水資源動態配置在水利信息化中的實現及應用

【摘要】隨著節水情勢漸趨嚴重，水利信息化對于保護水資源和實現水資源動態配置具有重要意義。采用如今較為流行的數據庫和交互式組件技術，將水資源配置系統進行了數字化的實現，從而將水資源動態配置與相應的資源配置應用在水利信息化工作中，通過研究可以明確水資源的動態配置對于實現水資源的合理規劃、解決水資源的區域性、時空性需求等都具有良好的作用。

【關鍵詞】水資源；水利信息化；組件化21世紀是信息化的時代，都會里信息化是水資源現代應用的標志和重要內容之一，建立先進的水利信息網絡，促進水利信息的國際間交流，對于推動中國水務工作的現代化、國際化、網絡化具有重要意義，目前我國已具有相對較成熟的信息計算網絡，同時水資源保護與動態配置的實際需求也日益凸顯，因而，在新的時期，為了保證水利事業的快速有效發展，實現水利信息化，便有必要加強對水資源的開發與管理，統籌信息化應用，完善水利信息化建設。

一、水資源動態配置概述

（一）水資源動態配置的概念

水資源動態配置中的“動態”說明了其與一般的水資源配置工作存在明顯的差別，“動態”是外界環境的擾動與刺激造成的隨機活動，是事情發展變化的情況和變化中的狀態。動態的過程是不斷發生變化的過程，因而需要應對機制更加完善與合理。對于水資源而言，其動態性體現在水資源的存量和用水效率等處于隨時變化的狀態，同時由于地區性和季節性差異將導致水資源的配置出現較大程度的不同，由于涉及到的信息量較大，水資源動態配置的相關環節較多，因而水資源的動態配置環節更加有賴于信息化體系的支持。

水資源動態配置要求數據的處理逐漸從信息化向智能化轉變，通過知識網絡結構實現對不同信息的關聯，利用功能強大的數據庫實現對水資源問題的信息化處理。

（二）水資源動態配置數學模型的建立

水資源動態配置需要在綜合考量資源、經濟、社會效益的基礎上進行，刻畫這三方面效益的函數關系分別如下：

1.資源效益。Max

該公式中，以描述某一地區K相應的用水人數j， 則代表的是獨立水源和公共水源向這一地區需水人數的供水量。這一公式描述的是在全社會最大需水量（用函數刻畫） 與相對于社會供給水量的可能值之間的函數關系，在需水人數一定的情況下，社會可供給水源的總量與其需求量呈現不規則的復雜函數變化。

2.經濟效益。Max = max

上式中，和分別為獨立的水源系i和公共的水系c向K地區需水用戶j提供用水的效益系數，在供水之中，考慮到不同區位及水需求量對水資源動態配置的效率，水資源動態配置中的經濟效益應該受到重視。

3.環境效益。Max = -

上式中，環境效益的考量基于區域K中用戶的單位污水排放量，其中污水排放量中重要污染物的濃度多寡決定了向該用戶配置水資源對環境以及生態造成的壓力， 為該用戶的污水排放系數。

二、水資源動態配置在水利信息化中的實現

（一）數據集成

水資源動態配置過程會涉及到較多的數據，這些數據具有不同的來源和格式，并且在物理應用方面也具有不同，在數據集成方面，目前常采用數據集中、聯邦式等模式進行，這些數據對于解決水利信息化綜合具有重要意義。

（二）組件技術的應用

水利信息化系統的開發需要在符合web標準的基礎上進行，使得其符合網絡通信規則，結合實際情況，水利業務組件的設計與開發具有的統一標準使得抽象的數據可以變為通用性較好的信息，方便應用開發者對其進行設計與使用。

（三）知識可視化

可視化是通過計算機圖形學和圖像處理技術將數據進行電子化處理和轉存，并在電子顯示設備上實現展示的技術。利用知識圖來傳達知識管理的相關方法，可以將水資源動態配置過程中結構化信息轉變為與用戶實際需求對等的信息，實現與用戶的需求對接，并實現信息的定制化服務，這對于完善水資源信息的提取，建構水資源信息與其模擬化數據之間的聯系具有積極的意義。

（四）面向主題信息的綜合信息集成

面向水資源主題與用戶需求主題的服務平臺的架構，其分為數據支持層、資源層、應用層和用戶層等4個部分。其中數據支持是實現水利信息化平臺功能的基礎，也是信息綜合集成過程的主要依托。資源稱與應用層則是在知識圖的應用之下，通過現有的數據資源進行分類、復用和系統化集成，這在很大程度上有利于水資源動態配置體系中專家系統作用的發揮，以此來建構更加合乎實際使用邏輯的水利信息資源服務平臺，最終實現水利信息化的應用發展。

總結

綜上所述，通過對水資源動態配置模式的研究及其實現機制在水利信息化中的有效應用進行研究，本文為解決水資源差異化、效率化配置、動態響應等方面的問題進行了可行性方案的探討，這種配置模式對于解決時間、稅源、用戶等不同因素影響下的水利系統運作具有重大意義，解決了在傳統水資源配置過程中，缺乏實際應用考量、可操作性差等問題，對于全面實現水利信息化具有積極意義。

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