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1、空间信息技术在水利信息管理中运用的重要性
所谓的空间信息技术通常指的是包括GIS技术、卫星遥感技术、GPS技术和空间数据信息管理技术等,随着时代的发展无论在理论研究还是实际应用中都取得了巨大的进步。水利工程是国民经济建设的重要组成部分,对于信息的综合分析和管理的需求较大。同时,水利设施又和地域性紧密相关,空间信息技术在水利信息管理中的运用十分契合水利工程对于信息化建设的要求。通过空间信息技术对于水利工程中的水利设施、水资源分布、数据信息遥感测量、DEM数据和水利工程水文信息数据的观测等多方面内容都可以采用空间信息技术进行整合,引入不同功能的信息技术形式,组建成一个综合性的空间信息管理体系,可以很好的应对水利设施的日常水情监控、预报和防控。
2、空间信息技术在水利信息管理中的运用
2.1大量数据信息的管理
大量的数据管理是信息化工作的基本内容之一,也是一个信息管理系统成功运用的关键。水利信息管理工作中的数据通常指的是大量的区域矢量地形图、遥感影像数据信息、DEM数据和航空影像数据信息、水利设施参数信息,以及一些实时的文字、图片和视频信息等,其总量可达几百GB,因此,对于信息管理系统的存储能力和数据引擎技术的要求较高,通常采用分类和分层的组织方式可以较好的实现数据信息的管理和存储工作。
2.1.1数据库信息技术的管理。数据库是管理数据的存储终端,是进行所有数据存储和管理的系统。水利信息管理过程中因为其数据内容较为广泛,并且数据含量巨大,数据格式分布各异,因此,必须具备一个强大的数据存储和管理系统,对数据信息进行统一的高效管理。数据的存储和管理通常需要具备高效的硬件存储能力和科学的数据存储方式的设计,也是数据信息管理的重点和难点。也就是说需要在数据管理系统上通过合理的层次结构设计同高效的硬件存储技术相结合,实现数据库信息的技术的高效性集成化管理。2.1.2数据引擎技术的管理。数据引擎技术即Spatial Data Engine(SDE),也作空间数据引擎技术,是一项中间性技术,主要作用于程序和关系数据库管理之间,可以匹配相关数据库进行数据存储和对于复杂的空间地理信息数据进行管理。通过该引擎技术用户可以直接访问空间信息数据,而避免了数据格式、存储位置和储存方式以及数据结构等问题的影响。目前应用空间数据引擎技术比较成熟的产品是ERSI推出的ArcSDE软件,该软件采用开放式的客户端服务器设置体系,通过TCP-IP技术接受和处理客户应用程序的数据信息请求。其数据传输模式采用异步缓冲机制,可以很好的提高网络传输效率,使用户在大量的数据中可以快速的找到需要的数据信息。
2.2WebGIS技术在水利信息管理中的运用
WebGIS技术是GIS技术发展出来的一个主流技术,主要建立在internet的连通性和互动性基础上的将GIS服务实现网络平台化的一种新型服务方式。同传统形式的GIS技术或者局域网技术相比较而言,其摆脱了平台相关性,具有更加广泛的范围范畴,操作简单,计算负载能力平衡高效,系统设计成本较低。随着一项新型技术Ajax (Asynchronous JavaScript AndXML)的引入,WebGIS技术更加具有功能性,对于水利信息管理工作具有很高的适应性,也是水利信息管理平台建设的重要需求。
2.3空间分析技术在水利信息管理中的运用
空间分析技术一般指的是基于地理对象实现对地理空间布局的数据信息进行分析的方法。从本质上来讲是GIS的核心技术支持和灵魂,也是GIS技术有别于其他一般的信息系统或者电子地图系统技术的重要标志性特点之一。在水利信息管理中运用空间分析技术可以对水利系统中的水文信息数据和地理信息数据提供实时有效的支持,可以作为水利信息管理中水文预测、灾害预警以及损失评估等各个方面工作的精准数据支持,同时,还可以根据可靠的数据信息进行综合性分析,为水利工程的决策、险情分析和防控工作提供真实可行的技术支持。
2.4三维可视化技术在水利信息管理中的运用
所谓的三维可视化技术是建立在以DEM、DOM和三维模型等基础上的将数据通过三维坐标系进行地貌重现和精准定位的技术。三维可视化技术结合GIS系统应用,可以实现DEM数据通DOM数据的有机契合,从而达到直观反映当前地理、地貌以及地理位置的三维场景,为水利工程的建设、监测和决策提供更加真实的演示平台和决策支持。
3、空间信息技术在水利信息管理中运用的需求
水利信息管理系统中对于信息的查询、监测的有效性要求十分严格,空间信息技术的运用可以提高水利工程工作的精准性和便捷性。通过计算机技术和空间信息技术的结合可以建立一个综合性的水利信息管理平台,对于水利部门的工作人员提供更加有效的水利信息查询、监测服务,同时还可以起到辅助决策的作用。水利信息管理对于空间信息技术的需求主要表现在以下几个方面:
