摘 要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，科技的進(jìn)步，水利現(xiàn)代化建設(shè)成為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，水利信息化又是水利現(xiàn)代化的前提和重要保證，其中大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利信息化建設(shè)中的應(yīng)用，其積極作用和良好效果也會(huì)越來(lái)越明顯，本文重點(diǎn)對(duì)水利信息化建設(shè)中大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行了研究與探討。

關(guān)鍵詞 水利信息化建設(shè);大數(shù)據(jù)技術(shù);研究與探討

引言

水利工程項(xiàng)目的建設(shè)施工、工程管理、運(yùn)維養(yǎng)護(hù)的良好安全運(yùn)行是現(xiàn)代社會(huì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市生活工業(yè)用水重要保障，是社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。信息技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用的日趨廣泛，越來(lái)越多的水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施及應(yīng)用系統(tǒng)，被應(yīng)用到水利工程建設(shè)與管理、水行政業(yè)務(wù)處置等領(lǐng)域中，水利信息化長(zhǎng)期的業(yè)務(wù)實(shí)踐積累了大量異構(gòu)且分散獨(dú)立的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)其對(duì)于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析開(kāi)發(fā)意義重大，值得進(jìn)行深入的研究和探索。

1 水利信息化建設(shè)現(xiàn)狀

隨著社會(huì)各行各業(yè)對(duì)不斷發(fā)展和創(chuàng)新信息技術(shù)的深入應(yīng)用，水利工程建設(shè)及管理逐漸顯示出難以跟上新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的問(wèn)題，相比西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)水利工程信息化建設(shè)起步晚、專(zhuān)業(yè)人才缺乏，導(dǎo)致水利工程信息化建設(shè)和管理水平、應(yīng)用深度都不足，存在著很多問(wèn)題[1]。

1.1 相對(duì)缺乏頂層設(shè)計(jì)

水利工程信息化建設(shè)投資回報(bào)較慢，投入之后不能立刻見(jiàn)到成效，所以水利工程信息化建設(shè)、運(yùn)維階段都要不間斷投入。信息化建設(shè)前期投入大，設(shè)備和平臺(tái)開(kāi)發(fā)成本高，需要專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)特定的水利信息化工程建設(shè)有充分的認(rèn)知，統(tǒng)籌制定符合水管單位特點(diǎn)的頂層設(shè)計(jì)方案、體系架構(gòu)，由上到下全面貫通，全面實(shí)施落實(shí)?，F(xiàn)各水利單位已經(jīng)開(kāi)始重視信息化總體規(guī)劃專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)了，這樣才能保證后續(xù)項(xiàng)目的連貫性和一致性。

1.2 缺乏有效的綜合協(xié)調(diào)平臺(tái)

協(xié)調(diào)平臺(tái)作為整個(gè)信息化系統(tǒng)的重要組成部分，可以對(duì)水利工程運(yùn)行至今的運(yùn)行管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、檔案資料、維修養(yǎng)護(hù)等信息進(jìn)行有效處理。如果缺乏有效的協(xié)調(diào)平臺(tái)，就無(wú)法對(duì)上述信息數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)系、處理、應(yīng)用，產(chǎn)生信息孤島問(wèn)題，資源難以共享，導(dǎo)致運(yùn)行管理人員也不能很好的積累經(jīng)驗(yàn)，還會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)資源浪費(fèi)和重復(fù)建設(shè)。

1.3 缺乏復(fù)合型專(zhuān)業(yè)人才

新時(shí)期下，水利事業(yè)要求實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化提升，新增業(yè)務(wù)、信息化建設(shè)、生態(tài)化建設(shè)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等，都給水利工程建設(shè)提出了更高的要求，但傳統(tǒng)意義上的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)采集處理已經(jīng)無(wú)法滿足新時(shí)期行業(yè)發(fā)展需求，信息處理效率慢、信息深度不足等問(wèn)題愈加凸顯。當(dāng)今水利工程信息化要求能實(shí)現(xiàn)的是對(duì)水利工程如測(cè)流站、水位站、水閘、放水口等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，集中管理，并實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用，開(kāi)發(fā)輔助決策支持。這些系統(tǒng)的運(yùn)行需要復(fù)合型專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才支持。

