基于大數據技術的水利工程信息化應用分析

廖志偉

（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局，烏魯木齊 830000）

1 引言

我國水利工程建設和運行體系中，信息化技術的應用可以追溯至20 世紀90 年代，在計算機二維和三維技術支撐下，促進了水利工程建設水平的提升。隨后，在相關軟件技術及網絡技術的支撐下，水利工程信息化應用體系不斷完善，信息化技術應用已經覆蓋工程項目策劃、建設和運營管理的各個方面，為推動水利事業的發展起到了不可替代的作用。但是，由于信息化及其相關技術的快速發展，使得水利工程信息化應用逐步滯后，各種新型技術還沒有完全融入信息化體系，限制了信息化技術作用的發揮。

2 水利工程信息化概述

2.1 水利工程信息化發展的意義

水利工程信息化是指在水利工程建設與運營管理的各個環節，通過信息化平臺體系的構建，將各個層面要素整合為一體，形成良好的信息交互體系，促進水利工程管理水平不斷提升的技術形式。新時期背景下，水利工程信息化的應用已經成為國家戰略規劃的重要組成部分。國家相關部門將水利工程信息化和水資源數字化建設納入工作規劃體系，以實現信息資源的高水平應用，為我國水利事業的發展起到更高水平的指引作用。水利工程信息化的應用還能為地方政府的水利事業管理提供更加完善的參考依據，為水利工程項目規劃提供更加翔實的參考，更好地提升水利工程建設的科學性[1]。在水利工程建設和運營管理中，更是離不開各種工程建設信息的交互。因此，做好水利工程信息化建設具有重要的現實意義。

2.2 水利工程大數據的概念和特征

基于當前應用模式，水利工程大數據是以大數據技術為基礎支撐，以信息化平臺和模型為實現形式，將水利工程建設和運營信息轉化為數據模式，分析實際運行中存在的問題，并為工程建設和運行管理決策的制定和實施提供可靠的參考依據。由于水利工程信息化平臺運行中會產生海量數據，部分數據屬于冗余數據，而單一性的數據所具有的價值極為有限，因此，必須選用合適的大數據算法構建完善的大數據分析模型，才能實現數據價值分析，探索數據背后蘊藏的潛在規律。從這方面而言，水利工程大數據具有復雜性、系統性、技術性等特征，需要將大數據技術與信息化平臺有機融合，才能深層次地挖掘數據價值。

2.3 大數據在水利工程信息化中應用的可行性

目前，在大數據技術高速發展的背景下，各個行業的大數據技術應用水平不斷提升，水利工程建設管理工作的開展同樣需要對數據信息進行精準分析。在我國水利工程事業數十年的發展過程中，積累了大量的運行和管理數據，但是由于管理機制和技術的影響，這些數據是以孤立形式存在的，不同部門和主體之間的數據無法實現有效交互。在大數據技術支撐下，能夠通過對數據的模塊化、智能化處理，挖掘數據背后的隱藏信息，從而更加準確地把握水利工程的數據信息，進而為工程建設提供參考。但是由于數據體系本身的復雜性，使得數據挖掘難度較大，因此，必須能夠結合大數據技術充分將數據價值挖掘出來[2]。從水利工程行業的發展需求和大數據技術發展現狀2 個方面來說，大數據技術應用于水利工程信息化建設具有理論和實踐方面的雙重可行性。

3 水利工程信息化應用中的問題

3.1 信息化水平滯后于行業發展要求

雖然相關部門在水利工程信息化建設和應用方面一直保持著較大的投入，使信息化平臺發揮了一定的作用，但是從整體上而言，信息化應用水平距水利工程行業的發展要求還有一定的差距。首先，在數據采集方面，部分單位還是采用人工采集模式，不僅采集效率低，準確性不夠，還會出現數據不完善，格式不對應等問題。其次，數據分析體系不夠完善，無法滿足水利工程建設在環保、水土保持等方面的控制措施的要求。最后，信息化平臺之間關聯不足，沒有形成完善的信息交互體系，并且信息交換機制不夠完善，使數據信息價值無法充分體現出來。

3.2 頂層設計體系不完善

水利工程信息化建設和應用是長期、復雜的過程，需要通過長期的數據積累和完善的管理機制，并結合大數據技術的支持才能將其作用充分發揮出來。但是，就當前的實際發展情況而言，除國家相關部門在這方面有所推動，各企業和市場層面在這方面的參與力度明顯不足，尤其是數據價值評估機制當前仍處于前期起步階段。在缺乏經濟效益和社會效益驅動情形下，使各個主體在水利信息化建設方面的投入意愿不足，管理層面也缺乏全面的認識，使信息化平臺構建和運行體系無法滿足新時期水利工程建設和管理的實際要求。

