现代信息技术在水文水资源领域的应用

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4期   作者:于莉
[导读] 尽管我国水资源储量丰富,但由于水资源浪费严重,
        于莉
        济南市水文中心 山东 济南 250000
        摘要:尽管我国水资源储量丰富,但由于水资源浪费严重,我国已出现了水资源短缺的局面,作为人类赖以生存的重要资源,目前对水文水资源的保护已刻不容缓。由于我国国土面积很大,在水文水资源研究中,研究者们在收集和掌握我国水资源的地理位置信息时,还存在很多困难,难以对其进行数据处理。随着我国社会信息化程度的提高,水文水资源监测和管理应采用更为先进的现代信息技术。
        关键词:水文水资源;现代信息技术;应用
        引言
        水不仅关系到人类的生存,也关系到工业发展和科技进步。在过去的一段时间里,我国勘探、开发、监测水文水资源的方法比较落后,资料收集速度慢,效率低,管理水平较低,但通过运用现代先进的信息技术,能够对全国各地水域的水文状况进行实时监测,并对其资料进行收集、整理、分析,最终以图文并茂的方式将结果上传到有关部门,为今后的水文水资源监测管理工作提供了很大的帮助。
        1现代信息技术在水文领域的应用
        1.1信息自动采集及传输系统
        水文水资源信息采集是现代信息技术在水文水资源应用中最基本的一项技术,而目前应用最为广泛的是利用遥感技术和 GPS技术来实现。
        利用先进的遥感技术,对水位、水质等基础信息准确高效地实时采集,不仅能将当地水文状况和水文变化等相关信息实时传送到监测部门,而且能对各种水文灾害进行预警。全球定位系统主要是利用卫星定位系统,对江河、湖泊、海洋等不同水域的水文水资源进行全天候的监测和采集,其在水文水资源领域中的应用还体现在对洪峰期河流断面的定位,以及对洪水等灾害的预防上。水文水资源信息采集后,利用 GPRS技术和卫星通信技术进行信息传输, GPRS技术和 GPS技术相似,都能提供24小时不间断的信息传输服务,适合于各种数据信息的传输,不同的信息数据可以同时进行传输,在传输过程中不会因信息种类不同而受到影响。监控器接收到信息后可以进行信息反馈,即 GPRS属于双向通信技术,更便于信息的采集和传输。
        1.2汛情通报系统与水情数据信息系统
        在水文水资源领域中,现代信息技术的应用并非一成不变,通过多种现代信息技术的结合,我国已在不同地区建立了多个水文监测基站,并利用卫星通信等通信技术组成的通信网络,对各大水域的实时信息数据进行整合传输。将河流、湖泊水位、河流断面、降水量等各类信息进行整理,转化为数据进行分析、预判,并将其转化为可预知的水文灾害,对于水灾等水文灾害的发生,采用 GPS和遥感技术,实现灾害地区的实时汛情通报,有助于制定合理的治理方案。除汛情通报外,还对水文水资源信息资料进行整理,开发成一个水情资料信息系统,通过收集整理全国水域信息,利用数据库系统,建立一个具有信息检索和查询功能的监测系统,使工作人员能够随时查询全国水域的实时信息状况。基于该平台开发的水情监测系统,可对水域监测站的水文信息进行实时监测,对安全值以上的区域进行灾害预警。
        2 GIS技术在水文水资源领域的应用
        与其他信息技术相比,GIS的优势在于以空间数据库为信息基础,以遥感技术为信息采集渠道,利用计算机网络技术进行信息提取和数据处理,在信息采集和数据处理的基础上,对水文水资源数据进行分析。
        2.1 GIS在水文情报预报方面的应用
        GIS技术所具有的数据收集和分析功能,使水文水资源信息的收集和处理不再受环境因素的影响,信息的收集范围更大,不仅扩大了信息的收集范围,而且提高了信息的准确性。另一方面,还可以根据 GIS技术建立水文水环境模型结构,利用 GIS技术的先进数据分析处理和重构能力,完善水文水环境模型的精度,更直观地反映水环境的真实状况,实现对水文水环境的监测。
        2.2 GIS在防洪减灾方面的应用
        在水土流失严重、森林遭到严重破坏、洪涝灾害频发的情况下,防洪工程建设显得尤为重要,这对公民的生命财产安全是不利的。

