水利信息化技術應用現狀及前景展望

□ 鄭藝平 湖南湘禹水電建設開發有限公司

水利信息化技術應用現狀及前景展望

□ 鄭藝平 湖南湘禹水電建設開發有限公司

［導讀］ 在當前信息技術發展水平的基礎上，論文重點介紹了地理信息系統、數據庫、網絡、遙感、虛擬現實、衛星定位系統等信息技術在水利領域的應用情況，分析了信息技術在水利信息化應用進程中存在的問題和發展前景。

一、水利信息化技術應用現狀

（一）地理信息系統技術應用

地理信息系統（GIS）功能十分強大，應用十分廣泛，遍及各行各業。在水利行業GIS技術得到廣泛應用已經有10多年了，并且逐步發揮了巨大的作用，其主要體現在地理位置確定、地理信息展示、行業信息展示、信息統計分析及功能集成等方面。

主要應用：（1）基礎地理信息管理。GIS技術基本功能是反映地理坐標，并通過地理坐標確定有關信息的坐標和相對位置。從信息管理方面水利行業與其他許多領域一樣，首先要求得到基礎地理信息，如：地形、地貌、河流、水系、行政區、交通等信息。（2）水利專題信息展示。在基礎GIS平臺上6水利信息化2010，（2）展示水利專題信息，主要包括：水庫、堤防、蓄滯洪區、水閘、測站等水利工程信息，和雨情、水情、災情等水情信息及水利管理信息。將這些信息在GIS平臺中分類、分圖層、分區域展示。（3）統計分析功能運用。GIS技術的分析功能十分強大，在水利工作中發揮了重要作用，如降雨分布信息、水資源量統計、洪水淹沒面積計算、受災面積和人口財產統計等。這些分析結果為水情預報、防汛會商決策、水量調度等提供了較為可靠詳實的數據支持，初步實現了在水利及防汛工作中對雨情、水情、災情的粗略估算向定量分析轉變。（4）空間三維GIS技術應用。GIS技術的發展和應用歷經了從二維平面GIS平臺到三維空間立體GIS平臺的過程，隨著三維空間GIS技術的日益成熟，三維空間GIS技術的應用更加廣泛。三維GIS技術的主要特點是在GIS平臺中展現空間立體環境，并在三維環境中展示與管理相關信息。地理信息系統雖然功能強大，應用廣泛，但是地理信息系統技術還處在迅速發展階段，在應用過程中存在信息不夠詳細、圖標不夠完善、分析功能有限等問題，而且國外GIS產品價格較高，國內GIS產品功能不夠全面，因此地理信息系統技術在水利信息化建設的實際應用中還有一定的局限性，有待不斷發展和完善。

（二）遙感技術

應用隨著遙感技術（RS）的發展，影像識別精度的提高、數據處理能力的增強、影像獲取成本的降低，遙感技術在水利信息化建設中的作用日趨重要。遙感影像的來源渠道較多，有美國、日本、法國、印度等國外的遙感影像產品，也有我國自己的遙感影像產品或者航片，遙感技術的應用主要是通過接收或購置遙感影像數據，確定洪、旱災害的位置、識別洪水淹沒情況和受災情況、分析旱災影響范圍和受災面積、評估可能受到的災情影響，以及根據遙感影像分析河流水質變化和水土保持狀況，為防汛指揮、救災活動、環境保護、生態建設提供信息支持。近年來，由于7大流域和部分省市已經建成一定精度的三維空間地理信息系統基礎平臺，將遙感影像成果與三維平臺相結合，不僅直觀展示水利信息，還可以進一步分析可能的發展趨勢，為水利建設與管理提供高水平的信息支持。

二、水利信息化技術應用前景

社會在發展，科技在進步，經濟在增長，投資在加大，在水利信息化建設過程中雖存在這樣或那樣的問題和不足，但信息化建設仍然發展迅速，取得了驚人的階段性成就，而且隨著信息化建設進程和國家投資力度的不斷加大，水利信息化技術的應用前景更加美好。

（一）社會發展對信息技術的應用提出更高要求

社會的發展是一個變加速的進程，安全保障日益得到重視，在建設和諧社會和以人為本的社會理念指導下，保護生命安全和環境安全的要求放到治水工作的首要位置。水利信息化建設對防災減災、環境保護、水資源管理、工程管理，進一步提高我國科學治水水平，建立人與水和諧的社會與環境，發揮著十分重要的作用。加快水利信息化技術的推廣與應用，推進水利信息化建設是社會發展的必然需求。

（二）信息技術進步為水利信息化建設創造條件

DB、GIS、Web、RS、GPS等信息技術的飛速發展和進步，為基于信息技術發展的水利信息化建設和完善提供了技術保障。國家防汛抗旱指揮系統建設是前沿信息技術在防汛抗旱領域的應用，先進成熟的信息技術成果為防汛抗旱、水資源管理、環境與生態建設等水利行業的信息監測、傳輸、存儲、查詢、檢索、分析與展示提供了技術條件，使水利信息化推動水利現代化成為可能。

（三）專業模型技術改進為信息技術應用提供技術支持

水利信息化建設主要內容之一是決策支持系統建設，而決策支持系統建設的重要依據是水情、旱情、災情等信息的分析成果，這些分析成果主要來源于氣象預測預報、洪水預測預報、洪水演進分析模型系統、洪水調度模型系統、潰壩分析、旱情分析、水資源管理、水質、環境評估等專業模型系統。近年，有關專業模型技術得到了逐步改進和完善并隨著計算機技術的發展為復雜的模擬分析計算提供了條件。專業模型技術的發展為決策支持系統建設的實用性提供了有力技術支撐，是水利信息化建設發展的堅強后盾。

三、總結

本文重點介紹了GIS、DB、Web、RS、VR、GPS等信息技術在我國水利信息化建設中的應用情況及其存在不足，論述了水利信息化技術的發展條件和應用前景。此外，三維建模、多媒體、圖形處理、動畫、幻燈片制作等計算機技術在水利信息化進程中也發揮了重要作用。總之，信息技術的飛速發展與推廣應用為我國水利現代化進程注入了催化劑，提高了水利行業的技術水平，推動了水利事業的發展，縮短了我國與世界發達國家在水利信息化方面的差距，發展潛力巨大，應用前景廣闊。

［1］苑希民，萬洪濤，劉媛媛，等.全國和七大流域三維電子江河系統建設成果報告［R］.北京：中國水利水電科學研究院，2006.

［2］水利部水利信息中心和中國電子工程設計院.國家防汛抗旱指揮系統一期工程初步設計報告［R］.北京：水利部水利信息中心和中國電子工程設計院，2004.