3.3 溝通協調體系不完善

多數水利工程建設都需要和上下游相關管理部門進行完善、深入的溝通，盡量減少工程建設對水資源調配和生態環境的影響。但是，在當前水利工程信息化應用中，各個層面的溝通協調體系還不夠完善，數據交互還不夠深入，甚至存在較為明顯的“信息孤島”現象。這些問題的存在限制了信息數據作用的發揮，對工程建設和發展也造成了一定的負面影響。如何構建完善的溝通協調體系，促進信息化應用水平和工程建設水平的不斷提升，是當前水利工程信息化建設面臨的現實問題[3]。

3.4 大數據技術應用深度不足

在水利工程行業不斷發展背景下，更加深入地挖掘數據信息內含的規律，更加科學地開展建設工作，是水利工程信息化應用的重要目的。要更加科學地對水利工程的運行過程進行管理，必須結合大數據技術，多方面采集與工程建設及運行相關的數據，構建不同形式的大數據分析模型，以此滿足不同層面的實際要求。但是就當前水利工程信息化運行體系而言，大數據技術應用整體水平明顯較為滯后，模型構建較為單一，數據分析結果不夠全面，應用范圍也受到了較大的限制。

3.5 綜合素養人才缺失

將大數據技術應用于水利工程信息化管理體系中，需要有足夠的人才支撐，在做好協調管理的基礎上，依托技術人員的有效處理完成對應的工作。但是，當前水利行業發展中，具有大數據和水利行業工作經驗的綜合性人才較為缺失，在大數據技術的具體應用方面缺乏創新性，使實際工作開展較為緩慢。同時，人才的培養和投入必然會造成人力資源成本增加，由此帶來的經濟效益無法直接體現在水利工程建設中，使企業不愿意在這方面加大投入力度。

4 提升大數據應用水平的路徑

4.1 明確信息化建設重要性

將大數據技術深度融入水利工程信息化建設，構建更加完善的信息化應用體系，需要行業各個主體強化對信息化建設重要性的認識，深層次提升大數據技術與信息化平臺的融合水平。一方面，需要國家相關管理部門加強規劃建設，以規劃方案引導相關單位和企業積極參與到信息化建設中[4]；另一方面，應樹立水利工程企業在信息化應用方面的主體地位，通過具體的應用形式提升企業這方面的具體認知，并結合企業發展實際有針對性地投入，以此才能確保信息化應用的作用。

4.2 強化頂層設計體系構建

強化水利工程信息化頂層設計體系構建，需要水利工程管理部門從整體出發，深入水利工程行業發展實際，做好如下工作：首先，要構建水利工程信息化建設的相關制度，將大數據技術應用納入制度體系，尤其要強化大數據的安全管理要求；其次，要適應市場經濟機制的運行要求，初步搭建水利工程信息化交易平臺，通過數據信息交易形式實現數據資源的交互，并有效降低企業在信息采集和整理方面的投入成本；最后，要完善企業層面的信息化建設監管制度，推動水利工程企業信息化投入水平不斷提升，為水利事業長期發展奠定良好的基礎。

4.3 強化各個部門的參與力度

水利工程信息化應用水平的提升離不開大量數據的支撐，以及相關單位和企業內部各個部門的參與。因此，在實際應用過程中，需要在遵循法律法規和市場機制運行要求的基礎上，探索各個方面在信息化體系中的具體參與方式。通過完善的信息資源共享和交換機制，能夠將大數據技術應用的經濟效益和社會效益更好地體現出來，提升不同部門參與的積極性，在滿足不同水利工程建設信息數據要求的基礎上，逐步形成更加完善的運行體系，促進水利工程建設事業朝著科學、高效的方向發展[5]。

4.4 完善大數據技術體系

在水利工程信息化應用體系中，要切實將大數據技術的作用充分發揮出來，需要從完善信息化平臺和大數據技術體系2 個層面入手：信息化平臺體系中，應當包括數據檔案管理、設計、經營、測繪和辦公模塊等基礎內容，還應當設置對應的大數據接口和應用模塊，并通過大數據技術的后臺植入實現其應有的功能；大數據技術體系的完善，則是要根據不同類型水利工程建設的實際要求構建不同的數據模型，并將模型接口與信息化平臺相關聯，實現模型內嵌，對相關數據進行實時分析。

4.5 強化綜合型人才培養

人才培養是大數據背景下水利工程信息化應用的薄弱環節，這方面工作的開展需要在企業不斷加大培訓力度的基礎上，由政府相關部門為引導，以項目合作為基本運行方式，推動企業、高校和科研部門的共同參與，通過技術研究與實踐應用的結合，深層次分析大數據技術應用中的實際問題，并利用技術優化有效解決這些問題，以此實現綜合型人才培養目標，完善人才培養機制，為推動水利工程信息化可持續發展奠定堅實的人才基礎。

5 結語

新時期背景下，大數據技術在水利工程信息化中的應用已成為水利事業發展的基本要求。因此，在實際運行中，各個方面必須強化對大數據應用的重視程度，強化人力、物力和技術方面投入，這樣，才能夠真正滿足水利工程建設管理可持續發展的現實要求。