水利信息化综合集成服务平台及应用模式研究

郑锦材 林靖宇 顾文杰

国家发展经济的基础是发展水利，现在每年各地的旱灾洪水发生次数极多，人们的饮用水的安全性得不到保证，而且土壤面积在不断减少。由于水污染导致大面积水资源无法被使用，水资源是制约经济发展的重要因素之一。

一、水利信息化建设

为了解决水资源被污染的问题，需要加强人们保护自然环境的意识，采取多方面措施保护环境。

1.使用先进数字创新化设备调查水质方面的具体数据，再用扫描仪把调查数据进一步分析，更加数据化、简明化。构建联排联调智慧大脑，做到汛期洪涝水与非汛期外调水在城镇水系中的产、汇、行、排等全过程控制，调度运行能从预警、监测、决策到执行等全流程管理，真正实现运行管理的自动化、科学化及智慧化。

2.建设专门的数据库用来分析存储数据，建设专门用来传输数据的传输通道，加快挖掘北斗卫星数据采集优势，紧密加快5G网络应用推广。

3.最关键的部分是采用创新化数据系统，组织策划好管理信息系统，注重技术处理，学会寻找和分析数据、做好数据清洗。大多数站点以测试水资源情况和了解当地旱情具体情况为主，把历史数据存放到数据库中，方便调取资料。

4.做好水质监控工作，向公众普及水利信息知识、开展水利服务，在一些重要地域开通相关水利信息网站以便公众阅览查询。现在只有经济发达地区在实行，但未来会扩展到各个地区。

二、水利信息重复利用中存在的弊端

1.水利信息通用性不高，原有的水利系统信息一直被重复利用。根据从前的水利信息的发展来看，要想建设水利信息系统，需要根据投入资金的多少和水利信息系统的管理方法制定不同的设计方法。不同地区的水利信息的应用缺乏整体性。

2.水利信息系统操作单一，没有多余延伸的操作。缺少多部门协同，以现实利用为主，没有想到更多信息数据，导致部门实际操作性过差，具有局限性。需要更多信息功能时，只能另外开发新系统，造成不必要的浪费及重复建设。

3.如今的水利信息系统主要使用方法是查找相关信息，编辑菜单信息表，展示给人们看的数据信息大多都是图片，如果有更复杂的要求，系统就无法对已有的数据进行分析、清洗，产生特定模型，挖掘数据规律，更无法谈及模型率定与数据验证，日常调度仅凭经验公式。

4.当前人们设计的软件无法满足需求。局限于资金投入，信息化重视程度不足，已长期未能有较大突破性技术研发，尤其在水利软件方面相关研发已经严重滞后，这也是要重视的问题。

三、水利信息建设化的核心问题

人们要学会创造新的模式，建造一个更合理可开拓更多信息资源的综合服务平台。有几个注意点，一是在以前建好的服务平台上再投入更多资金，现实中有些服务平台及它的软硬件，一些信息数据等满足不了所有应用，要根据给予的内容主题再进行灵活变化；再就是要学会与之前所设计的主题应用作对比，做到“水多不涝、水少不污”，细化生态补水、中水回用、纳潮冲污等调度方案。

1.水利信息的综合特征

水利信息所包含的内容众多，要进行分类处理。一是水利信息的数据是分部门进行的，每个部门收集相关数据，然后再进行处理分析，这也合乎数据自身的特点；二是在每个地点收集信息的时候，要注意空间上的信息数据采集，因为信息变化非常快，各信息点规划更需要具有前瞻性及可扩展性，要及时收集最新信息。

2.水利信息的服务组件

人们为了解决“水”引起的各种自然问题，要充分应用模型来具体分析，并对模型开展率定及验证，这个直接影响到各水力要素的计算精度。将这些模型与信息数据分成单元格处理，这一个个单元格就是所说的服务组件。

3.水利综合信息应用共享

水利信息综合集成服务平台要有一定的管理方式，主要是信息数据集中，根据需要调取，建立基于河网水动力模型及城镇水淹模型的二维模型，以保障资源的高效利用，以水生态水环境保护为目标提出实现河网水体整体水质明显改善的水系调度措施与工程方案。这样能充分合理地完成信息资源分配，帮助他们及时解决疑问。做到水利综合信息共享，部门尽量收集不同种类的信息。重视软件应用开发，软件应用共享，提升水利应用信息利用率及有效使用率。

四、水利信息化综合集成服务中需要改善的内容

1.水利信息化综合集成服务中需要提供信息数据，信息数据的计算，还有各类软件应用选择。根据平台提供的数据信息等，利用图表软件来表述信息，接着组织好各类信息数据服务。

2.提升水利信息重复使用率，对信息进行多元化分析清洗处理，找出关键有用的部分，构建各类模型库，突出模型实用性。如建立险情处置数据库，通过现场巡视人员的图像资料，进行图片对比分析，AI分析出为何种险情，开展初期治理意见并及时上报险情。一是选择险情种类，初期提供除险意见，将险情消灭于初期。二是联系专家库，通过视频智联系统立刻联系专家，实时了解险情，及时提供险情处置意见。

3.在现代化科学技术的支持下，可以建立人工计算模式，多次实验，注重收集不同区域，水动力模型经验公式，建立“一库一公式，一闸一公式，一河段一公式”。

五、水利系统新型模式的具体要求

新模式的过程一直是根据数据分析信息，通过图表能够分析过更多数据信息并且将它们变得可视化，将水利信息方面的业务通过图表的状态表现出来，让人们更清晰易懂。人要充分融入到这个模式来，在综合化集成服务平台下，人要有主动性，主动给平台提供各类数据、信息等。

图1

六、以水利信息化平台为中心的应用模式

水利信息平台操作使用过程如下：（1）专家学者得到灵感想出主题思路；（2）形成平台概念，开始绘画设计图，充分转化主题概念，再具体细分概念；（3）根据概念图知识与设计模型方法，形成概念关系，反复修改，得到一个满意的设计图；（4）知识图分成子知识图，这主要表现在概念，模型的转化；（5）数据模型需要组件的支持，两者需要关联。

七、水利信息化综合集成平台知识图

水利信息知识图是用来表达信息数据的工具，也可以用来表示水利信息概念和知识。知识图通过结构化的方法把概念与联系非常形象地表达出来。比如，资源的链接知识图可以从简单的图表慢慢构成复杂的图表，逐步积累知识。例如实际案列中，多媒体文件数据的知识图可以结合各种信息化呈现形式，把语言难表达的概念知识通过这种形式表达出来。所以，复杂的知识无法用言语描述的时候可以通过知识图来表现。

八、结语

现在是一个科技化时代，应用大暴走时期，日产应用程序无可计量，但是有关水利这方面的应用程序却远远落后。需要确定的是水利信息离不开综合集成化服务应用，而建立这些服务平台需要很高的资金，分析处理信息数据需要专门的软件，传统的应用模式过于老旧，人们要学会研发新模式，通过模块化堆砌制定有着更加丰富内容的应用软件，然后把新应用在行业里推广开来。