大数据技术在水利信息化系统中的应用分析

大数据技术在水利信息化系统中的应用分析

杨云龙

长江信达软件技术（武汉）有限责任公司 湖北武汉 430070

摘要：随着社会的发展和人口的增加,水资源管理和利用变得愈发重要。在水利工程建设规划中,准确的数据和精确的信息对于决策者来说至关重要。基于此，本文就大数据技术在水利信息化系统中的应用进行简要分析。

关键词：大数据技术；水利信息化系统；应用；

1大数据技术在水利工程信息化建设中应用的价值

1.1改善水利工程施工过程的监测方法

大数据技术在水利工程信息化建设中的应用研究表明,它可以显著改善水利工程施工过程的监测方法。传统的施工监测方法依赖于人工巡查和点位监测,存在效率低、监测范围狭窄、数据获取不全面等问题。而大数据与信息化技术的结合为水利工程施工监测提供了全新的解决方案,从而进一步提高施工质量、加快施工进度、降低施工风险。通过在施工现场部署传感器和监测设备,可以采集各种施工参数和环境数据,如土壤含水量、地表沉降、结构变形等,这些数据通过物联网技术传输到中心数据库,可以实时监测施工现场的状态和变化情况,监测数据可以通过可视化界面展示,使监测人员和决策者能够实时了解施工进展和存在的问题,并及时采取措施进行调整和优化。施工监测数据通常包含大量的信息,如何从中提取有用的知识是一项挑战,大数据技术可以通过数据挖掘、机器学习和人工智能等算法,对施工监测数据进行深入分析和挖掘。例如,可以通过分析施工过程中的异常数据和趋势变化,预测可能出现的问题和风险,并提供相应的预警和建议,帮助施工管理者更好地了解施工状态,及时做出决策,减少施工风险。传统的施工监测往往需要人工巡查和数据录入,耗时耗力且容易出现误差,而借助于大数据技术,可以实现施工过程的自动化监控。通过将传感器和监测设备与自动化控制系统相连接,可以实现对施工参数和环境数据的自动采集和分析,监测数据可以通过实时报警系统进行及时通知,减少人工干预,进而提高监测的准确性和效率性。

1.2提高水利工程的生态保护能力

随着人口的增长和经济的发展,水利工程在满足人们用水需求的同时,也对生态环境带来了一定的影响。为了实现可持续发展和生态保护的目标,大数据技术在水利工程中的应用可以提高工程的生态保护能力,水利工程对周边的生态环境有一定的影响,包括水生态系统、湿地、生物多样性等。传统的生态环境监测往往依赖于少数的监测点位和人工采集数据,难以全面了解生态环境的变化和状况。而大数据技术可以通过传感器网络、遥感数据和环境数据等多种数据源,实现对水利工程周边生态环境的全面监测和评估。通过大数据分析和模型建立,可以及时发现生态环境变化的趋势和异常情况,为保护和恢复生态环境提供科学依据。水利工程的建设和运行过程中存在一定的生态风险,如水位波动、水质污染等,大数据技术可以通过对多源数据的实时监测和分析,建立生态风险预警系统。利用大数据分析技术,不仅可以对水利工程的生态风险进行精准地预测和评估、及时发现和应对潜在的生态风险,还可以支持生态风险管理,包括监测数据的集成和共享、风险管控的决策支持等,进而提高对生态风险的管理效能。

2大数据技术在水利信息化建设中的应用措施

2.1完善管理制度和基础设施建设

为进一步提升我国水利工程项目的质量和效益，加强对其环境信息的分析研究就显得非常必要。对于制度建设来说，国家可以借鉴其他有关领域的成功经验。而在网络系统、数据库和信息传送等方面，则主要是基础设施的建设。在信息技术的运用上，更多的是依靠数据库技术。例如安徽省某市水利局进行了信息系统的改造，购置了大量的高性能的网络设备，并进行了系统的部署。对系统进行重新评估，根据评估的结论，采购相应的软件和硬件，以确保网络的安全性和可靠性。全面建设MIS系统，完善了系统的运行机制。加强企业的内部控制，做到了信息的分享和沟通。升级终端用户的设备，引入VPN，建立一个即时通信和电子签名，增强了网络的安全和使用。这些举措使水利水电建设的信息化建设水平得到了显著的提升。同时，还对企业的职工进行了相应的培训，主要包括了信息技术，从而提升了企业的信息化管理能力。

2.2建构综合管理系统

水利单位还可将大数据技术运用到综合管理系统中去，本系统主要收集和展示水利单位经营管理中的各类资料，管理人员可依据这一系统，对上述信息加以分析处理，然后进行科学经营决策。因此，加强对水利信息化管理中的规章制度建设是十分必要的。在该体系中，应涉及办公，技术质量，工程，业务，测绘勘察等方面、数字档案和其他管理模块。通过对大数据技术的应用，使得水利单位的各项管理工作得到有效改善与优化，从而实现资源的合理配置，使水资源得到充分合理地利用，最大限度地发挥出水利工程所具有的社会经济效益。此外，水利单位还可对员工进行相应授权，使其有目的地寻找，比较，分析和加工资料，继而提高了资料的使用价值，不但给本单位决策人员以有力数据支持，还能减轻员工工作量，使得本单位管理水平和产品质量得到提升。

2.3建构三维数字化协同设计平台

三维数字化协同设计平台的搭建，主要涉及两个方面：（1）开展了标准数据库的构建。目前，国内大多数企业的标准数据库还处于起步阶段，因此，必须要加强对标准化工作的重视程度。标准化的数据库主要是面向商业数据，辅助数据，收集、整理、分析、总结，并完善数据库的管理。并对有关技术进行了深入的研究，以期实现标准化，改善工程资料的质量。主要是测绘成果、水文水资源、地理学、近代水利网络等。而文献资料包括工程文档、工程设计图纸、技术文档等。主要是行业知识，水工建筑物和历史地基。而文件的管理，则是以文件工作流为核心。文献资料主要包括勘察成果、工程项目、工程成果文件等。辅助决策数据主要有勘测报告与工程设计文档等信息。（2）研究了协同设计平台的构建。通过将三维模型和二维图纸相结合，实现了从勘测到施工全过程中各部门之间的沟通与交流，从而提高工作效率并降低劳动强度。其间，大部分的三维协作方案都是由各个部门自行进行的，其主要目的在于增强对企业内部人员的理解与应用。

2.4 引入人工智能技术,实现水利工程的智能化管理

人工智能技术可以实现水利工程的智能优化和调度,通过对水利工程的数据进行分析和建模,人工智能算法可以优化水利工程的运行策略和调度方案,提高水资源的利用效率和工程的经济性。例如,在水利工程的灌溉调度中,可以利用人工智能算法根据气象数据、土壤水分状况等因素,优化灌溉时间和用水量,实现对灌溉的智能化管理和节约用水。通过与传感器、执行器等设备的互联,人工智能技术可以实现对水利工程系统的自动化控制,在水闸控制中,可以利用人工智能算法实现对水闸开度的自动调整,以实现水位控制的目标,提高水利工程的操作效率和运行的稳定性。

结束语

综上所述，大数据的出现给水利单位的信息化建设带来了技术上支持，因此，对水利单位来说，要顺应时代潮流，提高大数据技术关注度，基于其信息化发展现状，充分运用大数据技术，提高信息化管理制度建设，做好基础设施建设，以及综合管理信息系统、三维数字化协同设计平台的建设等，继而提高其信息化管理水平，强化其竞争优势。

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