秦 良

（濰坊市水利事業(yè)發(fā)展中心，山東 濰坊 261061）

0 引言

在信息時代背景下，以往較為傳統(tǒng)單一的水利管理模式已難以適應時代與社會的發(fā)展需求，同時水利工程建設本身也開始向更大規(guī)模的方向發(fā)展，其管理周期開始持續(xù)延長，各種影響因素持續(xù)增多，這就要求水利管理模式必須快速做出革新和優(yōu)化。因此，為了能夠促進水利工作不斷向好發(fā)展，實現信息化與智能化管理，有必要對大數據信息技術的科學運用做出深入分析和研究。

1 大數據與信息技術概述

1.1 大數據

大數據就是在某一個范圍中難以借助常規(guī)手段進行捕捉、管理及處理的相應海量數據集，必須要借助最為先進的處理模式、處理技術才能進行收集和處理的一種信息資產。而對于大數據技術來講，便是充分挖掘此類信息價值、掌握基準信息的一種相關技術?，F階段的大數據技術不但能夠有效掌握龐大的信息量，同時還能夠對海量數據信息開展專業(yè)化的處理。而對于水利大數據而言，主要指的是大數據技術有效應用于水利行業(yè)，切實以“水利”為中心，借助對海量的數據信息開展科學處理和分析，為相應水利管理人員提供一系列重要的參考信息。由于水利部門在實際建設以及運營管理過程中會積累非常多的數據信息，但是這些信息當中大多數都是一些無實用價值的數據信息，所以便需要借助大數據技術對其開展篩選處理工作，然后借助相關性方面的對比分析為相關工作人員留下一些有價值的以及有研究意義的數據信息。對于這種應用來講，屬于大數據時代對我國水利行業(yè)發(fā)揮重要作用的一種具體表現，其可以有效提升水利管理決策的科學性和合理性。

1.2 信息技術

信息技術是用于管理以及處理信息過程中所采用的一系列技術的總稱。主要是借助計算機科學以及通信技術等來進行設計、開發(fā)還有安裝和應用的相應信息系統(tǒng)或者是應用軟件技術，一般被稱為信息技術或者是通信技術，現階段主要包括傳感技術、計算機與智能技術、通信技術、控制技術等。將信息技術有效應用于現代水利管理當中，能夠顯著提高水利管理效率以及管理質量。對于以往較為傳統(tǒng)的水利管理來講，其方式以及形式上都比較單一，而且各部門之間存在著溝通不及時，難以快速有效地解決相關問題的現象，這對于水利工程的長遠健康運行產生了不利影響。通過引入信息技術，能夠優(yōu)化創(chuàng)新水利管理方式方法，借助信息化管理系統(tǒng)等技術工具，能夠有效實現對水利工程全方位的管理。除此之外，借助信息技術還可以有效解決水利工程所處地區(qū)地形、地貌以及勘測等方面帶來的問題，大大地節(jié)省人力以及財力，如此一來，不但可以保證水利工程安全穩(wěn)定運行，還可以更好地發(fā)揮水利管理的價值和作用，有助于水利工程取得更好的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。

2 大數據在水利管理中的應用分析

2.1 水利管理大數據構成分析

一是基礎數據。該數據主要指的是水利工程的一系列基礎數據信息，可以包括：所有參建單位信息以及工程本身具體信息[1]。

二是空間數據。主要指的是工程基礎地理數據信息，一般可以包括泵站信息、水庫信息、水閘信息以及水利工程測繪信息等。

三是BIM數據。該數據信息主要指水利工程在實際建設過程中，各類工程構建的BIM模型數據信息，一般可以包括擋水模型數據、輸水模型數據以及導流模型數據，同時還包括邊坡工程模型數據信息等。由于BIM數據是與水利工程建設同步而產生的數據信息，所以其精準性、完整性以及系統(tǒng)性都非常高。

四是業(yè)務數據。主要包括工程管理數據，例如進度數據、安全數據以及質量數據等；工程監(jiān)測數據，例如進度監(jiān)測數據、安全監(jiān)測數據、質量監(jiān)測數據、生態(tài)監(jiān)測數據以及環(huán)境監(jiān)測數據等一系列監(jiān)測數據；此外還包括工程信息數據，例如，相應水利工程建設以及運行時產生的一系列文檔數據、音頻數據以及視頻等數據信息；工程調度運行數據，例如來水數據、需水數據、調度運行方案與評價以及調度方案和指令等。

