水利信息化技术应用现状及前景展望

□ 郑艺平 湖南湘禹水电建设开发有限公司

水利信息化技术应用现状及前景展望

□ 郑艺平 湖南湘禹水电建设开发有限公司

［导读］ 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。

一、水利信息化技术应用现状

（一）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：（1）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。（2）水利专题信息展示。在基础GIS平台上6水利信息化2010，（2）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。（3）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。（4）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。

（二）遥感技术

应用随着遥感技术（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，由于7大流域和部分省市已经建成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。

二、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。

（一）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。

（二）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。国家防汛抗旱指挥系统建设是前沿信息技术在防汛抗旱领域的应用，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。

（三）专业模型技术改进为信息技术应用提供技术支持

水利信息化建设主要内容之一是决策支持系统建设，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，有关专业模型技术得到了逐步改进和完善并随着计算机技术的发展为复杂的模拟分析计算提供了条件。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有力技术支撑，是水利信息化建设发展的坚强后盾。

三、总结

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、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。

［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.

［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，2004.