水利信息化在防汛抗旱工作中的應(yīng)用探究

王通

河北省石津灌區(qū)事務(wù)中心 河北石家莊 050051

社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背后都離不開資源開發(fā)和利用，發(fā)展的同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞，大氣層中的有害氣體越來越多、臭氧漏洞不斷擴(kuò)大、二氧化碳排放量增多，這些都導(dǎo)致全球降水量受到影響，使我國(guó)各個(gè)地區(qū)出現(xiàn)旱澇風(fēng)險(xiǎn)的可能性增加，這就對(duì)水利工程的功能和作用提出了更高要求。只有提高水利工程建設(shè)質(zhì)量和管理水平，才能降低洪澇災(zāi)害對(duì)區(qū)域百姓造成的不利影響。

1 水利信息化的概念與作用

水利信息化是在水利工作的基礎(chǔ)上引入信息管理技術(shù)，以提高水利工作的效率。信息化管理是現(xiàn)代水利信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)和重要手段。習(xí)近平總書記在“沒有信息化就沒有現(xiàn)代化”的論述中指出了水利行業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展路徑。目前，我國(guó)許多水利工程已經(jīng)開始使用信息技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)，遙感技術(shù)，通信技術(shù)等。多種信息技術(shù)在水利防洪抗旱工作中的綜合應(yīng)用可以有效改善水利工作。效率和效益，并充分體現(xiàn)現(xiàn)代信息。技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。目前，這些信息技術(shù)在水文監(jiān)測(cè)，日常數(shù)據(jù)管理和信息傳輸中的應(yīng)用效果比較明顯。例如，現(xiàn)代水利工程中的GPS技術(shù)利用電磁波信號(hào)來測(cè)量水利工程，具有精度高、效率高的優(yōu)點(diǎn)。

2 防汛抗旱中水利信息化的應(yīng)用措施

2.1 建設(shè)信息數(shù)據(jù)共享中心

防洪決策過程需要各種數(shù)據(jù)和專業(yè)知識(shí)作為決策支持，決策者需要快速獲得各種類型的信息。但是，由于在處理災(zāi)難事件時(shí)受時(shí)間和地點(diǎn)的客觀限制，數(shù)據(jù)通常會(huì)丟失并且無法及時(shí)獲取。為此，有必要建立一個(gè)信息和數(shù)據(jù)共享中心，以消除信息壁壘，并提供一個(gè)專業(yè)交流和聯(lián)系的平臺(tái)，以討論和參考其他成員收集和分析的知識(shí)。通過信息和數(shù)據(jù)共享中心，決策者可以共享數(shù)據(jù)和信息，突破時(shí)間和空間的限制，共同針對(duì)某個(gè)問題進(jìn)行決策和研究；通過聯(lián)合協(xié)商，可以制定更加合理的防洪抗旱計(jì)劃，以提高決策的可行性。在汛期，可以實(shí)現(xiàn)防洪技術(shù)知識(shí)的共享，節(jié)省數(shù)據(jù)查詢時(shí)間，提高防洪工作效率。利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)來提高工作效率并整合行業(yè)資源。

2.2 完善防汛抗旱工作管理系統(tǒng)

建立數(shù)據(jù)庫，通過整合大數(shù)據(jù)，建立信息查詢，專家數(shù)據(jù)庫，案例數(shù)據(jù)庫等系統(tǒng)，可以借鑒以往面對(duì)災(zāi)難的經(jīng)驗(yàn)，更好地提出解決方案，進(jìn)而提高工作效果以及數(shù)據(jù)收集的效率。特別是對(duì)于洪水和干旱較多的地區(qū)，通過標(biāo)準(zhǔn)化的管理系統(tǒng)，可以使該地區(qū)的災(zāi)難損失降到最低。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r提出針對(duì)不同地區(qū)的解決方案，協(xié)調(diào)各地區(qū)各部門的工作，實(shí)現(xiàn)不同部門之間的信息交流，減少重復(fù)工作，提高防洪抗旱的效果。同時(shí)，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充分利用信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，培訓(xùn)相關(guān)人員，確保對(duì)系統(tǒng)的有效支持。。

2.3 衛(wèi)星網(wǎng)

衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，在兩個(gè)或多個(gè)地球站之間進(jìn)行通信，使用的無線電波頻率為微波頻段（300 MHz～300 GHz）。衛(wèi)星視頻會(huì)議系統(tǒng)主要用于在重大突發(fā)公共事件發(fā)生時(shí)，指揮中心與各級(jí)民政部門以及災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)溝通、會(huì)議會(huì)商 。與其他通信技術(shù)相比，衛(wèi)星通信技術(shù)具有許多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，包括：①覆蓋范圍廣。衛(wèi)星通信覆蓋面廣，適合于站點(diǎn)分散、面狀分布、遠(yuǎn)離城市和公用電信網(wǎng)覆蓋不到的邊遠(yuǎn)地區(qū)組建通信網(wǎng)，作為水庫及水文測(cè)站的通信手段尤為合適。②建設(shè)投資省。衛(wèi)星通信不需要建設(shè)中繼站，無需建通信鐵塔，一個(gè)衛(wèi)星地面站造價(jià)還不及一個(gè)微波中繼站建站投資的1/4。③安裝調(diào)試便利。衛(wèi)星地面站設(shè)備輕便，天線口徑小，架設(shè)方便，安裝及調(diào)試的時(shí)間也很短，可用于防洪搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的指揮調(diào)度，是應(yīng)急通信手段的重要組成部分。④可靠性高。除衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器外，傳輸線路上沒有中間環(huán)節(jié)，各個(gè)小站之間相互獨(dú)立，互不影響，可靠性高。⑤傳輸質(zhì)量好。衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)2048 kbps以上，誤碼率優(yōu)于10-7，話音的誤碼率優(yōu)于10-6。⑥抗水毀能力強(qiáng)。與地面通信系統(tǒng)相比，衛(wèi)星通信受自然災(zāi)害特別是洪水災(zāi)害損毀的概率小，單站點(diǎn)故障不影響其他遠(yuǎn)端站或全網(wǎng)的正常通信。利用衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合水利系統(tǒng)防汛抗旱的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，可將衛(wèi)星通信網(wǎng)作為防汛抗旱會(huì)商系統(tǒng)的備用通信信道，提升會(huì)商系統(tǒng)的可用性，還可在緊急情況下通過衛(wèi)星鏈路召開臨時(shí)視頻會(huì)議，以解決突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)無公網(wǎng)覆蓋情況下的音、視頻傳輸問題。

2.4 無人機(jī)在水利行業(yè)的應(yīng)用

（1）隨著產(chǎn)業(yè)鏈配套逐漸成熟，硬件生產(chǎn)成本將大幅下降和市場(chǎng)價(jià)格的降低，各種專業(yè)的應(yīng)用軟件也在趨于成熟和完善，市場(chǎng)關(guān)注度不斷攀升，專業(yè)級(jí)無人機(jī)市場(chǎng)呈現(xiàn)巨大的潛力，消費(fèi)級(jí)無人機(jī)的客戶群體越來越越多，各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，客戶規(guī)模呈現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，在搶險(xiǎn)救災(zāi)、國(guó)土資源、防汛抗旱、能源、水利工程、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?qū)?huì)得到更加深入、廣泛的應(yīng)用。

（2）無人機(jī)對(duì)水庫、河流、湖泊的連續(xù)不斷監(jiān)測(cè)，可以獲得監(jiān)測(cè)水范圍的實(shí)時(shí)變化情況，通過獲得的一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、影像資料等，通過專業(yè)的軟件分析研究可以逐步實(shí)現(xiàn)水域管理的信息化，智能化從而滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

（3）利用無人機(jī)技術(shù)可以進(jìn)行水土保持的研究，水利監(jiān)測(cè)與水利管理。水情監(jiān)測(cè)、河道走向、水庫監(jiān)測(cè)、洪災(zāi)區(qū)域檢查等，在發(fā)生災(zāi)情時(shí)還可查看水毀橋梁、淹沒區(qū)域等情況

3 結(jié)語

近年來，隨著通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，一系列計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已相繼應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。作為一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)項(xiàng)目，防洪抗旱工作需要納入信息技術(shù)，從根本上提高應(yīng)急響應(yīng)水平，實(shí)現(xiàn)更有效的防災(zāi)減災(zāi)。但是，隨著信息技術(shù)的普及，在數(shù)據(jù)管理，信息傳輸與共享以及相關(guān)管理方面仍然存在一些問題。本文討論了防洪和抗旱信息化的應(yīng)用，其結(jié)論可為有關(guān)部門的決策提供參考。