2.2 水利管理大數據特征分析

一是數據海量，同時來源以及類型多樣。對于水利管理來看，由于其涉及的要素非常多，所以其能夠產生的數據信息呈現出來源廣泛以及類型多樣等特點。水利管理大數據包括工程建設以及運營的每一個階段當中的數據，尤其是在運營過程中幾乎每秒都會產生海量的監(jiān)測以及檢測數據。此外，在水利管理過程中，涉及管理、調度以及運維等諸多環(huán)節(jié)的數據信息，而且這些數據具有增長極為迅速的特點，使得水利管理方面的數據信息更加符合大數據的特征。

二是數據動態(tài)變化性非常強。對于水利管理來講，由于涉及對水情、水質以及環(huán)境等諸多方面的監(jiān)測和管理，所以其具備動態(tài)變化性非常強的特征，原因在于無論是水情、水質還是環(huán)境等很有可能時刻都在發(fā)生著變化。

2.3 水利管理大數據的運用分析

一是在工程安全管理方面的運用。結合工程安全監(jiān)測、安全隱患或者檢測等多個方面的數據信息，通過大數據技術以及可視化技術的有效運用，能夠打造可視化數據駕駛艙，從而對各項工程實際安全狀態(tài)做出可視化模型演示，有助于確定工程安全狀態(tài)，同時還能夠預測有可能產生的一系列安全隱患。除此之外，還能夠打造水利工程安全分級預警機制，開展動態(tài)化安全預警，有助于增強對安全方面的管控能力。

二是在調度管理方面的運用。結合水利工程需水數據、供水數據以及安全監(jiān)測數據等，同時與水利工程周邊或者是沿線泵站、水閘以及管道等多個方面的一系列相關數據進行有效關聯，能夠打造水利工程調度數據模型，并且可以借助BIM技術等開展工程調度演示工作，以此來達到對方案可行性展開深入研究的目的，從而確保水量調度方面的安全性以及經濟性[2]。

三是在水利工程質量管理方面的運用。結合與工程質量有關的一系列計劃、檢測以及評定等各項數據信息，可以打造工程質量評價模型，借助大數據技術來對水利工程質量開展綜合評定工作，能夠精準定位水利工程存在的一系列質量不達標數據，有助于量化水利工程質量監(jiān)督以及考核，從而顯著提高質量管理成效。

四是在工程運行以及維護管理方面的運用。結合工程安全檢測以及水情監(jiān)測和巡檢等一系列數據信息，緊密關聯工程相應調度數據，然后借助大數據算法，可以有效地對工程實際運行狀況開展科學合理的監(jiān)測以及評估。

五是在水利工程監(jiān)督管理方面的運用。結合工程進度實際相關計劃、作業(yè)狀態(tài)以及監(jiān)控等一系列數據信息，充分借助大數據技術打造工程進度方面的評價模型，然后借助模型開展工程進度方面的畫像，可以有效達到進度滯后工區(qū)方面的自動化識別。

3 信息技術在水利管理中的應用分析

3.1 數據庫技術的應用

對于水利管理而言，其核心工作便是數據管理，進入到信息時代后，各類信息技術的快速發(fā)展，為水利管理方面的數據管理提供了強有力的支撐。現階段數據管理一般都是利用先進的數據庫管理模式。對于數據庫管理技術而言，其對數據的分析、存儲和挖掘非常簡潔、可靠，而且便于查找和利用，有助于提高數據管理的效率和質量。因此，水利管理也可以打造一個數據庫，專門用來將采集到的海量數據進行存儲和記錄，并在此基礎上，開展分類整理和存儲，從而方便日后隨時調用和更改，經過長期積累還能夠形成資源優(yōu)勢，通過落實資源共享工作，推動水利管理不斷提質增效[3]。