(1)覆盖范围性和海量数据管理能力。水利系统的地域性较强,水利数据信息量大,对于系统的覆盖范围要求十分苛刻,系统设计需要满足水利信息区域内的二维和三维地图的实景重现性,以便满足用户可以在终端就可以对水利工程的相关信息进行查询和定位,满足远程监控的性能需求。另外,对于海量数据的处理能力可以通过空间信息数据库进行分类、分层式的管理,将所有的数据信息建档,并实时更新,作为决策的主要依据。(2)灾害预警和信息共享性。不可否认,水利工程的信息管理系统的基本任务之一就是实现对于可能发生的洪涝灾害进行准确的评估和分析,通过空间信息技术可以建立仿真模型,对水利系统可能发生的险情进行有效的预测。同时,结合计算机网络技术,可以使水利部门同其他相关部门连接起来实现数据和信息共享,为信息传递提供多向性。(3)系统开放性。水利信息管理系统随着水利工程的完善和改动,还必须具备升级能力,以便符合水利工程的实际情况。因此,对于系统的开放性和可扩展性的设计要求也必须做好充分的准备。
4、结语
综上所述,空间信息技术在水利信息管理中的运用是水利工程信息管理的需求所在,也是水利工程管理在新时期下实现信息管理的数字化和智能的基本要求和必然发展方向。在实际的应用过程中还需要结合水利工程现状做好相关技术的整合和优化,为人们快速的提供相应的详细数据支持,对预防和应对水利工程自然灾害有着十分重要的现实意义。参考文献
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[3]谭德宝,李青云,黄奇.空间信息技术在长江水利信息化中的应用及展望[J].长江科学院院报,2004(03)
随着科学技术的发展,信息化已成为一种世界性的大趋势。信息技术的高速发展和相互融合,正在改变着我们周围的一切。当今世界,信息化水平已成为衡量一个国家综合实力、国示竞争力和现代化程度的重要标志,信息化已成为社会生产力发展和为类文明进步的强大动力。水利工程管理信息系统,就是充分利用“3S”(GIS,GPS,RS)技术,开发和利用水利信息资源,包括对水利信息进行采集、传输、存储、处理和利用,提高水利信息资源的应用水平和共享程度,从而全面提高水利工程管理的效能和效益和规范化程度的信息系统。
水利水电工程“个性”较强,不同的工程之间条件千差万别,工期较长,季节性强,技术复杂、设计变更一般较多,需要协调的关系多,规模和投资一般都比较大,且涉及征地、移民、环境保护、水土保持等诸多环节。因此,水利水电工程建设管理难度大,问题多。如何通过推行科学化、现代化的管理,提高管理水平,控制投资和质量,缩短工期,达到既定的质量和安全目标,成为水电开发投资企业和有关方面关注的重要问题。项目法人(建设单位)作为整个工程的责任主体,已越来越认识到信息化建设的重要性,许多水利水电工程在准备阶段,就开始着手构建工程管理信息系统。信息技术已在工程建设活动中展露其无限的生机,工程的建设管理模式也随之发生了重大变化,很多传统的方式已被信息技术所代替。工程管理信息系统除了常用的文档管理等办公自动化功能外,一般应集成项目管理模块。
2、构建信息管理系统的必要性
2.1共享资源的要求
工程建设过程中由项目法人、设计、监理、施工各方往来产生的文件繁多,各方下达或上报的信息复杂多样,如何共享这些资源,进行适当的整合,优化资源配置,方便查找利用,就需要构建一个高效的工程建设信息管理系统。
2.2管理决策实效性的要求
系统能够实时汇总、分析当前发生的各种信息,自动进行计算并按设定好的格式输出报表,便于完成统计数据上报和计划下达工作。另一方面,工程管理人员能够根据这些信息迅速作出反应,及时进行决策,对资源、进度、质量安全措施等进行调整,提高工程管理效率,有利于工程质量、进度、投资3大控制指标的实现。成功的信息系统应有利于提高项目管理水平和效率。
2.3管理决策科学性的要求
科学的决策建立在有效的数据基础上,通过对工程各方面信息资源的准确搜集、加工、整理,把握工程全局,发现存在的问题,及时调整计划和采承措施,科学地作出决策确保建设目标的实现,实现由传统的经验管理向科学管理、流程化管理过渡。水电工程建设管理系统应以实用、易用为原则,以建设公司现有工作流程为依据,按照企业管理电子化、信息化的要求,引入项目管理思想,可以作为水电工程建设高效、科学、规范管理的有效工具。信息系统可以实现工程各类数据和工作流程的电子化、信息化,而且可根据既定的工程进度计划和阶段目标,实时跟踪、比较分析,动态调整和优化配置各种资源,为工程管理提供决策支持,达到全面控制施工进度、成本和质量,实现科学化、现代化管理的目的。信息系统是实现现代化管理的基础的手段。
3、我国水利水电工程管理信息系统应用情况
3.1项目管理方式
3.1.1文档管理系统+独立的项目管理软件方式有些工程不使用专门的管理信息系统,只针对迫切需要的文档管理购买相应的管理系统或自行开发文档管理系统。同时,借助于当前流行的项目管理软件,主要是MicrosoftProject和PrimaveraProjectPlanner(简称P3),有的工程甚至只进行简单的进度管理,使用MicrosoftExcel绘制横道图,使用AutoCAD绘制网络图。
(1)MicrosoftProject.MicrosoftProject是一种功能强大而灵活的项目管理工具,可用于控制简单或复杂的项目。它能够帮助您建立项目计划、对项目进行管理,并在执行过程中追踪所有活动,使用户实时掌握项目进度的完成情况、实际成本与预算的差异、资源的使用情况等信息。
MicrosoftProject的界面标准、易于使用,上有项目管理所需的各种功能,包括项目计划、资源的定义和分配、实时的项目跟踪、多种直观易懂的了表及图形、用Web页面方式发丰项目信息、通过Excel、Access或各种ODBC兼容数据库存取项目文件等。
