水利信息化技术应用现状及前景展望
2022-06-09
【论文摘要】在当前信息技术发展水平的基础上，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。
【论文关键词】信息技术；水利信息化；现状；发展前景
前言
水是社会生存和发展的基础，是社会必不可少 的重要资源，能为人类创造优美的生存环境，水环 境是各类水生物赖以生存的场所，同时水在特定条 件下又可能转化为灾害，成为社会发展的约束，甚 至会严重威胁人类的生存。因此，社会的发展史就 是依赖和利用水资源并与水灾害不断斗争的历史， 也是长期以来从事江河治理和水利建设取得辉煌成 就的历史。
到了21世纪，社会发展进入了信息化时代，处 于信息化技术飞速发展的时期，人们工作生活无时 无刻不处在信息化的氛围中，离开信息化的环境是 难以想象的。同时，我国是世界上人均水资源量较 少、洪水灾害发生较为频繁的国家之一，随着现代 社会和经济的发展，我国面临水旱灾害、水环境恶 化、水资源短缺、生态环境退化、水管理相对落后 的形势日益严峻，迫切需要科学的治水思路、方法 和技术，现代高新技术的飞速发展和新理论、新方 法的不断涌现为提高治水技术和科学管理水平提供 了条件。因此，信息现代化，行业数字化，水利信 息化，是水利事业发展的必然趋势。
信息技术日新月异，以超出常人想象的速度飞 速发展，为水利工作提供了强大的技术支持。从 广义的信息技术来说，主要包括：地理信息系统 (GIS)、数据库（DB)、遥感（RS)、虚拟现实 (VR)、网络（Web)等软件技术；笔记本电脑、台式机、服务器、图形工作站等硬件技术；光缆、 交换机、GPS等通讯技术；传感器信息采集技术； 水情预测预报技术；水情模拟分析等仿真计算技术 等。通常我们提到的信息技术应用主要指的是软件 技术的应用，包括GIS、DB、RS、VR、Web等， 或是软硬件结合的信息技术。水利信息化技术应 用主要包括：办公自动化、防汛抗旱指挥、水情 测报、水务管理、水资源管理、决策支持、防汛会 商、信息服务等应用系统建设，实现信息技术为水 利建设和管理服务。下面重点介绍较为广泛应用的 信息技术在水利行业中的应用情况[1]。
水利信息化技术应用现状
地理信息系统技术应用
地理信息系统（GIS)功能十分强大，应用十分 广泛，遍及各行各业。在水利行业GIS技术得到广 泛应用已经有10多年了，并且逐步发挥了巨大的作 用，其主要体现在地理位置确定、地理信息展示、 行业信息展示、信息统计分析及功能集成等方面。 主要应用介绍如下：
基础地理信息管理。GIS技术基本功能是 反映地理坐标，并通过地理坐标确定有关信息的坐 标和相对位置。从信息管理方面水利行业与其他许 多领域一样，首先要求得到基础地理信息，如：地 形、地貌、河流、水系、行政区、交通等信息。
水利专题信息展示。在基础GIS平台上展示水利专题信息，主要包括：水库、堤防、蓄滞 洪区、水闸、测站等水利工程信息，和雨情、水 情、灾情等水情信息及水利管理信息。将这些信息 在GIS平台中分类、分图层、分区域展示。
统计分析功能运用。GIS技术的分析功能 十分强大，在水利工作中发挥了重要作用，如降雨分 布信息、水资源量统计、洪水淹没面积计算、受灾面 积和人口财产统计等。这些分析结果为水情预报、防 汛会商决策、水量调度等提供了较为可靠详实的数据 支持，初步实现了在水利及防汛工作中对雨情、水 情、灾情的粗略估算向定量分析转变。
系统集成功能。GIS作为地理信息管理基 础平台，系统集成功能是其重要的基本功能之一。 常用的GIS集成主要有相关功能模块和相关专业 模型的集成。集成功能模块包括：信息服务、数据 库、图形库、防汛会商、防汛值班及部分办公自动 化等功能模块；集成专业模型包括：气象预报、水 文预报、水动力学计算、水库调度等模型。
空间三维GIS技术应用。GIS技术的发 展和应用历经了从二维平面GIS平台到三维空间立 体GIS平台的过程，随着三维空间GIS技术的日 益成熟，三维空间GIS技术的应用更加广泛。三维 GIS技术的主要特点是在GIS平台中展现空间立体 环境，并在三维环境中展示与管理相关信息。
地理信息系统虽然功能强大，应用广泛，但是 地理信息系统技术还处在迅速发展阶段，在应用过 程中存在信息不够详细、图标不够完善、分析功 能有限等问题，而且国外GIS产品价格较高，国 内GIS产品功能不够全面，因此地理信息系统技 术在水利信息化建设的实际应用中还有一定的局限 性，有待不断发展和完善。
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包括数据存贮和管理。 目前，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 水情信息进行查询与管理，流域和省级水情数据库 建设正在紧锣密鼓的进行中，部分有条件的省市已 率先完成了水情数据库建设，制定了国家防汛工情 数据库建设规范，正在进行工情数据的入库工作； 部分省市正在根据国家规范开展工情数据库建设工作；部分地区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，并且为数 据挖掘奠定了基础。