3.2 數字孿生技術的應用

對于數字孿生技術而言，目前對其并沒有一個統(tǒng)一的定義，其一般指的是借助虛擬模型、實時數據、孿生數據以及歷史數據等，有效集成多維模擬過程，從而在信息空間當中針對相應物理空間當中的人、機、物以及環(huán)境和信息等諸多要素開展全生命周期的建模和描述。將此項技術應用到水利管理當中，能夠在信息空間當中有效地對水利工程物理實體開展忠實刻畫，同時還能夠開展實時的信息交互，能夠有效實現水利管理的模擬仿真、評估以及優(yōu)化和預測等。例如：對于水利工程的運行過程，此項技術能夠在信息空間當中有效模擬各項任務的實際執(zhí)行情況，借助多種模擬參數，在最大程度上了解任務執(zhí)行時有可能出現的各類情況，并且動態(tài)監(jiān)測水利工程的運行，切實結合實際運行狀況或者是環(huán)境變化情況等對水利工程運行管理方案進行及時有效的調整，可以協調以及優(yōu)化系統(tǒng)當中一切水利業(yè)務活動，從而促使水利工程達到智能運行的目的。除此之外，將流域內的物理實體（如水庫、河湖水系、灌區(qū)以及工程設施等）映射到數字世界，并將大數據作為對象的屬性進行融合和疊加，實現對流域內河流湖泊及水利工程的實時全貌的綜合分析展示，并可提供對物理流域的“模擬”和“反演”能力。通過數字孿生，可實現針對中小流域水旱災害防御、水資源調配、水生態(tài)保護等業(yè)務的綜合信息動態(tài)展示、方案優(yōu)選分析、決策支撐等服務，并可為其提供可視化、場景化、智能化的智慧流域管理服務。

3.3 GIS技術的應用

GIS地理信息系統(tǒng)：GIS技術目前應用非常廣泛，水利行業(yè)對其運用已經長達十多年，其最為基礎的功能便是可以有效反應地理坐標，這一點對水利管理而言有著至關重要的作用。因為水利管理一般對地理信息有著較大的需求，所以此項技術應用于水利管理當中非常必要?，F階段GIS技術在防洪、救災以及減災等方面有著最為廣泛的運用，也屬于目前水利管理應用最為成熟的信息技術之一，針對數據信息存儲、分析以及管理，現階段絕大部分與防洪減災以及救災等有關的各類信息管理系統(tǒng)都是在GIS平臺的支撐下建設起來的[4]。其在災情評估以及風險分析當中發(fā)揮出的突出作用主要是高效完成基礎背景數據的管理，開展空間、屬性數據方面的查詢、檢索以及統(tǒng)計和顯示，能夠實現對災情數據的有效分析與提取，并且能夠實現災情的可視化表達。另外GIS技術還能夠作為提供行蓄洪區(qū)應用、遷安以及避險等方面的輔助決策工具。除上述作用之外，對于水資源信息管理系統(tǒng)來講，GIS技術還能夠在歷史數據管理以及實時數據的動態(tài)加載和區(qū)域水資源空間分析等多個方面發(fā)揮重要作用。

3.4 遙感技術的應用分析

在水利管理中應用遙感技術主要涉及以下幾個方面：一是完成對水利工程建設過程中環(huán)境影響分析評價；二是河道動態(tài)變化方面的遙感監(jiān)測；三是大型水利工程安全監(jiān)測；四是水資源管理；五是工程規(guī)劃；六是防洪抗災等。特別是在河道動態(tài)變化以及防洪減災方面，此項技術的應用最為廣泛，現階段遙感技術發(fā)展速度較快，各類新興技術已經開始應用到了水利管理當中。例如，衛(wèi)星遙感技術和無人機遙感技術等，為水利工程建設和水資源管理等多個方面的管理工作提供了重要的支撐。

3.5 CAD技術的應用

對于工程繪圖來講，在水利管理工作中占據著重要地位，其可以對水利管理效率和質量產生重要影響。以往較為傳統(tǒng)的工程制圖往往是借助人工方式開展繪圖，這就需要耗費大量的時間和精力，而且比較容易出現誤差問題，難以確保繪圖方面的精確度。而將現代化網絡信息技術有效引入到水利管理的繪圖方面，可以顯著提高繪圖與制圖效率和質量，有助于提高水利管理方面的有效性。現階段CAD屬于一項較為常見的繪圖信息技術，其主要借助計算機以及相應圖形設備來有效幫助設計人員開展工程繪圖，具有非常強的便捷性以及高效性等特點。其不但能夠有效減少繪圖方面的工作量，不斷提高繪圖效率和質量，同時容易進行修改，可以切實保證繪圖充分滿足水利管理需求。

4 結束語

綜上所述，對于水利管理而言，其涉及的內容較為廣泛，包括對水、對水域以及對水利工程等多個方面的管理，所以其屬于一項較為復雜而且內容繁多的工作。本文針對大數據信息技術在水利管理當中的運用進行了研究，以此來提高水利管理水平，推動我國水利工程不斷向好發(fā)展?！?/p>