(2)PrimaveraProjectPlanner.PrimaveraProjectPlanner(简称P3)工程项目管理软件是美国Primavera公司的产品,国际上流行的高档项目管理软件,已成为项目管理的行业标准。
P3软件适用于任何工程项目,能有效地控制大型复杂项目,并可以同时管理多个工程。P3软件提供各种资源平衡技术,可模拟实际资源消耗曲线、延时;支持工程各个部门之间通过局域网或Internet进行信息交换,使项目管理者可以随时掌握工程进度。P3还支持ODBC,可以与Windows程序交换数据,通过与其他系列产品的结合支持数据采集、数据存储和风险分析。
3.1.2购买集成的管理信息系统软件加以改造购买利用在水电工程中应用较成熟的工程项目管理系统,这种方式可以快速得到并使用管理信息系统,并可根据项目的实际情况加以改造,系统中也可集成第3方项目管理软件或是系统本身自带的项目管理模块。缺点是水利水电工程的个性差异大,现有有软件往往满足不了要求,需要进行大量的改造工作,有时甚至需要推倒重来。
3.1.3自行组织编制本项目专用的管理信息系统组织相关工程技术人员参与,利用自有的软件开发人员或委托有实力的软件公司,针对本工程特点,借鉴现有的信息系统经验,编制本项目的专用管理信息系统。优点是能针对具体工程特点进行信息系统的构建,容易满足实际需要;缺点是开发周期可能较长、开发难度较大,有时编制出来的软件通用性、可操作性不强,对工作效率的提高不明显。
3.2水电工程中应用较多的管理信息系统
3.2.1三峡工程管理信息系统三峡工程管理信息系统(TGPMS)是由三峡总公司与加拿大AMI公司合作开发的大型集成化工程项目管理系统,1995年10月启动,1999年4月正式上线动行。TGPMS以数据为核心,功能包括编码结构管理、岗位管理、资金与成本控制、计划与进度管理、合同管理、质量管理、工程设计管理、物资与设备管理、工程财务与会计管理、坝区管理、文档管理等13个子系统。支持各项工程管理业务,为工程各阶段决策服务。TGPMS在项目管理领域具有一定程度的通用性和较强的拓展性,系统可以集成办公自动化和P3等专业软件。作为一个原型系统,目前已在新疆的吉林台、贵州的洪家渡、清江水布垭、溪落渡工程等水电工程建设中得到应用,而且还跨行业应用于北京城远市政工程、京沪高铁工程等。
据了解,该系统前后耗资1亿多元开发,功能上比较全面,也可进行扩展,能够满足工程需要,在质量、成本模块的数据融合上很有特色。但该系统比较庞大,购买费用较高,在操作界面的简易性、友好性和系统的实用性方面还有提高的空间。
3.2.2化科软PMS工程建设管理系统由北京化科软科技有限公司开发,包括:施工管理、概算管理、计划管理、合同管理、结算管理、统计管理、进度管理、质量管理、安全管理、物资管理、机电安装管理、监理日志、移民搬迁管理等模块。该管理系统针对不同的工程,进行适应性的开发,在水利系统已经得到了广泛应用,已开发了几套在水利工程工地使用的工程项目信息管理系统,包括黄河公伯峡工程、广西百色工程、黑龙江尼尔基工程、泰安抽水蓄能电站工程、广蓄惠州抽水蓄能电站工程建设管理系统等。该系统数据事合方面还有进一步提高的空间;系统操作界面不太统一,几乎每个工程都不一样,如果能够对界面进一步规范统一,用户使用起来会更简便。
3.2.3梦龙管理系统梦龙开发有LinkWorks协同工作平台,在此平台上可以根据需要随意增减模块,功能比较全面,尤其是进度管理方面具有很大优势,可以很方便地绘制和修改进度图、网络图,网络计划技术方面领先于国内其它同类软件。在项目管理方面,PERT项目管理软件经过在三峡工程一期围堰、茅坪溪泄水建筑物、导流明渠和大江截流等重点施工项目中结合生产深入研究并投入实际应用,已充分展示了它先进、科学、灵活、高效、功能强大等优势,为三峡一期工程加快施工进度,提前10个月浇筑混凝土和安全、正点实现大江截流起到了重要作用。但总的来说,该系统在水利行业应用还不是很多。
4、当前水利信息化的主要问题
虽然在水利业务中广泛应用现代信息技术、开发信息资源为特征的水利信息化建设已经起步,但进展比较缓慢,各级水利行政主管部门、各水利业务领域发展也很不平衡,覆盖全国的水利信息我络沿未形成。对照国民经济信息化的发展要求,当前水利信息化存在的问题主要表现在以下几个方面。
4.1信息资源不足
水利工作管理要面对洪涝、干旱及水污染灾害的防范、水资源调配、水土保持和水环境监测四大主题,所需支撑信息在内容上涉及面广,信息采集的时空间隔、数据类型、数据精度、交换格式与表达方式具有多样化特征。
尽管多年来水行政主管部门做了大量的基础性工作,积累了一些基本观测资料,初步建设了一些基础数据库。但涉及减灾决策、水资源优化配置和水利建设管理等众多急需的相关基础信息资源建设还极不完善,如服务于多层次业务需求的空间数据,水资源调度,工程现状与工程规划设计及其他各专业数据库的建设尚未全面启动。
信息资源不足主要表现为:时效较差、种类不全、内容不丰富、基准不同、时空搭配不合理等,特别是信息的数字化和规范化程度过低,更加重了信息资源开发利用的难度。
