水利行業信息化構建實踐性探究論文

時間:2022-12-06 03:21:00

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水利行業信息化構建實踐性探究論文

摘要:水利行業在我國有著悠久的歷史,隨著國民經濟的迅猛發展,水利工程在國民經濟中所起的作用越來越大,防汛更是直接影響國民經濟發展的一個重要方面。實施防汛遠程視頻實時監控系統建設,可及時對可能或正在發生的汛情、險情、災情進行動態監視,隨時了解現場情況,以便采取相應的預防和補救措施,確保安全。

關鍵詞:信息化;遠程;可視;防汛

一、引言

目前,國家提出了建設“數字水利”的目標。全面實施大型水庫遠程視頻實時監控系統建設。防汛抗洪工作逐步從被動抗洪向主動防汛轉變。為進一步提高防汛抗洪決策的有效性和可靠性,實施防汛遠程視頻實時監控系統建設,可及時對可能或正在發生的汛情、險情、災情進行動態監視,隨時了解現場情況,以便采取相應的預防和補救措施確保水庫安全運行。對領導決策和減少洪水災害,緩解城市的防洪壓力,保障人民生命財產的安全具有重要作用。

二、視頻會議在水利防汛的應用

我國的許多水利防汛的緊急會議都是通過電話會議或視頻會議在全國各省市范圍內進行的,可以說電話會議或視頻會議是目前水利防汛中不可缺少的一種通訊方式。通過電話會議或視頻會議,國家有關領導可以很方便地安排部署全國當前的防汛抗洪救災工作。

三、計算機網絡及通訊技術在水利防汛的應用

目前在全國各省市基本上都建立了本地的局域網,通過衛星線路連接到國家水利部,構成了一個全國范圍內的水利專網,為當前的水利防汛打下了扎實的基礎。

根據國家防汛指揮系統的總體設計,系統可劃分為5個分系統,即信息采集系統、通信系統、計算機網絡系統,決策支持系統和天氣雷達系統。

國家防汛指揮系統總體結構由兩個網絡組成:一個是分中心以下的星型報汛網,一個是分中心以上的互聯互通的計算機網絡。兩個網在分中心匯接。利用多種通信信道組成的報汛網和眾多的報汛站、采集點一起組成了信息采集系統;計算機網絡系統基于國家公眾通信網組成,它為各級決策支持系統提供工作平臺的相互間交換信息的通路。

四、遙感(RS)技術在水利防汛的應用

“防洪遙感實時傳輸系統”是綜合應用遙感技術、GPS、GIS、航空衛星通信技術、計算機圖像處理技術等多種高新技術建立的一個極其復雜、難度很大的科研工程系統,同時也是一個典型的3S(遙感、GPS和GIS)一體化系統。該系統由信息獲取、信息傳輸和信息處理三部分組成。信息獲取主要由遙感飛機、側視合成孔徑雷達(SAR)、實時成像器、GPS等組成。信息傳輸采用“機-星-地”(即飛機-衛星-地面)傳輸方式。由機載站、轉發站和用戶站等構成。信息處理由計算機圖像處理、GIS及其外圍設備構成。由于系統采用機載SAR,而SAR(微波)不同于可見光、紅外,它不受天氣條件(可以穿透云層)和黑天、白天(黑夜仍可以同白天一樣獲取地面圖像)的影響,再加上飛機機動靈活,因此可以全天候地獲取地面信息并在獲取地面信息的同時將信息發往通信衛星。經過通信衛星中繼,設置在防汛指揮部的接收站就可以從監視器(電視屏幕)上看到災區的現場圖像,實現了全天候、實時洪水監測。

五、決策支持系統在水利防汛的應用

“防汛指揮決策支持系統”是以現代計算機技術、網絡技術、通訊技術、多媒體技術、遙感遙測技術和信息工程、系統工程、軟件工程等技術手段為基礎建立的,面向省級防汛指揮應用的水利信息化應用系統。具有防汛信息自動采集、實時傳輸、綜合分析處理和決策支持等功能,以實現實時完整地進行防汛信息的收集、傳送、處理和存儲;快捷、靈活地以圖、文、聲、像一體化的多媒體和超文本方式,提供雨情、水情、工情、旱情、災情背景資料、歷史資料和動態資料等信息服務;基于模型庫提供專業分析、預測、預報、調度和電子會商等功能,以提高洪水預報的精度和預見期;改善防洪調度手段;及時向重點分蓄洪區洪水警報,收集反饋信息;提供現代化的防洪抗旱管理和決策支持手段;從而提高防汛指揮決策的正確性、及時性和準確性,提高防汛抗旱指揮的辦公自動化水平。

