水文领域现代信息技术的应用探析

【摘要】水文领域涉及范围较广，涵盖多项内容，包括水污染控制规划、防汛减灾、水质监测、水文情报等。在当今的网络信息时代，研究水文领域就需积极应用现代信息技术，以紧跟时代步伐，提高水文研究的效率与水平。本文就从水文领域应用现代信息技术的重要性着手，探讨主要的应用路径。

【关键词】水文研究；现代信息技术；应用

从上世纪八十年代以来，以新材料、信息技术等为中心的新技术革命对全球形成有力冲击，对发展生产力和发挥人类创造力产生巨大影响。而中国水利部提出坚持应用高新技术改造水利行业技术的要求，以3S技术、ANN技术等为代表的现代信息技术在水文领域得到广泛应用，下面就对此进行分析与探讨。

一、水文领域应用现代信息技术的重要性

现代信息技术的本质是一项技术手段，GIS技术、GPS技术、RS技术、ANN技术等都属于典型的现代信息技术。将现代信息技术应用于水文领域能使水文研究工作得到深层次的改革与优化，对解决水文勘探中的河道冲击、水面涨落等问题有重要促进作用，同时可应用现代信息技术改善水文控制条件，最大限度降低自然界对人类产生的消极影响。在信息时代的大背景下，水文工作者应及时分析水文研究方式以及设备结构等的变化，尽可能统一配置先进设备，实现对现代信息技术的实践应用，提高水文工作质量。

二、水文领域现代信息技术的主要应用路径

（一）应用GIS技术分析空间信息

GIS是计算机系统的一种，能采集、存储、查询并分析地球空间数据，同时完成建模、显示与应用等操作。GIS数将多种科技融为一体，包括信息科学、计算机科学、空间科学、地球科学等。GIS技术还具备网络分析功能，能精确描述空间实体和各个实体的相互关联，应用GIS技术对特定地理区域以内的实体分布现象进行分析与处理。GIS技术把空间实体和能反映实体特点的数据库有机结合在一起，使数据库真实反映地图上任何地物的特点与属性等信息，并叠加多种要素，更直观、更简便地分析空间信息。而在水文领域的区域环境规划当中，较为重要的一个组成部分就是水污染控制规划，在工作实际中可依据地图形式存储、管理功能水域单元的污水管网分布、水质分布情况，并通过兼容数据库存储、管理污染物的数量与种类，对于水文领域勘查地下水资源而言，可应用GIS技术建立空间数据库系统，包括地下水动态资料库、水文地质资料库等，对相关数据与信息实施可视化查询，预测地下水发展动态与趋势。

（二）应用GPS技术防汛减灾

在水文领域应用GPS技术能精确定位发生洪水险情的地点，且在配置无线通话功能之后可进行双向通话，使指挥中心与水文工作现场自由对话，进一步交流和沟通，随时给出应急反应。在汛期有必要巡查大堤并排险，目的是及时发现管涌隐患，而发现险情隐患时通常利用无线对讲机或有线电话将具体情况及时汇报给防汛指挥部，这极有可能耽误防汛搶险时间，且难以准确描述发生险情的位置。在应用GPS技术之后，就可与GSM无线通讯技术集成，形成实时报警系统，快速向指挥中心监控系统发送险情的发生地点和类别等信息，以便及时反应。另外，在汛期运输物资时，将GPS技术应用于车辆监控系统，可接收卫星信号，在经过编码之后由无线通讯系统向监控调度中心传递定位信号，监控中心接收信号之后通过电子地图实时显示移动防汛抢险物资车辆与船只的位置，再配合物资仓库分布图、水系分布图、道路交通图、居民区分布图等信息，再结合应用GIS技术，通过其网络分析功能快速调拨防汛抢险物资，分析迁移避难人员的路径。

（三）应用RS技术监测水质

现阶段，RS在水文领域的监测水质以及评估土壤土质等方面已经得到广泛的应用，并取得巨大经济效益与社会效益。尤其是在水质监测领域，RS技术能发挥出至关重要的作用，应用RS技术可以有效监测表面水质参数的改变。随着科学技术的持续发展与进步，目前国内外纷纷开始利用高光谱遥感技术分析并对比水体波普特点，但波段一般选择可见光。RS技术在水文水质监测中的应用慢慢扩大到生产实际当中，其技术方法也越来越成熟，借助RS技术实时监测水体酸碱性、浑浊度、含盐量等一系列重要指标，这对整治水质污染意义重大。在今后的水文领域研究中，RS技术势必能在监测水质方面发挥更重要的作用。应用RS技术还可监测降水量，即借助云层顶部温度和像素江水点的相互关系，监测时基于卫星收集的数据信息和地面测站的差值进行。在部分雨量观测站数量较少、环境限制较大的地区，为获取降雨量数据，一般可利用雷达、航空飞机、气象卫星等设备，配合应用RS技术进行监测。

（四）应用ANN技术预测水情

ANN技术是利用数学方法模拟自然神经或人的大脑，对数据实现智能化反应，是一项先进的现代信息技术，模拟人脑结构信息处理系统。当下，ANN技术在水文领域的应用主要体现在水情预测方面，但ANN技术不局限于预报洪水、降水等，它有超快速的计算能力，适应能力超强，且自主学习能力也是其他信息技术系统难以比拟的，所以ANN技术的功能更广泛，通过充分利用人工神经网络精确分析并判断降水的时间与量等信息，促使相关工作人员能应用ANN技术计算的结果提前采取一些应对措施，做好防洪工作。而随着社会的持续发展和进步，ANN技术在水文领域的应用范围将更大更广。

三、结语

现代高新科技在水文领域的应用必然离不开现代信息技术，因为信息技术不仅功能强大、更新速度与发展速度较快，还和人们的生活息息相关，现代信息技术在水文领域的应用将更快速地更新、完善，促使工作者更充分地了解水文信息，满足水文研究需求，不断在水文领域做出贡献。

参考文献：

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