此外,信息的规范化和数字化程度过低。从水利系统自身的角度看,一是动态信息采集环节薄弱,二是信息积累未能全面规范化,有许多宝贵的原始观测记录、历史文档、规划与设计等资料已因年代久远,未能得到妥善保护而损毁或散失,造成信息损失。与相关行业的信息交流受信息交换机制的制约,要么获取困难,要么因业务侧重。
4.2信息共享困难
可重用性的共享性是信息资源价值优势的突出体现,共享是充分开发和广泛利用住处资源的基础。由于水利信息化还处于起步阶段,各种信息基础设施与共享机制仍不配套,导致有限的信息资源共享困难。主要表现在以下几个方面。
(1)服务目标单一,导致条块分割
目前在水利系统结合各项业务应用目标,开发建设了一些专用数据库用相应的应用软件。但由于各自技术水平、任务来源和资金渠道不同,这些数据库及其应用大多分散建设在各个地区和不同业务部门,呈现条块分割的特征,形成以地域、专业、部门等为边界的信息孤岛。各数据库之间缺乏信息共享机制与手段,有些内容还相互重复、甚至互相矛盾。许多数据库为解决特定研究或业务应用而建,服务目标单
一、相关文档不全,给后续扩展和改造增加了困难,更难以被其他系统调用和共享。受各方面条件的限制,许多数据库不具备持续运行条件,难以向外界用户提供服务。
(2)标准规范不全,形成数字鸿沟
水利信息标准规范尚需进一步健全,行业内大多数数据库与具体业务处理紧密绑定,服务目标单一,多数已建数据库规范性较差,自成体系。对数据库文档普遍不重视,导致数据库只能在有限范围、有限时段内由少数人员熟悉使用。在共享环境中,这些数据库内的信息内容很难理解,其价值无法判断。客观上形成了难以逾越的数字鸿沟。
(3)共享机制缺乏,产生信息壁垒
由于以信息共享政策法规为主体的信息共享机制还未建立,社会公益与市场化服务界限不清,信息服务合理补偿机制尚未形成,导致信息资源的占有者都希望共享其他占有者的信息资源,却不愿意将自己所拥有的信息资源提供共享,单向的共享愿望形成事实上的信息壁垒。
(4)基础设施不足,阻碍信息交流
在当前水利行业网络系统等软硬件基础设施还不很完善的条件下,难以构成有效的信息资源共享技术支撑环境,导致信息交流的通道不畅、能力不足、效率不高,安全没有保障,阻碍了信息资源的共享。
4.3应用基础薄弱
信息开发与应用的基础是信息的共享与水利业务处理的数字化,除因信息资源限制导致的应用水平低外,对信息技术在水利业务应用的研究不充分、大多数水利业务数学模型还难以对实际状况做出科学的模拟。各级水利业务部门低水平重复开发的应用软件功能单
一、系统性差、标准化程度低,信息资源开发利用层次较低、成本高、维护困难,不能形成全局性高效、高水平、易维护的应用软件资源。
5、结语
在水利工程管理信息系统的建设实践当中,我们必须充分重视现代信息科学技术,随时关注世界前沿科研成果,引进先进技术和成功经验,并结合我国国情,进行详细的需求分析和总体规划,进行创造性劳动,只有这样,我们才能在水利信息化建设进程中取得良好成绩。
水利信息化的发展趋势,主要表现在以下几个方面。
(1)信息多元化。随着遥感、卫星及雷达等技术和地理信息系统(GIS)的应用,提供了多元化的更丰富和更准确的信息,如防洪抗灾信息,卫星和雷达信息的引进,推进了“数字化流域”,从而使流域的规划、开发、管理全面实现信息数字化。
(2)信息传输快和资料共享。先进的通信技术及计算机网络技术的高速发展,使得信息传输数字化、网络化,大大地提高了信息传输的时效性,提高了信息的利用率。如在国家防汛指挥系统建设中,这些技术的应用将使得在30分钟内收集齐全国的水雨情信息目标成为现实,比一在的2~3个小地缩短3/4~5/6倍,将为全国的防汛决策提高及时可靠的信息。此外,互联互通的计算机网络,将大大提资料的共享程度,提高资料的利用率。
(3)信息处理快速、可视计算机性能的不断提高及多媒体技术的应用,使得信息处理速度快、可视化程度高、表现直观,增强了决策支持的能力。
(4)信息安全保障。应用各种先进的加密技术,确保信息的保密与安全。联合攻关,开发适合我国国情的高水平应用软件,努力避免系统开发中的低水平重复的现象。
关键字:水利管理;信息技术;应用分析
Abstract: the modern information technology application in water conservancy field of management, follows the requirements of the development of modern information technology, make water conservancy administration to modern information technology management way. Water resources management can be divided into water management, water management and project management three aspects, in this paper, three aspects in the management of the application of modern information technology introduction and analysis.
