信息电气化技术在水利行业中的应用
2020-07-04董立佳
董立佳
摘 要:论文先是从遥感技术、地理信息系统、定位导航系统以及自动化集成技术进行了概述,进而对信息电气化技术在水利行业中的应用展开了详细的分析。
关键词:信息电气化;水利;技术;应用
一、概述
(一)遥感技术
该技术其实是从20世纪60年代开始发展而来的,它主要是通过远距离高空与外层空间等平台再利用电磁波探测仪来展开摄影、扫描、信息响应以及传输处理等等各项规律作进一步研究的。它与可以实现与不实测目标相接触便可感测到该目标的相关特征信息,这与GPS有着本质上的区别,随后其再进行传输处理以提取有价值的信息。
(二)地理信息系统
从地理信息系统与遥感技术两者相对比来看,地现信息系统发展时间比较短,同时其属于空间信息管理系统,可以实现具有针对性地与地理环境有关问题做相应的分析和研究。该系统包含了获取、存储、查询、处理分析、显示应用地理空间数据及其有关信息的计算机系统,它想要实现这些功能就需要计算机系统中各硬件技术的全面支持。另外,该系统还可以实现为用户提供具有决策支持的综合性技术,进而使之从逻辑思维延伸到形象思维上面来。
(三)定位导航系统
该系统可以很好地实现定时与测距的空间交汇,其主要是通过接收卫星信息记录地球上载体运行速度和运行过程中任意点的三维坐标,同时可以获取极为准确的时间信息并记录地物属性。
(四)自动化集成技术
自动化信息技术主要是把遥感技术、地理信息系统以及定位导航系统三者利用数据接口做严格且紧密的有机集合。该技术与某一单独的信息电气化技术相对比来讲,它有着十人强大的功能,同时也具有非常大的应用价值。在该系统中不仅可以将三种技术自身所具有的特定功能有效地发挥出来,而且还可以在整体系统协调、有序地运作,可以很好地解决水利工程中的相关问题。
二、信息电气化技术在水利行业中的应用
(一)在防洪搶险工作中的应用
信息电气化技术在防洪抢险的前期预测、抢险过程以及防洪后期中都有着良好的应用。(1)在前期预测阶段该技术可以为决策者提供有关信息依据。其主要是应用该技术构建起灾情数据库,在进行灾情预测过程中可以与以往灾害相关数据和背景等作为参考,进而构建灾情监测和评估数字模型,同时还可与DEM、水情、雨情等实际情况有机结合起来,进而更好地对汛前灾情评估做出科学合理地预测。(2)在抢险过程中应用该技术的GIS空间分析功能够构建流域范围内地面数字模型,同时再与预测、实测等水文信息有机结合起来,再应用数学运算把各级别汛情中可能会演进的过程作出相应的模拟,还可以把不同滩区中可能会被淹没的的位置范围很好地展示出来。此外,还可以充分发挥遥感技术来对灾情进行实时监测,再利用GPS来做信息定位,进而更好的了解以及掌握洪水的具体情况及受灾的具体情况,这样可以有效地提升防洪决策指挥工作的针对性和方向性,进而全面提升防洪抢险工作的有效性和工作效率。(3)在防洪的后期可以利用信息电气化技术来做相应的规划,进而为后续的工程防御工作提供指导性意见。
(二)在水资源管理和水环境保护工作中的应用
在水质信息管理过程中应用地理信息系统来确定具有一定代表性的站点,进而对这些站点进行分极并确定其具体区域中的水质状况,从而对水质、水量等展开自动、实时且连续性的监测、高度和控制水污染工作。因为水污染的种类不同,它的反射率也有着不同的差异。所以,这就可以应用遥感摄像来对其所产生的差异特征展开分析与研究,进而再与地理信息系统数据和定位导航系统数据相互结合起来对遥感影像做适当的分析与处理,从而迅速获取某些流域和地区水污染种类、地点和范围等有关信息。另外,还可以对地表水以及地下水的水资源量进行科学合理地估算,进而有效地估算出灌溉水资源的具体分布及供求量等情况。此外,还可以应用水流演进和高度系统模型把其流进过程更加直观地展示出来,同时对各种不同的高度方案进行模拟,这样对水利资源的开发利用以及高度管理工作具有一定的推进作用。
(三)在水土保持工作中的应用
在水土保持工作中应用信息电气化技术可以很好地判断土壤被侵蚀的现象、区分侵蚀程度、计算侵蚀量、输移流域泥沙以及评价水保措施的有效性等,另外还可以对土壤侵蚀过程进行模拟并做出适当的预测,进而实现对其过程的实时监测。将遥感技术与地理信息系统相结合起来可以获取植被和土地以及地形等有关信息,进而分析出土壤具体受侵蚀和水土流失的实际情况。再结合定位导航系统来对现场进行定位调查与校正,从而实现动态监控并结合实际掌握情况来对某一区域内的水土保持工作进行规划。
(四)在水利水电工程建设中的应用
信息电气化技术在水利水电工程建设中的应用主要体现在以下几个方面:(1)通过三维可视化显示技术和贯穿飞行模拟人结合来优化工程位置及线路;(2)分析与处理以及叠加空间信息可以为决策提供一定的辅助信息支持;(3)对仿真模拟淹没范围及相关数据进行系统分析;(4)应用地理信息系统平台来对工程布置方案进行交互式修改。在具体规划设计过程中可以应用信息电气化技术来展开更精准的工程规划设计工作。比如说在水利灌溉工程建设及管理工作中应用地理信息系统可以构建灌区DEM,从而获取其控制中的灌溉面积及运行进度等内容,进而更直观、更快速地展开计算工作。同时再与其它数据进行有效结合并估算出灌区中的有效灌溉面积和某一时间段内的需水与配水量。此外,还可以快速获取灌区水源寺的水源变化情况并对不同灌溉运行方式进行分析和优化,进而使工程得以更加经济、安全地运行。在水利工程设施进行维护过程中还可以应用地理信息系统中的数据库管理功能和定位导航系统相结合起来,进而实现对水利工程水工建筑物、渠道以及泵站等的运行及变化等情况展开实现监测工作,这样有助于水利工程建设和维护管理工作。
三、结语
总体来讲,信息电气化技术的应用发展前景是十分广泛的,所以,在具体的研究和推广过程中应当注重实际需要,切实将其与实际需要相互结合起来,使各项效能得以充分发挥在水利行业上。
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