水利信息化技术应用现状及前景展望(3)
近年来,由于7大流域和部分省市已经建成一 定精度的三维空间地理信息系统基础平台,将遥感 影像成果与三维平台相结合,不仅直观展示水利信 息,还可以进一步分析可能的发展趋势,为水利建 设与管理提供高水平的信息支持。
虚拟现实技术应用
虚拟现实技术(VR)是利用计算机技术生成逼 真的三维虚拟环境。虚拟现实技术最重要的特点就是 “逼真感”与“交互性”。虚拟现实技术可以创造形 形色色的人造现实环境,其形象逼真,令人有身临其 境的感觉,并且与虚拟的环境可进行交互作用[1]。
现在虚拟现实技术在水利信息化建设中的应用曰 渐广泛。(1)构建防洪工程的三维虚拟模型,如大 坝、堤防、水闸等三维虚拟模型,实现了防洪工程 三维空间示景;(2)洪水流动和淹没的三维动态模 拟,实现了三维空间场景中的洪水演进动画过程, 三维场景中洪水淹没情况的虚拟展示;(3)防洪工 程规划中枢纽布置三维虚拟模型,包括大坝、泄洪 洞、发电厂、变电站等,为工程规划提供直观三维视 觉效果场景;(4)云层和降雨效果渲染三维虚拟模 型,模拟云层流动、降雨过程等动态效果;等等。
由于虚拟建模过程工作量较大,占用计算机空 间较大,三维虚拟模型与地理信息系统和网络的耦 合运用还不够完善,有关应用还处在局部范围,现 阶段没有大规模推广应用。
卫星定位系统技术应用
卫星定位系统(GPS)应用是随着GIS、 Web和RS等信息技术的应用而发展起来的。防洪决 策、抢险救灾,都需要了解险情、灾情发生的准确 位置,虽然拥有了地理信息系统平台和卫星遥感影 像,但是灾情的位置仍然难以确定,“5.12”抗震救 灾行动中就出现过类似的窘境,因此利用GPS技术 将灾情发生的位置和GIS平台及RS影像有效连接起 来,实现灾区和灾情的准确定位意义重大。另一方 面,利用GPS和通讯网络技术结合,将险情和灾情 信息及时传达或通知到相关负责人,大大提高抢险 救灾效率,有关应用在浙江、福建、广东等地区十 分普遍。在水利信息化建设中GPS对河流、工程等 有关信息的定位与管理发挥了重要作用。
由于卫星定位系统通讯容量有限,对于数据量 较大的水情和灾情信息传输速度较慢,普及应用受 到一定限制。
水利信息化技术应用前景
社会在发展,科技在进步,经济在增长,投资 在加大,在水利信息化建设过程中虽存在这样或那 样的问题和不足,但信息化建设仍然发展迅速,取 得了惊人的阶段性成就,而且随着信息化建设进程 和国家投资力度的不断加大,水利信息化技术的应 用前景更加美好。
社会发展对信息技术的应用提出更高要求
社会的发展是一个变加速的进程,安全保障日 益得到重视,在建设和谐社会和以人为本的社会理 念指导下,保护生命安全和环境安全的要求放到治 水工作的首要位置。水利信息化建设对防灾减灾、 环境保护、水资源管理、工程管理,进一步提高我 国科学治水水平,建立人与水和谐的社会与环境, 发挥着十分重要的作用。加快水利信息化技术的推 广与应用,推进水利信息化建设是社会发展的必然 需求。
信息技术进步为水利信息化建设创造条件
GIS、Web、RS、GPS等信息技术的飞
速发展和进步,为基于信息技术发展的水利信息化 建设和完善提供了技术保障。国家防汛抗旱指挥系 统建设是前沿信息技术在防汛抗旱领域的应用,先 进成熟的信息技术成果为防汛抗旱、水资源管理、 环境与生态建设等水利行业的信息监测、传输、存 储、查询、检索、分析与展示提供了技术条件,使 水利信息化推动水利现代化成为可能。
专业模型技术改进为信息技术应用提供技术 支持水利信息化建设的主要内容之一是决策支持系 统建设,而决策支持系统建设的重要依据是水情、 旱情、灾情等信息的分析成果,这些分析成果主要 来源于气象预测预报、洪水预测预报、洪水演进分 析模型系统、洪水调度模型系统、溃坝分析、旱情 分析、水资源管理、水质、环境评估等专业模型系 统。近年来,有关专业模型技术得到了逐步改进和 完善并随着计算机技术的发展为复杂的模拟分析计 算提供了条件。专业模型技术的发展为决策支持系 统建设的实用性提供了强有力的技术支撑,是水利 信息化建设与发展的坚强后盾。
经济发展为水利信息化技术应用提供了资金 保障改革开放以来,我国经济发展迅速,国力得到 了大大增强,人民生活得到了重大改善,为了人们 生命安全、社会稳定、环境保护、经济可持续发 展,各级政府有能力、有条件投入更多的资金进行 水利信息化建设事业。近10多年来,国家投入防 汛抗旱指挥系统建设的资金与10年前相比增加了 数10倍,而且更加重视水资源利用和生态环境等领 域的信息化建设。随着经济的进一步发展和人民生 活水平的逐步提高,信息系统建设经费投入会持续 增加,水利信息化技术应用会更加广泛。
小结
本文重点介绍了 GIS、DB、Web、RS、VR、等信息技术在我国水利信息化建设中的应用情 况及其存在不足,论述了水利信息化技术的发展条 件和应用前景。此外,三维建模、多媒体、图形处 理、动画、幻灯片制作等计算机技术在水利信息化 进程中也发挥了重要作用。总之,信息技术的飞速 发展与推广应用为我国水利现代化进程注入了催化 剂,提高了水利行业的技术水平,推动了水利事业 的发展,缩短了我国与世界发达国家在水利信息化 方面的差距,发展潜力巨大,应用前景广阔。
参考文献
苑希民,万洪涛,刘媛媛,等.全国和七大流域三维电子江河系统建设成果报告[R].北京:中国水利水电科学 研究院,水利部水利信息中心和中国电子工程设计院.国家防汛抗 旱指挥系统一期工程初步设计报告[R].北京:水利部水 利信息中心和中国电子工程设计院,
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