Key word: water resources management; Information technology; Application analysis
中图分类号:O434.19 文献标识码:A文章编号:
水利管理泛指对水、水域和水利工程而进行的管理,运用、保护和经营已开发的水源、水域和水利工程设施的工作。而紧随着水利事业发展的步伐与信息技术发展的方向,水利管理在具体实践中已应用相应的现代信息技术,以提高管理水平,符合信息化、自动化的现代化管理要求。
1水源管理中现代信息技术的应用
1.1遥感技术的应用
遥感技术在洪涝灾害中得到广泛应用,技术应用比较成熟。由于中长期天气预报等尖端难题没有得到解决,致使预测工作效果不明显。其应用优势主要表现在快速反应、紧急救灾和灾后重建方面。通过实践证明,卫星遥感技术的应用可以减轻洪涝灾害损失,而在降水遥感监测、洪水灾情监测与评估、紧急救灾和灾后重建以及区域旱情监测与评估等方面,其提供的有关灾情信息比其他常规手段更加快速、客观、全面。而且在旱灾监测评估中,遥感监测技术得到了不断的发展,国外开始采用多种遥感数据源,包括NOAA/AVHRR、雷达遥感等进行旱情的监测与预警。
区域水资源与生态环境状况调查是水资源与生态环境评价的基础工作。传统的调查方法受到站网点布设格局的限制,主要依靠水文站网、气象站网及生态环境监测点的数据采集而进行的。利用遥感技术进行水资源与生态环境状况调查,可以克服传统手段高投入、长周期、低效率的缺点,快速准确地进行区域水资源与生态环境状况调查。
1.2 GIS技术的应用
GIS技术在防洪、减灾和救灾三方面的应用是最广泛的,也是最成熟的。针对数据与信息存储、管理和分析,目前大多数与防洪减灾和救灾有关的信息管理系统都是基于GIS平台建设的。GIS技术在灾情评估和风险分析中的突出作用是完成基础背景数据的管理,进行空间和属性数据查询、检索、统计和显示。GIS作为洪水演进的基础平台,对灾情数据进行提取和分析以及灾情的可视化表达,同时作为提供行蓄洪区应用、避险和迁安等辅助决策的工具。
在水资源信息管理系统中,GIS技术可在历史数据管理和实时数据的动态加载、区域水资源的空间分析等方面发挥作用。我国已设计建立了一批以GIS技术为支撑的水资源信息管理系统,有的已在此基础上向水资源管理决策支持系统迈开了新的步伐,形式上大多是空间决策支持系统(SDSS)。
1.3 GPS技术的应用
采用GPS定位技术,可以精确地定位险情发生的地点,再加上配置无线通话功能,还可同时具备双向通话功能,实现现场和指挥中心的自由对话,方便沟通,随时做出相关的应急反应。而且GPS技术在水资源实时监控系统中主要起定位和导航作用,如各种测站、监测断面和取水口位置的测量。另外,最新采用的移动监测技术也应用GPS技术,实时确定监测点的地理坐标,并把监测信息传输到控制中心,控制中心可以确定监测点所在水系、河段及断面位置。这样不但提高了贵重监测仪器的利用效率,也提高了系统灵活反应能力。
2水域管理中现代信息技术的应用
2.1遥感技术的应用
遥感技术可以在土壤侵蚀定量调查中发挥重要作用,以其宏观、快速、动态和经济的特点,成为土壤侵蚀调查的首要信息源。通过不同时期或年代土壤侵蚀强度分级分析对比,来评价水保工程治理效果,指导水土保持规划和设计工作。
遥感技术具有快速、简便、同步、客观和经济等优势,它可以有效监测表面水质参数在空间和时间上的变化。水质遥感监测近年来已成为遥感界关注的热点之一,但利用遥感手段监测水质的难度大,此项研究在国内外的进展不是很快。许多发达国家在探索,不断推动研究的进展。
2.2 GIS技术的应用
GIS技术在水土保持中的应用是比较全面的,是全过程的应用。从土壤侵蚀发生与否的判断、侵蚀量的计算、侵蚀强度划分、泥沙输移、水保措施的效益评价,一直到土壤侵蚀过程的模拟与预测,CIS始终在技术上起着支撑作用。
2.3 GPS技术的应用
河道演变和河口区的演化规律的分析研究,是流域治理规划的重要基础工作。利用传统的测绘手段耗资费力,而运用GPS技术可提供快速、高效的手段,可以取得高时效、高精度的基础数据。
GPS技术在水土保持和生态建设方面的应用发展迅速。全国水土保持监测方案中明确要求,在水土流失监测中,尤其是对地面监测,要充分利用GPS定位技术,以实现数据的实时采集和快速分析。
3工程管理中现代信息技术的应用
3.1遥感技术的应用
遥感在水利工程建设与管理中的应用涉及到了河道动态变化的遥感监测、水利工程建设环境影响分析评价、大型水利工程安全监测等方面。尤其是在河道动态变化方面,遥感技术的应用更为广泛。
近年来,我国在大坝安全自动化监测系统建设的基础上,研制开发了基于工程安全自动监测、水情自动测报、闸门监控三位一体的水库大坝实时信息管理系统,可为汛期实时安全调度提供决策支持,在保证工程安全的同时,还可以充分发挥水库防洪减灾功能,保证洪水资源的充分利用。
3.2 GIS技术的应用
