水利防汛水文信息化技术应用

靳姗姗  杨咪  李婷婷

陕西省水文水资源勘测中心  陕西西安  710000

摘要：水利防汛是国家安全和人民幸福的重大保障之一，水文信息化技术在此方面的应用已成为目前的趋势，水文信息化技术的先进性和可靠性能够有效地提高防汛的预测和应对能力，降低防汛工作的风险和代价，因此具有重要的意义。本文将探讨水文信息化技术在水利防汛工作中的应用，旨在为防汛管理和技术人员提供一定的参考。

关键词：水利防汛；水文分析；信息化技术

引言

水利防汛水文信息化技术作为信息化和智能化技术在水利防汛领域的应用，对提高汛情监测预警、应急响应和抢险救援的能力具有重要意义。通过整合传感器、遥感、地理信息系统（GIS）、大数据分析等多种先进技术，实现对水文数据的实时、精确获取和处理分析，借助人工智能、云计算等技术手段进行水文模型建立和预测，为水文事件的预警、决策提供科学依据，提高防汛抗灾能力和水资源管理效率。

1水利防汛要求

水利防汛工作是保护人民生命财产安全的一项重要任务，是有效应对自然灾害的威胁所必需的。因此，对水利防汛工作有非常严格的要求。第一，在水利工程的设计施工和运行中必须严格按照有关标准和规范办事，保证工程的安全可靠性和抗洪能力。其次，对水资源进行合理的开发利用和管理，在保障用水需求的前提下，提高水的防洪能力。另外，为建立完善的水文监测网络，对气象水文要素进行实时监测和预警，提供准确的数据和信息。并且运用现代化的水文信息化手段进行资料的采集传输与分析，在防汛决策中给予强有力的支撑与保障。三是建立健全的应急管理机构和组织体系，对职责分工和指挥体系作出明确规定，通过与有关部门的密切合作与协调，做到在灾害发生时能够有及时科学的响应和处置办法，使灾害损失有最大程度的降低。

2水文信息化技术概述

信息化技术主要是指用于管理和处理各种信息而使用的相关技术的泛指，是通过对计算机和通讯技术的运用，来设计、开发、安装、应用信息系统及应用软件，根据其定义而言，可以判断信息化技术兼具技术性与信息性两大特性。伴随着信息化技术的发展，对防汛工作也提出了更高的要求，运用信息化技术更好地提高防汛工作的可靠与时效性，是洪水灾害频发背景下相关部门应该做的同时也是必须做的事情，水文信息化技术就是信息化技术以及水利防洪的有机结合，为水利防汛工作提供最基础也是最真实的监测数据，改变了现代防汛工作的要求和传统防汛工作被动式的防御，由传统的被动化与人为处理到现代可持续发展的水利建设，使水利信息实现信息化和网络化，提高了社会服务能力，带来了巨大的经济与社会效益。

3水利防汛水文信息化技术应用

3.1 水文数据采集与监测技术

水文资料收集和监测直接决定防汛工作的预测决策能力，是构建水文信息化的基础和关键步骤。随着技术的不断进步，如今，水文数据采集监测技术已实现操作智能化、自动化，切实提高了数据的准确性和时效性，为水利防汛工作提供了强有力的技术保障，水文数据采集监测技术已成为水文数据采集、监测、监测的

目前，包括自动化和遥感两种方式在内的水文资料采集常用技术。自动化包括能自动采集、传输和处理温度、水位、流量等水文数据的自动化设备的应用，如自动站、遥测站等；遥感则是对广大地区实现远程监测和水文分析，通过卫星遥感技术观测监测地表水文要素。同时，物联传感等以网络传输技术为基础的数据采集方式也成为水文资料收集的重要手段。

