水利防汛中水文信息化技術分析

宿秋林 王海燕 黃新平

【摘要】水是人類賴以生存的資源，但在一定條件下，水又會給人類帶來巨大的災難，甚至威脅人類的家園。水文信息化技術是結合計算機等現代電子技術對水情進行分析，在水利防汛中發揮著至關重要的作用，它能夠協助轄區水文單位及時制定防汛策略，最大程度的降低水災害帶來的損失。本文就對水文信息化技術在水利防汛中的作用進行分析。

【關鍵詞】水文信息化；水利防汛；應用

引言

我國幅員遼闊，內陸水域非常之多，治水、用水關系到社會發展的安全與穩定。而隨著信息技術的發展，對于水資源的開發利用及水患治理取得了較多成果，信息化技術在水情的偵察和處理過程中為水患的有效治理與合理利用做出了巨大的貢獻，當前主要應用在通信技術的開發設計以及計算機技術研究上，并不斷提高水情信息傳輸實效性、提高信息采集效率。

1、水文信息化技術在水利防汛工程中應用的必要性

1.1 提高災害預警防治能力

我國是一個自然災害頻發的國家，特別是旱情和洪澇災害頻繁。許多既有水利工程由于年久失修，甚至一些地區江河流域防洪抗旱體系不夠完善，特別是一些中小河流的防洪標準較低，病險堤防、涵閘和水庫在一定范圍內存在，普遍存在防汛抗旱防治能力有限的情況。即便如此，加之信息渠道不暢通，水利基礎設施不足，一些偏遠地區的防汛抗旱部門設備簡陋，沒有形成資源共享平臺。基礎水利單位信息采集和報送、人員經費不足，形成了抗御洪水災害的能力不能適應經濟社會發展的矛盾。而水利信息是防汛抗旱決策的科學依據，水利信息系統的建立，對提高水情、旱情和災情信息的時效性、準確性至關重要，迫切需要信息化條件下的防洪抗旱信息的收集和處理，為水資源配置、決策等問題提供高效精確的數據基礎。

1.2 新形式下水利部門治水思路的改變

隨著經濟社會的不斷發展和進步，人類對水資源的依賴程度越來越高，一些地區存在水資源嚴重短缺的形勢。加之洪澇旱災等各種自然災害發生的頻率、范圍和影響領域不斷擴大，工農業用水效率低下，很多地區缺乏水利基礎設施，農業生產在一定程度上還是靠天吃飯，嚴重的水土流失也導致土地利用率低下，生態環境惡化，部分江河湖庫淤積嚴重，直接影響經濟社會發展和人民生活質量和健康水平的提高。在信息化時代，水利業務部門工作無論是對水資源開發和利用的，還是水資源配置的保護和管理，都必須要充分開發和利用水利信息資源。特別是在旱情和洪澇災害頻發現狀下，更應該充分利用水利信息資源，加強水利非工程措施，水資源管理和調度的技術基礎建設，不斷提高水利信息化管理水平和工作效率，依靠水利信息化來實現職能轉變，以及需要用水利信息化帶動水利現代化，特別是水資源可持續發展形勢下，水利信息化具有重要現實和歷史意義。

2、水文信息化各系統在水利防汛中的應用研究

2.1 計算機網絡及通訊技術在水利防汛的應用

當前各省初步建立的水文系統局域網，主要包括對外聯絡網絡和專項的防汛網絡等部分。這兩部分的網絡信息在分中心進行交匯。然后分中心將信息分別傳送到下一級的水情處理中心，對于一些省級水情中心是通過采取一些特殊措施與國家主干網絡水利信息進行連接的，從而構成了一個全國范圍內的防汛專網，為各級防汛機構與負責人提供一個準確有效的信息交換平臺進行相關決策，為當前的水利防汛營造了一個高效堅實的技術環境。外聯防汛網絡的運作機制，往往是通過光纜接入Internet，從而為防汛機構的所有工作人員提供Internet服務，專項網絡與外聯網絡采用的往往是千兆以太網技術和物理層面隔離兩套綜合布線系統，從而形成了安全、穩定且運行可靠度高的兩大網絡體系，為實現建設防汛水利數據中心、電子政務系統從而進一步實施金水工程提供了良好的網絡平臺。

2.2 水利防汛中水文信息數據庫的應用

對于防汛決策和水文觀測來說，其最重要的信息就是來源于測量數據。為了保證信息數據庫能夠及時的查詢水庫信息、雨水情信息、報汛站基本信息，需要和軟件公司共同的開發數據庫。特別是在圖形顯示功能方面做到可視化和全面量化數據，還能繪制水面線圖、雨量柱狀圖、大斷面圖、雨量分布圖、洪水過程線圖等，尤其是圖形顯示功能可以全面量化和可視化數據，還能繪制雨量柱狀圖、雨量分布圖、水面線圖、洪水過程線圖、大斷面圖等。數據庫系統改變了以往檢索方式，實現圖表結合查詢結果，直觀清晰，方便快捷，全方位的為防汛決策提供服務（如下示意圖）。

2.3 防汛可視會商系統在水利防汛中的作用

防汛可視會商系統是隨著通信技術與多媒體技術相結合，而逐漸發展起來的一種新的交叉技術為基礎的多媒體通信技術。這一技術應用的基本運行過程是，以高速寬帶通信網絡為基礎，利用現代數據通信和視頻音頻傳輸技術，各級水文部門的通訊系統都可以覆蓋，并且支持遠程異地視頻模式，可以實現快速傳遞圖文聲像和異地會商，數據庫系統同時為視頻會議，為實現網絡培訓和遠程教育的開展提供保障。該系統往往通過 VGA圖像傳送功能才能夠有效的發揮其作用，因而能夠在計算機上顯示的內容，均能實現傳送到遠端會場的效果。通常在預報會商時，需要彼此的聲音和圖像，同時還需要各種圖表數據和資料分析情況。而 VGA 圖像傳送功能，可以無失真的在不加設設備和寬帶的情況下，同時看到匯報材料和會場圖像。各級中心或下級汛情管理中心均可對防汛地區進行會商組織，并根據防汛會商工作中所產生的需求，上級防汛部門申請參與面對面的進行會商。

2.4 衛星定位系統技術應用

隨著 Web、GIS和 RS 等信息技術的發展，衛星定位系統應用而生。無論是搶險救災還是防洪決策，都需要對災情的位置有個準確判定，目前衛星遙感影像和地理信息系統平臺，仍然難以確定災情的位置，因此將 RS 影像、GIS 平臺和 GPS 技術有效結合，實現災區的準確定位意義非常重大。另外，將通訊網絡技術和 GPS 相結合，可以及時的通知相關負責人險情信息，從而有效提高搶險效率，有關應用在當前各地區十分普遍。在水利信息化建設中 GPS 對河流測量工程等有關信息的定位與管理發揮了重要作用。

3、結語

隨著國家對水利的投入不斷加大，我國水利防汛工作應該更高效更有前瞻性，推廣信息化技術在水文、防汛中的應用，不僅投入小、而且效益大，會給防災減災工作帶來了可觀的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]余婧.網絡技術在水利防汛中的應用問題研究初探[J].科技傳播，2010（09）

[2]張照余.水文信息化技術在水利防汛中的應用[J].環球人文地理，2014（06）

作者簡介：

宿秋林（1974年8月生），男，本科，工程師，現從事水文測驗、水文資料整編、水文測量等方面的工作。