水资源动态配置在水利信息化中的实现及应用

【摘要】随着节水情势渐趋严重，水利信息化对于保护水资源和实现水资源动态配置具有重要意义。采用如今较为流行的数据库和交互式组件技术，将水资源配置系统进行了数字化的实现，从而将水资源动态配置与相应的资源配置应用在水利信息化工作中，通过研究可以明确水资源的动态配置对于实现水资源的合理规划、解决水资源的区域性、时空性需求等都具有良好的作用。

【关键词】水资源；水利信息化；组件化21世纪是信息化的时代，都会里信息化是水资源现代应用的标志和重要内容之一，建立先进的水利信息网络，促进水利信息的国际间交流，对于推动中国水务工作的现代化、国际化、网络化具有重要意义，目前我国已具有相对较成熟的信息计算网络，同时水资源保护与动态配置的实际需求也日益凸显，因而，在新的时期，为了保证水利事业的快速有效发展，实现水利信息化，便有必要加强对水资源的开发与管理，统筹信息化应用，完善水利信息化建设。

一、水资源动态配置概述

（一）水资源动态配置的概念

水资源动态配置中的“动态”说明了其与一般的水资源配置工作存在明显的差别，“动态”是外界环境的扰动与刺激造成的随机活动，是事情发展变化的情况和变化中的状态。动态的过程是不断发生变化的过程，因而需要应对机制更加完善与合理。对于水资源而言，其动态性体现在水资源的存量和用水效率等处于随时变化的状态，同时由于地区性和季节性差异将导致水资源的配置出现较大程度的不同，由于涉及到的信息量较大，水资源动态配置的相关环节较多，因而水资源的动态配置环节更加有赖于信息化体系的支持。

水资源动态配置要求数据的处理逐渐从信息化向智能化转变，通过知识网络结构实现对不同信息的关联，利用功能强大的数据库实现对水资源问题的信息化处理。

（二）水资源动态配置数学模型的建立

水资源动态配置需要在综合考量资源、经济、社会效益的基础上进行，刻画这三方面效益的函数关系分别如下：

1.资源效益。Max

该公式中，以描述某一地区K相应的用水人数j， 则代表的是独立水源和公共水源向这一地区需水人数的供水量。这一公式描述的是在全社会最大需水量（用函数刻画） 与相对于社会供给水量的可能值之间的函数关系，在需水人数一定的情况下，社会可供给水源的总量与其需求量呈现不规则的复杂函数变化。

2.经济效益。Max = max

上式中，和分别为独立的水源系i和公共的水系c向K地区需水用户j提供用水的效益系数，在供水之中，考虑到不同区位及水需求量对水资源动态配置的效率，水资源动态配置中的经济效益应该受到重视。

3.环境效益。Max = -

上式中，环境效益的考量基于区域K中用户的单位污水排放量，其中污水排放量中重要污染物的浓度多寡决定了向该用户配置水资源对环境以及生态造成的压力， 为该用户的污水排放系数。

二、水资源动态配置在水利信息化中的实现

（一）数据集成

水资源动态配置过程会涉及到较多的数据，这些数据具有不同的来源和格式，并且在物理应用方面也具有不同，在数据集成方面，目前常采用数据集中、联邦式等模式进行，这些数据对于解决水利信息化综合具有重要意义。

（二）组件技术的应用

水利信息化系统的开发需要在符合web标准的基础上进行，使得其符合网络通信规则，结合实际情况，水利业务组件的设计与开发具有的统一标准使得抽象的数据可以变为通用性较好的信息，方便应用开发者对其进行设计与使用。

（三）知识可视化

可视化是通过计算机图形学和图像处理技术将数据进行电子化处理和转存，并在电子显示设备上实现展示的技术。利用知识图来传达知识管理的相关方法，可以将水资源动态配置过程中结构化信息转变为与用户实际需求对等的信息，实现与用户的需求对接，并实现信息的定制化服务，这对于完善水资源信息的提取，建构水资源信息与其模拟化数据之间的联系具有积极的意义。

（四）面向主题信息的综合信息集成

面向水资源主题与用户需求主题的服务平台的架构，其分为数据支持层、资源层、应用层和用户层等4个部分。其中数据支持是实现水利信息化平台功能的基础，也是信息综合集成过程的主要依托。资源称与应用层则是在知识图的应用之下，通过现有的数据资源进行分类、复用和系统化集成，这在很大程度上有利于水资源动态配置体系中专家系统作用的发挥，以此来建构更加合乎实际使用逻辑的水利信息资源服务平台，最终实现水利信息化的应用发展。

总结

综上所述，通过对水资源动态配置模式的研究及其实现机制在水利信息化中的有效应用进行研究，本文为解决水资源差异化、效率化配置、动态响应等方面的问题进行了可行性方案的探讨，这种配置模式对于解决时间、税源、用户等不同因素影响下的水利系统运作具有重大意义，解决了在传统水资源配置过程中，缺乏实际应用考量、可操作性差等问题，对于全面实现水利信息化具有积极意义。

参考文献：

[1]刘丹，刘萍，樊耔均.GIS在水利现代化中的应用和发展趋势[J].硅谷，2012，5（24）：43+42.

[2]牛犇，解建仓，罗军刚，张刚.水资源动态配置在水利信息化中的实现及应用[J].水利信息化，2011（06）：16-21.

[3]宋春. 吉林省防汛抗旱指挥系统建设问题研究[D].吉林大学，2004.