3.2水文数据处理与分析技术

在水利防汛水文信息化工作中，水文资料处理与分析技术发挥了至关重要的作用。通过先进的资料处理分析技术，为防汛工作提供科学依据和决策支撑，提高水文预测的准确性和时效性，从而更好地了解各类水文资料的变化规律。在水文资料处理上，常用的技术有资料清洗、资料整合、资料填补等技术。资料清洗是指对收集到的原始资料，保证资料的可靠性和完整性，进行质量控制和去噪处理；而资料整合则是将来自不同源头的资料整合汇总，在未来形成统一的资料集，提供后续分析的依据；资料插入是指为了提高资料的连续性和完整性，利用数学模型来填补空缺的资料。在水文资料分析方面，常用的技术有统计分析、时空分析、模型建模等，在水文资料分析方面应用较多。统计分析可以揭示数据的规律和特点，为预测提供依据，通过统计指标的计算和对数据的趋势分析；《时空分析》则是通过时空维度的资料分析，达到对水文事件的全面了解，从而捕捉资料之间的关系及其演化趋势；并建立可模拟水文过程变化并提供预测预警服务的水文气象模型、水文水质模型等水文模型。

3.3水文模型建立与预测技术

在防汛决策中，通过建立水文模型，预测预报，为防汛决策提供科学依据和决策支撑，提高预报的准确性和时效性。在水文模型的建立上，目前常用的技术主要有两种：物理模型(PhysicalModel)和统计模型(统计学Model)。物理模型一般是通过对地理条件、地形地貌、土地利用类型、气象因素等多种因素的综合分析，基于物质守恒原理等，综合考虑水文过程中的空间变化，建立相关模型进行仿真研究；而统计模型则主要是建立相应的统计模型，通过分析大量的历史水文资料，这些资料往往在短期和小流域范围内都适用于预报。在水文模型预测方面，主要采用多元回归(multi-reference)和神经网络(neuronet)等技术。多元回归模型(Multi-ReturnModel)主要是通过对大量历史水文数据和其他相关因素的线性分析，建立相应的函数模型，并通过而Newset技术则是通过对网络模型的参数进行大量的训练数据和数据预测。适用于复杂、不可预测的水文事件预测，因为神经网络可以处理非线性数据，因此在水文预测方面表现优异。

3.4水文信息系统与地理信息系统（GIS）技术

水文信息系统和地理信息系统（GIS）技术在水利防汛水文信息化中起到至关重要的作用。水文信息系统是指通过建立水文数据库和信息系统，获取、处理和分析地表水、地下水、雨水等水文数据的信息系统，而GIS则是将水文数据与地理信息相结合，进行空间分析和决策，以支持水利防汛工作。水文信息系统主要包括水文数据库、数据采集和处理、数据质量控制、数据分析和管理等方面。通过建立水文数据库和信息系统，实现水文数据的实时采集、处理和管理，为水利防汛工作提供及时、精确、方便的数据支持。同时，基于水文数据的分析和管理也是水文信息系统重要的组成部分，通过数据分析，可以探测水文事件的规律和特征，对水文过程进行模拟和预测，为防汛决策提供科学依据和准确参考。而GIS则是将水文数据与地理信息相结合，实现数据的可视化、空间分析和决策。

3.5水文预警与应急响应技术

水文预警和应急响应技术是水利防汛水文信息化的关键组成部分，在水文预警方面，技术的应用主要从以下几个方面入手。首先是水文监测技术，在监测网络覆盖范围内设置水位、雨量和流量等监测设备，对各类水文数据及时进行采集和传输。其次是数据分析技术，通过前期数据预处理、异常值识别等，建立水文预警模型，利用模型对未来水文事件进行预测和预警。最后是信息化管理和服务技术，建立健全的水文预警信息平台，实现数据共享、互动交流、应急辅助决策等功能。

4 结语

水文信息化技术在水利防汛工作中的作用随着科学技术的不断发展而日益受到重视。通过应用水文信息化技术，有效降低防汛工作中的损失和风险，最大限度地保护人民群众的生命财产安全，提高水文资料的准确性和时效性，完善防汛科技保障体系。在今后的发展中，水文信息化技术将继续发挥重要作用，为保障人民群众生命财产安全作出更加积极的贡献，助力水利防汛工作更加科学化、规范化、精细化。

参考文献：

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