在我国当前的防洪体系中, GIS技术不仅应用于防洪信息采集系统,而且具有强大的空间分析功能,能够有效、直观地显示洪水信息分析的结果,对于完善我国的防洪预警系统具有重要意义。水灾发生后,可以利用 GIS技术所拥有的庞大的信息数据库对水灾风险进行评估,并根据水灾的发展情况整理和分析水灾发生的可能性,做出水灾损失的大概报告。
        2.3 GIS在水污染控制方面的应用
        除洪涝等水文灾害外,我国的水文水资源问题也十分严重。随着我国工业的快速发展,部分企业在生产过程中私自向河流、湖泊等水域排放工业污水,以及城市生活污水和垃圾不合理地堆放而渗入地下水体,造成我国水资源大面积污染。尽管我们拥有世界上最丰富的水资源,但我们的人均可饮用水资源却落后于世界,属于缺水国家。其中 GIS技术是利用整合水文水资源信息采集、编辑和处理水资源信息,通过对水污染关键点的分析,进而提出合理的水污染治理方案。
        2.4 GIS在水文资源决策方面的应用
        GIS技术自进入水文水资源领域以来,不仅在信息的收集、整理、编辑等方面发挥着相应的作用,而且在水文水资源决策管理中发挥着重要作用。在水文水资源领域的决策执行阶段,没有较为精确的信息数据作为数据支持,决策的制定就不能令人信服,不能体现决策的科学合理性。利用 GIS技术建立的大型信息数据采集、整理、分析系统,可充分保障决策的科学性,对我国各地区的水情进行动态监测,同时还可建立水文水资源专用信息数据存储中心,为实施决策提供合理依据。
        2.5 GIS在水环境管理方面的应用
        利用 GIS技术能够有效地为水域环境保护提供支持, GIS系统的双向传输特性使其能够有效地反映不同水域水环境的实际情况,并采用分区域、分层次的方法,对水域水环境进行监控监测,并根据水域水环境的实际情况制定有针对性的治理管理方案。
        3水文水资源领域中遥感技术的应用
        遥感技术主要是利用传感器,精确地采集远距离目标反射的电磁波,并进行处理。由于目前遥感技术的快速和高精度,使其在气象观测和一些考察活动中有着十分广泛的应用。但在水文水资源领域,遥感技术同样具有举足轻重的地位。
        首先,通过遥感技术的合理应用,可以准确地监测目标地区的水量,并利用卫星系统加以完善,这样水文领域的相关监测人员就能迅速地收集和处理诸如降水量的实际分布以及空间参数等数据信息,从而更好地掌握和了解水文水资源,为后续工作提供保障。其次,利用遥感技术也可以监测土壤内部和地表的水分。目前,地球地表面积较大,地表特征复杂程度很高,测量工作难度很大,同时由于人为因素的影响,测量工作的准确性也难以保证。但若能合理应用遥感技术,就能有效地解决上述问题,准确识别和分析地下水和地表水的实际分布状况,从而提高土地利用效率。最后,利用遥感技术监测水质水位变化,预防后期可能发生的灾害,制定合理的应急预案,最大限度地减少损失。
        4水文网站建设
        因为水资源和人民生活关系密切,我国很多地方都建有地方水文网站。水利工作站需要实时报告有关水污染治理和水环境保护方面的进展情况,包括收集河湖水位、水质等信息,网站信息数据需要随时更新,使人们能够暴露出当地水文水资源领域的不文明现象,或就水资源的保护使用提出建议,使人们更多地参与到水文水资源工作中来,提高人们的参与程度。
        结束语
        综上所述,通过加强水环境监测手段,利用现代先进的信息技术,提高定位分析精度,可以有效地提高整个水文水资源监测工作水平,为水文监测工作的顺利进行提供技术支持。
        参考文献:
        [1]张元杰.现代信息技术在水文水资源领域的应用[J].能源与节能,2018(02):79-80.
        [2]潘凤伟.浅析现代信息技术在水文水资源领域的应用[J].河南水利与南水北调,2016(04):70-71.
        [3]王利敏,申先顺,赵莉祺,王铭.现代信息技术在水文水资源领域的应用[J].河南科技,2018(24):28-29.
       
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