GIS技术应用于水利水电工程建设与管理中,可实现三维可视化显示及贯穿飞行模拟、位置或路线的优化、空间信息的叠加与分析、影响区范围的确定、开挖量及剖面分析、淹没分析、交互式的工程布置方案修改、施工现场布置以及物料贮运优化管理。GIS技术在水里工程管理领域,对多源时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取,形成新的集成系统的基础平台。
3.3 GPS技术的应用
GPS技术主要应用于水利工程地质测绘,实时、快速地提供目标的空间位置。通过运用GPS技术进行地质测绘,能提供质量好、精度高的矢量数据,实现数字化地图的测候、补测、补绘和更新。另外,我国水利水电工程建设中应用到GPS技术的还有GPS施工实时测控系统、大区域水电工程GPS监测网、GPS大坝安全监测系统、水下GPS测深等。
3.4 3S集成技术的应用
3S是指是将GPS、GIS、RS集成组合,但不是三者的简单组合,而是将三者通过数据接口严格地、紧密地、系统地集合起来成为一个更具有应用价值的大系统。随着“3S”技术的深入研究和应用,使人们认识到单独运用其中的某一种技术不能满足综合性工程的需要,不能满足所需的对地观测、存储管理、信息处理、分析模拟的综合分析要求,致使3S技术的研究和应用向集成化方向发展。3S集成技术在水利行业中有着广阔的应用前景,主要包括地理信息建模系统(GIMS)、GIS支持下的多源数据的融合技术和数字流域技术的应用。
4小结
水利是国民经济发展的基础,我国的水利领域范围广阔,如果没有实施良好的管理方法,将会造成我国经济产生重大的损失,也使人们的生活安全也得不到良好的保障。随着信息技术的发展,应用现代信息技术进行水利管理,是科技发展的必然趋势。虽然目前通过遥感技术、GIS技术、GPS技术等技术的相关应用,我国的水利管理已初步实现了自动化,但是还有很多方面还不完善,仍然需要继续开发研究,以实现全面的水利现代信息化管理。
参考文献:
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1.1信息系统基础
原有的信息化系统主要包括以下4个系统:1)闸门监控系统。主要用于三汊河河口闸工程的监控,包括启闭控制、工况监控、闸室上下游水位监测等功能。2)原型观测系统。主要用于工程的安全监测,包含数据自动采集、传输、储存和管理等功能,配备有专用的采集和监测管理软件。3)水质监测系统。用于监测秦淮河流域水质情况,包括三汊河河口闸、武定门闸和天生桥闸等3处水质监测站,监测指标包括高锰酸盐指数、电导率、溶解氧、浊度、氨氮、pH值、水温等7项。4)视频监视系统。用于对秦淮河流域重点控制工程的实时监视,分别安装于三汊河河口闸、秦淮新河水利枢纽、武定门闸、莲花闸、天生桥闸、南河闸等6座控制闸站。
1.2硬件设备基础
主要有硬盘刻录机、监控服务器主机和备机、视频服务器、监控服务器、原型观测服务器、LED大屏幕、景观照明服务器、闸门LCU柜、配电和照明LCU柜、UPS电源柜、JGP动力柜、网络柜、EPS配电箱等基础设备。
1.3通信与计算机网络
建设的整套通信与计算机网络由采集通信网、局办公内网和Internet等3部分组成,用于实现信息数据采集与传输、单位内部办公等功能。其中,采集通信网主要包括水情测报、视频和工程监控传输网络,各视频监控点、水质监测点及水闸工情监测的数据全部通过该网络进行传输,并汇总到管理处中控室的服务器中。
1.4存在的问题
原有的信息化系统存在以下问题:1)缺少统一的数据中心。未建立统一的数据库,各已建系统数据库独立运行,且部分人工采集数据无法录入数据库中进行统一管理,使得信息资源的共享性和综合开发利用能力得不到充分发挥。2)应用系统功能不全。已建的业务管理系统仅解决了部分业务应用需求,随着管理处的发展,在业务、用户、功能等方面对信息管理系统提出了更多更高的要求,需进行完善[6]。3)业务协同办理能力不足。原有系统分散建设,互联互通困难,制约了后期数据的扩展及工程管理的高效开展,因此亟需建立统一的应用管理平台。
2信息系统结构及功能设计
2.1信息系统总体框架
充分利用三汊河河口闸管理处及南京市水利信息化基础资源,建设以信息采集监控和中心数据库为基础,应用支撑平台为框架,业务应用系统为核心,运行环境为保障的信息管理系统,形成支撑管理工作业务平台和决策支持环境,实现综合管理、资源共享和信息安全快速传递。信息系统总体框架可划分为数据采集与监控系统、数据中心共享平台、应用支撑平台、业务应用系统、运行环境等5个层次。
2.2业务应用系统功能
业务应用系统具体功能设计包括数据查询、三汊河河口闸工程管理、外秦淮河调水管理、单位内部管理等4个功能子系统。
2.2.1数据查询子系统
数据查询子系统充分利用数据库技术,以三汊河河口闸数据中心共享平台为依托,向不同权限用户提供基于管理职能的各项重要信息的查询、分析、统计功能,为工程运行、工作决策提供实时准确的信息和依据[7-8]。具体实现功能有:1)工程状态查询。查询闸门工况的实时数据,查看各数据历史趋势,具有运行记录和预警功能。2)水质自动监测。提供单位设在秦淮河流域的3个水质监测站水质监测信息的实时与历史数据查询、统计。3)原型观测数据查询。可以查询闸室底板扬压力、闸室底板基底土和灌注桩桩顶的压力、闸室底板钢筋应力、底板不均匀沉降、伸缩缝开合度、闸墩门支铰处的钢筋应力、护坡深层水平位移等监测项目的实时或历史数据,并能对测量成果进行浏览查询、图形曲线生成、报表输出、测值输入输出。4)外秦淮河远程集中监控查询。将秦淮河流域6座闸站运行工况的视频信号接入到管理系统中,可以在平台上进行各闸站实时图像的查询及历史图像的调用。
