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摘要:我国是一个水资源极为丰富的国家,近年来,由于全球气温上升以及人们对环境的破坏,导致我国极端天气增加。2016年,我国长江、珠江、淮河等流域均发生了不同程度的洪水。过去我国抗洪救灾时主要靠人力,但是现阶段随着我国水利工程以及抗洪工程的不断发展,我国抗洪救灾往往是通过互联网、大数据以及智能化技术来完成的。本文对现阶段用于防汛减灾大的智能技术做了介绍,并分析了这些智能技术的应用,以期为相关工作者提供指导和帮助。
关键词:智能技术;水利;防汛减灾;研究;应用
一、水利防汛减灾的技术需求背景
由于我国幅员辽阔,水资源众多,因此我国的水灾害往往呈现出突发性、反常性以及不可预见性。同时,由于我国长江流域、珠江流域以及淮河所处地域均是平原,因此一旦发生水灾,造成了经济损失以及人员伤亡是巨大的。现阶段,随着科学技术的快速发展,我国的水利防汛减灾目标已经较为明确,那就是“减少自然灾害造成的损失,避免人为灾害”。《中华人民共和国防洪法》明确指出,现阶段我国防汛减灾的重点工作目标是提出防洪规划、建立完善的防洪体系以及洪灾自然监控系统,切实提升我国防汛减灾的能力。
二、防汛减灾新技术的应用现状
2.1新技术的应用情况
二十世纪90年代开始,我国水利水电工程得到了快速的发展,同时,利用水利工程发展的热潮,我国也开始着手建立系统性、大规模的防汛减灾信息化调度系统。现阶段,防汛减灾系统的建设已经覆盖了我国32个省、市、自治区,保障了我国8亿以上人口的生命财产安全。我国的防汛减灾信息化系统主要包括以下几个方面:信息采集系统、计算机网络系统、业务应用系统、防汛减灾综合数据库、信息传输以及应急通信系统以及监控系统等,在实际工作时,这些系统既各司其职,又相互协同,共同起着监控、警报以及调度的功能。
2.2我国防汛减灾新技术成果以及效益分析
防汛减灾信息调度系统的建设,不仅实现了对于水位的监控,还使得水利信息采集中所用的新技术得到了广泛的应用,这就让我国水位监测准确度以及洪水预报精度得到了明显的提升,同时,各个系统的协同能力以及优化调度方案都明显提升。同时,覆盖我国32个省、市、自治区的防汛减灾系统的建立,方便中央与流域进行实时交流,并提升了中央对于防汛减灾指挥的方便性以及科学性。
2.3我国防汛减灾新技术应用存在的问题
现阶段,我国城市化建设正在如火如荼的进行当中,因此,一旦出现洪水灾害,所造成的经济损失以及人员伤亡较之于以前会明显增加。同时,相较于西方发达国家,我国的防汛减灾技术起步较晚,同时目前防汛减灾行业较之于其他行业的研究力度不够、投入资金也不多,限制了我国防汛减灾的进一步发展。
三、智能技术在水利防汛减灾工作中的应用探索
3.1信息网络智能化
现阶段,我国防水抗洪的理念已经从人力抗水转变为人水和谐治水,因此,进行水利管理的调度时需要准确的检测出水利信息的感知、仿真预警、维护以及监督等技术的联合使用。当前我国水利信息的传递还是通过传统的信息传递方法进行的,而传统方法受到存储、传输速率以及外界因素的干扰。当下,互联网、云计算以及大数据的快速发展为水利管理信息调度的信息传递提供了新的处理办法,从而帮助我国水利工作人员来解决数据采集、业务应用、综合服务等一系列问题。
物联网技术,就是指将物体进行信息标号,通过传感器技术以及网络储存技术实现人与物品信息的交流,而通过物联网技术的应用,水利防汛减灾能够得到长足的发展。具体来说,首先通过物联网技术,能够对河流流域气候、水文以及土质等信息进行记录以及传递,同时根据GPS以及RS成像技术,将河流两侧大坝的情况通过图像的形式传递给工作人员,方便工作人员进行预测以及评估,并作出相应的处理,同时,对可能发生洪灾的地域可以进行提前的告知。其次,通过物联网对流域降水、风速、温度、湿度等进行采集以及监测,实现对流域水资源整体情况的监控,通过这些信息能够方便工作人员进行抗旱指挥。另外,通过对水源地以及地下水进行监测,能够掌握监控范围内水资源具体分布,从而能够在进行水资源管理时统一规划处理。
云计算技术,是指将大量的数据以及信息在互联网云端进行计算,云计算的应用能够显著提升计算速率以及数据处理速率。而在进行水利工程管理时,通过云计算的应用,能够将流域所在区域的大小河流以及交叉分流相关数据进行计算以及储存,并且通过云计算的应用能够有效进行信息共享,通过水利信息共享,方便上级指挥人员进行决策的制定。
随着信息技术以及互联网技术的快速发展,我国流域的信息数据越来越多,传统的数据存储系统已经难以满足当下水利工程防汛减灾系统的工作需要,而大数据技术的产生完美的解决了这一问题。在进行大数据技术的应用时,主要为工作人员提供信息支持建立水利数据中心系统。而数据资源建设是整个数据中心系统的重点建设工作,通过大数据技术的应用,能够有效保障环境建设的安全以及防洪手段备份保存等。
3.25G技术
5G系统,相较于传统系统,其容量提升、传输速度提升、连接节点增加是极为明显的。而这些优点的产生,能够在水利行业相应系统建设时,为水利相关信息的采集、传输、分析、管理等提供极大的便利。同时,5G系统是支持移动客户端的,因此,水利工作者能够在外出工作考察时,通过手机就实现对相关水利信息的掌握。
3.3智能化视频监视
相较于其他行业,水利行业极其重视防洪工程断面、水闸、水库的视频清晰度,现阶段,我国各地的水利系统多采用300万像素的监控摄像头进行拍摄,随着我国水利行业的快速发展,这已经难以满足水利行业的发展需求,因此,推动智能化视频监控系统是未来水利行业发展的重要方向。高清IP摄像机不仅能够为相关工作者提供更清晰的监控画面,同时,这种清晰的监控画面也能够为水利防汛减灾系统中的智能设备所识别,其他智能设备能够根据视频监控内容作出相应的判断分析,并将报警信息传至管理平台,并作出相应的预防措施,实现水利系统的“防患于未然”。
四、结语
综上所述,现阶段随着科学技术的发展,5G系统、防汛调度智能会议系统以及智能化网络系统在水利防汛减灾方面的应用越来越广泛,在未来的发展过程中,要进一步完善这些技术并将其用于水利防汛减灾系统中,从而切实提升我国的防洪抗灾技术。
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