2 水利信息化建設(shè)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

水利行業(yè)數(shù)據(jù)的特征概括為以下5點(diǎn)，①數(shù)據(jù)量大：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年積累，各水利單位累積數(shù)據(jù)量在數(shù)百TB 以上;②來(lái)源及形式多樣：包括勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)維等多種來(lái)源，以及長(zhǎng)系列的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù);③持續(xù)增長(zhǎng)：在水利行業(yè)各領(lǐng)域和環(huán)節(jié)的信息化應(yīng)用不斷增加，監(jiān)測(cè)密度及指標(biāo)不斷提升，數(shù)據(jù)增加速度不斷加快;④數(shù)據(jù)價(jià)值高：水利數(shù)據(jù)是水利工程建設(shè)、管理及水行政業(yè)務(wù)處置的依據(jù)，蘊(yùn)含較高的價(jià)值;⑤實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)要求：部分水利數(shù)據(jù)（如水利工程安全監(jiān)測(cè)、地質(zhì)監(jiān)測(cè)等）是判別應(yīng)急事件的依據(jù)，存在實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)處理的需求。

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可高效的存儲(chǔ)和處理水利工程運(yùn)行管理和監(jiān)測(cè)等長(zhǎng)系列數(shù)據(jù)以及文檔、圖片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)?？梢詮囊韵滤膫€(gè)方面設(shè)計(jì)基于大數(shù)據(jù)的水利數(shù)據(jù)中心架構(gòu)[2]。

2.1 數(shù)據(jù)匯集

水利數(shù)據(jù)中心需對(duì)不同來(lái)源的異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，主要包括手自動(dòng)上報(bào)采集數(shù)據(jù)、其他系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)以及與其他領(lǐng)域交換的數(shù)據(jù)。上報(bào)采集數(shù)據(jù)主要為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可采取設(shè)備直連或現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的形式接入;其他系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)指水利業(yè)務(wù)范疇內(nèi)已建成的應(yīng)用系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的定時(shí)或不定時(shí)接入;其他領(lǐng)域交換數(shù)據(jù)指其他行業(yè)與水利相關(guān)的數(shù)據(jù)，如國(guó)土、水文、氣象等數(shù)據(jù)，通過(guò)定義好的開(kāi)放接口連接接入。

2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

在水利數(shù)據(jù)中心，通過(guò)元數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)對(duì)水利數(shù)據(jù)中心中所有結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的描述和定義，利用元數(shù)據(jù)技術(shù)定義并統(tǒng)一管理系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)提供更高的可用性與易用性。

2.3 數(shù)據(jù)處理分析

水利大數(shù)據(jù)分析是根據(jù)主題化應(yīng)用的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，需應(yīng)用并行計(jì)算或云計(jì)算體系下的數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)。

對(duì)于水利數(shù)據(jù)，還存在需要實(shí)時(shí)計(jì)算處理顯示的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算工具處理消息和更新數(shù)據(jù)庫(kù)，快速實(shí)時(shí)計(jì)算大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)展示、預(yù)警以及水資源調(diào)度方案的實(shí)時(shí)生成和水利工程現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的處理。

2.4 數(shù)據(jù)應(yīng)用

針對(duì)廣泛的水利大數(shù)據(jù)應(yīng)用，可構(gòu)建大量高效的通用性或定制性服務(wù)，例如：水利工程安全監(jiān)測(cè)、工程管理、水資源調(diào)度、防洪抗旱、運(yùn)行維護(hù)等水利相關(guān)應(yīng)用，實(shí)施統(tǒng)籌的面向防洪、發(fā)電、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市生活、生態(tài)用水的水資源多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度等。通過(guò)對(duì)用戶和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析挖掘，智能地獲取用戶最感興趣的數(shù)據(jù)指標(biāo)。同時(shí)，利用水利一張圖和統(tǒng)一門(mén)戶，可通過(guò)統(tǒng)一簡(jiǎn)潔的界面，直觀的向用戶展示各種實(shí)時(shí)和歷史信息以及分析預(yù)報(bào)的結(jié)果，以幫助用戶正確理解和應(yīng)用分析成果[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利行業(yè)不斷地深入應(yīng)用，行業(yè)用戶的思維方式將逐步轉(zhuǎn)變，越來(lái)越多的應(yīng)用需求也將隨之涌現(xiàn)，其在水利信息化建設(shè)和水利工程管理中是有核心價(jià)值的，值得在今后的水利信息化項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建設(shè)中加強(qiáng)應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

許躍華（1987-），男，安徽合肥人;學(xué)歷：大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)就職單位：安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局設(shè)計(jì)院，研究方向：水利工程電氣自動(dòng)化、水利信息化設(shè)計(jì)工作。