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。
【论文关键词】信息技术；水利信息化；现状；发展前景
前言
水是社会生存和发展的基础，是社会必不可少 的重要资源，能为人类创造优美的生存环境，水环 境是各类水生物赖以生存的场所，同时水在特定条 件下又可能转化为灾害，成为社会发展的约束，甚 至会严重威胁人类的生存。因此，社会的发展史就 是依赖和利用水资源并与水灾害不断斗争的历史， 也是长期以来从事江河治理和水利建设取得辉煌成 就的历史。
到了21世纪，社会发展进入了信息化时代，处 于信息化技术飞速发展的时期，人们工作生活无时 无刻不处在信息化的氛围中，离开信息化的环境是 难以想象的。同时，我国是世界上人均水资源量较 少、洪水灾害发生较为频繁的国家之一，随着现代 社会和经济的发展，我国面临水旱灾害、水环境恶 化、水资源短缺、生态环境退化、水管理相对落后 的形势日益严峻，迫切需要科学的治水思路、方法 和技术，现代高新技术的飞速发展和新理论、新方 法的不断涌现为提高治水技术和科学管理水平提供 了条件。因此，信息现代化，行业数字化，水利信 息化，是水利事业发展的必然趋势。
信息技术日新月异，以超出常人想象的速度飞 速发展，为水利工作提供了强大的技术支持。从 广义的信息技术来说，主要包括：地理信息系统 (GIS)、数据库（DB)、遥感（RS)、虚拟现实 (VR)、网络（Web)等软件技术；笔记本电脑、台式机、服务器、图形工作站等硬件技术；光缆、 交换机、GPS等通讯技术；传感器信息采集技术； 水情预测预报技术；水情模拟分析等仿真计算技术 等。通常我们提到的信息技术应用主要指的是软件 技术的应用，包括GIS、DB、RS、VR、Web等， 或是软硬件结合的信息技术。水利信息化技术应 用主要包括：办公自动化、防汛抗旱指挥、水情 测报、水务管理、水资源管理、决策支持、防汛会 商、信息服务等应用系统建设，实现信息技术为水 利建设和管理服务。下面重点介绍较为广泛应用的 信息技术在水利行业中的应用情况[1]。
水利信息化技术应用现状
地理信息系统技术应用
地理信息系统（GIS)功能十分强大，应用十分 广泛，遍及各行各业。在水利行业GIS技术得到广 泛应用已经有10多年了，并且逐步发挥了巨大的作 用，其主要体现在地理位置确定、地理信息展示、 行业信息展示、信息统计分析及功能集成等方面。 主要应用介绍如下：
基础地理信息管理。GIS技术基本功能是 反映地理坐标，并通过地理坐标确定有关信息的坐 标和相对位置。从信息管理方面水利行业与其他许 多领域一样，首先要求得到基础地理信息，如：地 形、地貌、河流、水系、行政区、交通等信息。
水利专题信息展示。在基础GIS平台上展示水利专题信息，主要包括：水库、堤防、蓄滞 洪区、水闸、测站等水利工程信息，和雨情、水 情、灾情等水情信息及水利管理信息。将这些信息 在GIS平台中分类、分图层、分区域展示。
统计分析功能运用。GIS技术的分析功能 十分强大，在水利工作中发挥了重要作用，如降雨分 布信息、水资源量统计、洪水淹没面积计算、受灾面 积和人口财产统计等。这些分析结果为水情预报、防 汛会商决策、水量调度等提供了较为可靠详实的数据 支持，初步实现了在水利及防汛工作中对雨情、水 情、灾情的粗略估算向定量分析转变。
系统集成功能。GIS作为地理信息管理基 础平台，系统集成功能是其重要的基本功能之一。 常用的GIS集成主要有相关功能模块和相关专业 模型的集成。集成功能模块包括：信息服务、数据 库、图形库、防汛会商、防汛值班及部分办公自动 化等功能模块；集成专业模型包括：气象预报、水 文预报、水动力学计算、水库调度等模型。
空间三维GIS技术应用。GIS技术的发 展和应用历经了从二维平面GIS平台到三维空间立 体GIS平台的过程，随着三维空间GIS技术的日 益成熟，三维空间GIS技术的应用更加广泛。三维 GIS技术的主要特点是在GIS平台中展现空间立体 环境，并在三维环境中展示与管理相关信息。
地理信息系统虽然功能强大，应用广泛，但是 地理信息系统技术还处在迅速发展阶段，在应用过 程中存在信息不够详细、图标不够完善、分析功 能有限等问题，而且国外GIS产品价格较高，国 内GIS产品功能不够全面，因此地理信息系统技 术在水利信息化建设的实际应用中还有一定的局限 性，有待不断发展和完善。
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包括数据存贮和管理。 目前，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 水情信息进行查询与管理，流域和省级水情数据库 建设正在紧锣密鼓的进行中，部分有条件的省市已 率先完成了水情数据库建设，制定了国家防汛工情 数据库建设规范，正在进行工情数据的入库工作； 部分省市正在根据国家规范开展工情数据库建设工作；部分地区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，并且为数 据挖掘奠定了基础。
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。