“防汛指揮決策支持系統”運用目前國際上較為先進的軟件工程技術,采用軟件生命周期法與原型開發法相結合的方式,針對不同省(直轄市、自治區)的汛情特征和防汛指揮工作特點,選擇省級防汛指揮決策中的關鍵問題,結合專業模型進行深層次的專題研究和應用軟件開發。從而,使研發的軟件成果在防汛指揮信息管理的基礎上,突出了模型應用的特色。研發成果在重視數據管理,努力通過有效提高數據處理能力來追求對決策工作的積極支持的同時,進一步強調了模型和知識應用的重要意義,強化了模型管理和知識管理對于防汛指揮決策的支持作用,使系統成果具有更強的科學性、適用性和實用性。

六、安鄉縣水利信息化建設應用

安鄉縣從1999年起,開始構建防汛可視電話會議系統,用于防汛指揮調度,系統采用無線微波發送方式,縣指和四個分指都要架設用于無線發射的天線,視頻音頻通過調制器調制放大后直接用2GHZ左右微波發射,全縣共占用5個頻點。由于原設備老化,加上無線電波干擾嚴重,2008年汛前,縣指又重新建成了新的可視電話會議系統,新系統租用中國電信光纖接入,用電信“新視通”業務,縣指10M帶寬,分指2M帶寬。

1、以地理信息系統為集成平臺

防汛信息包括氣象信息、水雨情信息、河道信息、河道工程信息、蓄洪區信息、防汛物資器材信息、險情信息、災情信息、歷史背景信息等,都具有明顯的空間分布特征,以地理信息系統為集成平臺,可以把各種信息有機的結合起來,并可以實現與實時數據和計算模型的動態連接。

2、專業化的系統功能

(1)圖形化信息服務

在綜合數據庫和GIS空間數據庫的支持下,以方便快捷的方式查詢氣象、實時降雨、水情、工情、洪水預報結果、調度方案、災情評估結果、工程運行狀況、各類基本資料等全面信息,公開信息以Internet方式。

(2)汛情自動監視

根據實時的雨、水、工情等信息,與相應的各種特殊值及防洪預案進行比較,如果超限,則以系統自動觸發方式,通過光、聲、閃耀等形式給出報警信息。

(3)防洪調度

防洪形勢分析、調度方案制訂、方案的評價與選擇、決策實施。

(4)災情評估

確定淹沒區水位、確定淹沒區范圍、災情評估、遷安咨詢、實際災情的統計。

(5)決策會商

會商人員管理、會商信息管理、模擬仿真評估、異地多媒體會商、方案實施。

3、完善的模型庫和方法庫

防洪指揮決策支持系統包括以下模型:

(1)洪水過程計算模型

暴雨分析模型、氣象模擬預測模型、降雨徑流模型、洪水演進模型、蓄滯洪區洪水調度模型、潰壩決堤模擬模型。公務員之家

(2)方案評估體系

災害損失評估模型

七、結語

信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢。水利信息化是水利現代化的基礎和重要標志。在水利現代化建設中,要大力推進水利信息化進程,利用水利信息化推動水利現代化。要充分利用科學技術發展創造的有利條件,堅持用高新技術對水利傳統行業進行技術改造,特別要注意采用計算機技術、微電子技術、現代通信技術、遙感技術、地理信息系統(GIS)、全球定位系統及自動化技術等,實現水利信息化。因此,在縣級水利部門中建立水利信息系統,可實現水利工作信息化、智能化,可以全面提高水利工作效率,確保工程安全。

參考文獻:

[1]龐治國,李紀人,徐美.全國水環境信息數據庫的設計與實現[J]。煤田地質與勘探,2003,31(02):45~47

[2]吳信才。地理信息系統設計與實現[M]。北京:電子工業出版社,2002。