2.2.2三汊河河口闸工程管理子系统
实现水管单位工程检查、观测、养护维修、养护外包服务考核等工作的标准化管理,流程化网上运行的功能,减少纸张、会务等损耗,提高工程管理工作效率,促进精细化管理。具体实现功能有:1)水闸运行管理。实现闸门启闭、水位调控等管理调度工作相关命令票和指令单网上运行,并支持信息储存和查询。2)水闸检查记录管理。实现经常、定期、特别检查等检查业务的标准化和流程化管理,支持检查记录(文字、图片)网上录入、储存和查询。3)养护维修管理。实现工程维修养护业务流程化管理,各项维修养护记录网上录入。4)养护外包服务考核。建立工程养护维修考核办法和评分标准,考核打分网上运行,系统自动汇总统计结果。
2.2.3外秦淮河水体管理子系统
记录秦淮河流域各监测站点每天的水质、水量数据,实现水文信息查询、水质评价和巡查情况网上登记。具体实现功能有:1)调水管理。支持调水工作相关报表的网上录入、查询功能;建立水质评价标准库,根据监测数据,自动评价水质;具有可拓展性,为调水管理系统进一步完善留有接口。2)外秦淮河远程集中监控养护维修。实现该养护维修工作的流程化管理,相关记录、报告网上录入,支持查询、统计等功能。
2.2.4单位内部管理子系统
实现单位队伍建设等内部工作的流程化管理,建立移动办公模块,方便工作人员利用移动终端随时获取管理信息,提高工作效率。具体实现功能有:1)队伍建设管理。实现人事、工资、社保、医保、培训记录等人事信息的建库和分类查询功能,支持相关法律法规、水利行业规范的查询。2)移动办公功能模块。在Android平台上开发移动办公应用系统,通过该系统接入综合信息管理系统数据库,实现水位数据、水质水量数据、巡查记录等查询与展示功能,同时实现与市移动防汛平台的对接,并留有相应接口。
信息技术课程是一门新兴学科,肩负着提高学生信息素养与综合能力的重要使命。要实现有效教学这一重要的教学目标,教师就必须要树立新观念,勇于创新与改革,运用多种教学方法,让学生爱上学习,乐于学习,有效学习。关键词:信息技术课程;有效教学;学习情感;上机操作;任务驱动摘 要:在水利工程建设管理工作中,恰当地运用各种新型技术手段是极为必要的,信息技术的有效运用就能够最大程度地提升其管理的实效性,本文就重点针对信息技术在水利工程建设管理中的运用从GPS技术以及数据处理技术两个方面进行了简要的介绍和解析。
关键词:
信息技术;水利工程;建设管理;运用
0.引言
在当前社会发展过程中,水利工程项目是极为重要的一个方面,这种水利工程项目的施工建设也就需要引起相关人员足够重视,尤其是对于水利工程项目的施工质量来说,更是需要进行严格地控制和管理。
1.信息技术及其应用现状
信息技术主要就是指着眼于各类信息资料进行搜集、保管和处理分析的相关技术手段,这种信息技术的应用在当前很多行业都得到了较好的应用,尤其是随着当前我国计算机技术以及网络技术、通信技术的不断发展,其应用的效果和水平也得到了较好地提升。具体到信息技术的实际应用中来看,其涉及的具体技术手段和信息处理分析方式还是多层次的,比如对于当前各类计算机中相关软件的应用就能够较好地体现出信息技术的应用价值,也极大地提升了各行各业的发展速度。具体到水利工程建设管理中来说,作为管理的一个重要类型,其同样可以充分运用这种信息技术来进行恰当地优化,进而也就能够有效提升其最终的管理实效性,这种积极作用主要体现在两个方面:首先,对于水利工程建设管理中的各项信息资料内容来说,充分的运用这些信息技术能够达到更为高效便捷的搜集、整理、保管和应用,进而也就能够促使这些信息资料在水利工程项目中表现出极强的应用价值,避免信息资料的浪费;另外,具体到水利工程项目的具体施工建设中来看,充分地运用这种信息技术同样能够较好地规范和优化相应的施工效果和水平,尤其是对于施工的进度管理以及成本管理来说,其作用还是极为明显的,这也是信息技术在水利工程建设管理中应用的一个重要原因所在。结合当前我国现阶段水利工程建设管理中对于信息技术的应用来看,虽然信息技术自身得到了较好的发展和改进,相对应的应用价值必然也能够得到较好地提升,但是在实际的应用过程中,水利工程建设管理信息化的发展并不是特别的理想,很多的作用和价值并没有得到较好地体现。在很多水利工程项目建设管理过程中,虽然管理人员已经意识到了这种信息技术应用的重要性,也积极投入了相应的精力和财力进行了信息技术的系统构建和优化,但是相对应的实际运行却存在着很多的故障,很多的信息技术都没有得到高效的运用,相对应的缺陷和问题也是比较多的,需要在今后信息技术的实际运用中进行逐步优化和深入。
2.信息技术在水利工程建设管理中的运用
2.1GPS技术的应用
GPS技术可以说是当前我国各类工程项目建设中都能够得到广泛应用的一种技术手段,这种全球定位系统的应用尤其是在工程测量中体现出了自身较强的价值,对于测量信息的收集和分析处理来说意义重大。
