据网络应用范围的需要建设有局域网和广域网；根据网络通讯安全保障的需求分为公共网络和水利专网；根据信息传输是否有线分为有线网和无线网。目前，我国水利信息化主要是依托公网资源和已建的防汛通信专网，正逐步组建一张覆盖全国的水利专用信息化网络，包括将各地方已建成的水利局域网、城域网接入国家水利信息广域网；通过租用公用网络资源组成业务专网等，并以有线网络为主，对偏远地区则实现无线网络覆盖。在京津唐、长三角、珠三角等信息化建设水平较高的地区已基本实现地市级与省级的水利网络联通和数据共享。水利部也正在通过国家防汛抗旱指挥系统一期工程组建一张覆盖全国的水利专网，直接联通我国7个流域机构、31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团。计算机网络技术的发展为水利信息共享和交换提供了条件，作用重大、效果显著，但是由于信息量逐步增加，网络容量有限，信息传输和交换速度往往难以满足实际应用的需求；再者，互连网稳定性不足，系统较为脆弱，可靠性不够强，如某一环节出现故障就会影响整个网络系统的正常运行。因此网络技术应用还应该全面考虑出现网络故障后的应急解决方案。
1.3 遥感技术
随着遥感技术（RS）的发展，影像识别精度的提高、数据处理能力的增强、影像获取成本的降低，遥感技术在水利信息化建设中的作用日趋重要。遥感影像的来源渠道较多，有美国、日本、法国、印度等国外的遥感影像产品，也有我国自己的遥感影像产品或者航片，遥感技术的应用主要是通过接收或购置遥感影像数据，确定洪、旱灾害的位置、识别洪水淹没情况和受灾情况、分析旱灾影响范围和受灾面积、评估可能受到的灾情影响，以及根据遥感影像分析河流水质变化和水土保持状况，为防汛指挥、救灾活动、环境保护、生态建设提供信息支持。近年来，特别是2012年全国水利普查基本完成以来，我国7大流域和部分省市已经建成了一定精度的三维空间地理信息系统基础平台，将遥感影像成果与三维平台相结合，不仅直观展示水利信息，还可以进一步分析可能的发展趋势，为水利建设与管理提供高水平的信息支持。目前，遥感技术在水利行业的应用尚处于起步阶段，一些信息化水平较高的地区已经做出了一定的成果，但要大面积应用尚需等待已有应用成果的进一步完善，以及遥感成本和数据分析成本的进一步降低。
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1.4.卫星定位系统技术
卫星定位系统（GPS）应用是随着GIS、Web和RS等信息技术的应用而发展起来的。在防洪决策、抢险救灾中，都需要了解险情、灾情发生的准确位置，虽然拥有了地理信息系统平台和卫星遥感影像，但是灾情的位置仍然难以确定，“5.12”抗震救灾行动中就出现过类似的窘境，因此利用GPS技术将灾情发生的位置和GIS平台及RS影像有效连接起来，实现灾区和灾情的准确定位意义重大。另一方面，利用GPS和通讯网络技术结合，将险情和灾情信息及时传达或通知到相关负责人，大大提高抢险救灾效率，有关应用在浙江、福建、广东等地区十分普遍。在水利信息化建设中GPS对河流、工程等有关信息的定位与管理发挥着重要作用，如河流边界的勘定、大坝位移的监测等。由于卫星定位系统通讯容量有限，对于数据量较大的水情和灾情信息传输速度较慢，且传输成本较高，普及应用受到一定限制。
2.水利信息化技术应用前景
社会在发展，科技在进步，经济在增长，投资在加大，在水利信息化建设过程中虽存在这样或那样的问题和不足，但信息化建设在水利行业仍然发展迅速，取得了惊人的阶段性成就，而且随着信息化建设进程和国家投资力度的不断加大，水利信息化技术的应用前景更加美好。
2.1 社会发展对信息技术的应用提出更高要求。
社会的发展是一个变加速的进程，安全保障日益得到重视，在建设和谐社会和以人为本的社会理念指导下，保护生命安全和环境安全的要求放到治水工作的首要位置。水利信息化建设对防灾减灾、环境保护、水资源管理、工程管理，进一步提高我国科学治水水平，建立人与水和谐的社会与环境，发挥着十分重要的作用。加快水利信息化技术的推广与应用，推进水利信息化建设是社会发展的必然需求。
2.2 信息技术进步为水利信息化建设创造条件。
DB、GIS、Web、RS、GPS等信息技术的飞速发展和进步，为基于信息技术发展的水利信息化建设和完善提供了技术保障。先进成熟的信息技术成果为防汛抗旱、水资源管理、环境与生态建设等水利行业的信息监测、传输、存储、查询、检索、分析与展示提供了技术条件，使水利信息化推动水利现代化成为可能，也为实现更高水平的智慧水利奠定了基础。
2.3 专业模型技术提升为云信息技术服务。
信息技术在水利行业建设应用的主要内容之一是决策支持系统的建设，而决策支持系统建设的重要依据是水情、旱情、灾情等信息的分析成果，这些分析成果主要来源于气象预测预报、洪水预测预报、洪水演进分析模型系统、洪水调度模型系统、溃坝分析、旱情分析、水资源管理、水质、环境评估等专业模型系统。近年来，随着计算机技术的发展为复杂的模拟分析计算提供了快速计算条件，有关专业模型技术得到了逐步改进和完善。以前需要几个小时在实验室完成的计算分析，现在可以在几分钟内完成，并且实现随时随地的无差别云服务。专业模型技术的发展为决策支持系统建设的实用性提供了强有力的技术支撑，是水利信息化建设与发展的坚强后盾。
2.4经济发展为水利信息化技术应用提供了资金保障
改革开放以来，我国经济发展迅速，国力得到了大大增强，人民生活得到了重大改善，为了人们生命安全、社会稳定、环境保护、经济可持续发展，各级政府有能力、有条件投入更多的资金进行水利信息化建设事业。近10多年来，国家投入防汛抗旱等信息系统建设的资金与10年前相比增加了数10倍，而且更加重视水资源利用和生态环境等领域的信息化建设。随着经济的进一步发展和人民生活水平的逐步提高，信息系统建设经费投入会持续增加，水利信息化技术应用会更加广泛。
结束语：本文重点介绍了GIS、DB、Web、RS、VR、GPS等信息技术在我国水利信息化建设中的应用情况及其存在不足，论述了水利信息化技术的发展条件和应用前景。此外，三维建模、多媒体、图形处理、动画及幻灯片制作等计算机技术在水利信息化进程中也发挥了重要作用。总之，信息技术的飞速发展与推广应用为我国水利现代化进程注入了催化剂，提高了水利行业的技术水平，推动了水利事业的发展，缩短了我国与世界发达国家在水利信息化方面的差距，发展潜力巨大，应用前景广阔。
参考文献
[1]苑希民，万洪涛，刘媛媛，等.全国和七大流域三维电子江河系统建设成果报告[R].北京：中国水利水电科学研究院，2006（5）
[2]水利部水利信息中心和中国电子工程设计院.国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计报告[R].北京：水利部水利信息中心和中国电子工程设计院，2005（5）
论文作者:喻冲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/11
标签：水利论文; 遥感论文; 信息技术论文; 信息化建设论文; 技术论文; 信息论文; 水情论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;