2.1.1GPS技术应用特点
基于当前水利工程建设管理中对于GPS技术的实际应用来说,其体现出来的主要特点和优势有以下几项:(1)全球性。GPS系统也就是全球定位系统,其最为基本的一个表现就是全球性,即能够针对地球上任何一个地点进行相应地观察和测量,如此也就能够突破区域的限制,更好地服务于工程项目的实施,对于工程测量管理来说意义重大。(2)全天候。全球定位系统在实际的应用过程中还能够较好地针对任何气候、任何时间进行定点测量,进而也就能够更好地提升其定位测量的实效性,有效提升最终的工程实施效率。(3)高精度。相对于传统的一些工程测量技术手段,这种全球定位系统的运用能够较好地提升其测量的精确度,尤其是对于一些精度要求比较高的工程项目来说,其作用是极为突出的,这一点也就能够在水利工程建设中得到较好地提升,有助于更好地提升水利工程项目的施工质量效果,减少各种问题的产生。(4)自动化。从水利工程建设管理中全球定位系统的运用过程中来看,其还能够体现出较好的自动化特点,这种自动化特点主要就是指相应的数据信息搜集、整理和分析处理能够较好地表现出自动化运行的效果,进而也就能够有效提升其信息管理便捷性和高效性,有助于水利工程项目的顺利进行。
2.1.2GPS技术在水利工程建设管理中的实际应用
基于水利工程建设管理中GPS技术的应用来说,其最为主要的运用就是对于相应水利工程现场的测量和监督,这其实也就是信息获取的过程,这种信息的获取主要涉及到两个方面的实际运用:
(1)从工程项目的施工过程管理中来看,这种全球定位系统的应用是极为关键的,恰当地运用全球定位系统能够较好地采集相应的基础数据资料,进而也就能够最大程度地提升水利工程项目的建设可靠性,尤其是对于一些基础工程项目的数据采集工作来说,其能够更为精确地获取相应的工程参数信息,进而也就能够保障工程项目更为顺利高效地完成,避免在工程项目的施工建设中出现各种问题和缺陷。这一方面的实际应用能够发挥出较强的积极作用和效果,尤其是对于水利工程项目的质量管理、安全管理以及成本管理来说意义重大,需要在整个水利工程项目建设管理的前期引起高度的重视。
(2)从工程项目的监测中来看,水利工程项目的规模越来越大,涉及到的施工建设内容也越来越多,这种水利工程项目的施工变化和发展也就必然会对于工程项目的管理造成较大的困难和挑战。为了更好地提升这种水利工程项目管理的效果和水平,重点加强对于水利工程项目现场的监测也就显得极为必要,只有及时有效地关注到水利工程项目施工建设过程中出现的各种变化,才能够最为有效地采取相应的防治措施进行控制和处理,将损失降到最低,这也是水利工程项目建设管理的一个基本要求,其不仅仅对于水利工程项目的成本管理来说意义重大,还能够在一定程度上提升其安全管理的效果和水平。
2.2数据处理技术的应用
基于信息技术在水利工程建设管理中的实际运用来说,数据处理技术的应用同样是极为重要的一环,针对搜集到的各类数据信息进行恰当有效地处理分析才能够提升其最终的应用价值,当前水利工程建设管理中比较常见的数据处理技术主要有以下3类。
2.2.1CAD技术的应用
水利工程建设管理中涉及到了多种类型的数据信息,图形信息就是其中比较重要的一类,这种图形信息的处理可以充分地运用CAD技术来进行恰当地处理。传统水利工程绘图操作是比较复杂的,操作难度也比较大,需要相应的测绘人员进行实际操作,并且在修改中也会出现较大的困难,很容易造成一些缺陷和问题的产生;而CAD技术的恰当应用却能够较好地提升这种水利工程建设灰土工作的操作便捷性,该技术手段的应用具备统一的标准和规范格式,进而也就能够较好地提升水利工程项目图形绘制的精确性,尽可能地避免各种绘制失误的产生,保障其清晰度和整洁度。
2.2.2CAD-计算机辅助技术的应用
对于当前水利工程项目的绘图工作来说,CAD技术的应用还可以结合相应的计算机技术进行有效地运用,这种联合应用主要就是为了更好地促使CAD技术能够表现出较为理想的应用效果,尤其是对于各种计算机编程语言以及相关软件的应用来说,更是能够充分发挥出CAD技术的应用效果。该技术的应用还能够更好地提升管理人员操作的便捷性,保障其管理更为有力,更为便捷。
2.2.3数据库技术的应用
数据库技术同样能够在水利工程项目中发挥出较强的积极作用和价值,这种数据库技术的应用主要就是能够针对水利工程建设管理中涉及到的所有数据信息资源进行全面详细地统筹管理和分析,如此也就能够据此得到更多的结论,促使其能够更好地有助于水利工程项目的施工建设,提升数据信息的应用价值和水平,保障相关管理人员的工作难度也能够得到较好的降低和优化。
结语
综上所述,水利工程建设效果的保障主要应该从建设管理方面入手进行控制,通过全面有效的建设管理来不断提升水利工程项目的施工效果,而这种建设管理水平的提升又需要重点针对管理技术手段进行优化,信息技术就是比较有效的一种新型建设管理技术手段,值得进行深入的研究和探讨。
作者:蒋晋平 单位:重庆市梁平县沙坝水库管理站
参考文献
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