2022(1):1-5. DOI: 10.1936/j.167-905.2022.01.001
摘要:水利部党组明确智慧水利是水利高质量发展的显著标志,智慧水利建设是推动新阶段水利高质量发展六条实施路径之一。《“十四五”智慧水利建设规划》作为“十四五”水安全保障规划的重要专项规划之一, 是指导“十四五”时期全国智慧水利建设的纲领性文件,水利信息化发展现状定位及智慧水利建设面临形势分析、建设目标设定、建设任务确定、重点工程布局等是编制工作首先要解决的关键问题。就编制过程中对上述关键问题如何进行分析、其相关内容如何确定进行解读,帮助对《“十四五”智慧水利建设规划》更好的理解。
2022(1):6-12. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.002
摘要:为强化物联网、大数据、人工智能等信息技术与黄河三角洲业务的深度融合,深入分析黄河三角洲业务智慧应用和信息化建设需求,提出智慧黄河三角洲总体建设思路和分期建设目标。设计建立智慧黄河三角洲的总体框架,并从监测感知、信息汇集、智能服务与分析支撑、业务智能应用、网络安全 5 个方面详细设计技术参考模型,实现黄河三角洲生态环境保护、水资源利用、文化旅游管理、工业与城市化发展、科研服务等业务的信息高效共享与智能管理应用,高效支撑黄河三角洲生态保护和高质量发展战略实施,对建立黄河三角洲综合信息服务决策支持平台具有一定的指导意义。
2022(1):13-17. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.003
摘要:水情信息化是构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系的重要组成部分。然而,在服务支撑能力与社会发展需求大幅度提升的同时,云南水情信息化建设相对滞后。因此,为加快提升云南水情信息化程度,从数据资源构建、专业系统开发、综合平台集成 3 个方面,明确提出“自下而上、上下统筹”的信息化建设的总体思路。强调以 Hadoop 大数据生态组件为主,从实时和历史数据、数字地图方面构成企业级水文大数据;以需求为导向,提质增效为目的,突出专业性,采用微服务开源框架,加强业务系统开发;以大数据、 云平台和微服务,围绕“一个中心,多个应用系统”的核心思想,建设水情综合平台,充分整合各业务系统, 实现一揽子覆盖水情全业务的集中应用及实现一部手机水情通。
2022(1):18-22. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.004
摘要:针对水利舆情及业务工作对互联网舆情大数据的需求,研究利用大数据、自然语言处理等技术,基于多模态智能分析架构,采用知识图谱、信息萃取、价值识别等手段,开展信息价值点、敏感点、关键点、发酵点的发现及标引和提取,建设水利舆情大数据分析平台。平台运行有效地推动舆情工作及水利业务工作的融合,扩大水利舆情工作的深度和广度,验证水利业务系统利用互联网维度数据途径的可行性,打开互联网维度数据与水利业务数据叠加的发展空间,提升舆情大数据的价值密度,可为水利部门户网站、河(湖)长制管理、水资源管理、水资源大数据分析等业务系统,提供业务数据支持和分析决策支撑。
2022(1):22-25. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.005
摘要:为改善上海市河道水环境,针对现有河湖水质存在的问题,依靠信息化和数字化技术,汇聚各类水质相关数据,开展数据整合与分析,推出河道水质变化三级报警预警,建立相应业务处置机制和流程,探索河湖水质智能化应用,重点研究河湖水质数据监测、变化趋势分析、波动报警预警、整改处置和结果反馈等 5 个环节闭环管理。通过河湖水质智能应用研究,并在上海市河长制办公室工作平台和城市运行“一网统管”水务专题中进行实际应用。实际应用表明:河湖水质智能应用可有效发挥作用,强化对河湖水质恶化等问题的持续跟踪和有效监督,提高河湖水质治理效率,推进河湖协同治理,有效改善河湖水环境质量。
2022(1):26-30. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.006
摘要:为在长江大保护水环境综合治理工程建设中形成智慧管控新模式,提升长江大保护沿线城市排水系统运行效率,从智慧水务标准发展现状和长江大保护政策背景出发,根据长江大保护水环境治理业务应用和智慧水务技术要点,提出“智慧 + 水环境”标准体系建设路径,构建长江大保护智慧水务标准体系框架。标准体系框架将标准分为政策法规及基础、通用、专用标准 4 类,每类别下分为 2 个层级。同时在基础和通用标准中提出针对大保护业务定制化标准规范的建设思路,以弥补目前智慧水务标准顶层设计缺失和部分领域规范空白。 提出的标准体系框架能够指导长江大保护智慧水务全周期建设,为进一步加强城市智慧水务平台的通用性和先进性提供技术参考。
2022(1):31-34. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.007
摘要:长江大保护是一个复杂的系统工程,针对长江大保护工作城市水系统复杂多样、参与方众多、工程建设难度大、运维周期长等特点,在分析国内外智慧水务行业现状的基础上,梳理总结智慧水务特征,并从战略、业务、管控 3 个层面分析长江大保护实施过程中的智慧水务需求,明确智慧水务建设目标,深入剖析长江大保护智慧水务工作中面临的顶层规划缺失、各参与方整合程度低、业务主导能力不足、监测数据质量难以保证、数据孤岛、碎片化管理等问题,并提出对策建议,明确实施路径和预期效益,为探索长江大保护组织、管理和运营的新模式,提升长江大保护项目、运维、调度、绩效全过程的智慧管理水平,最终实现从依靠经验化的管理模式向高效智能的智慧化管理模式转变服务。
2022(1):35-41. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.008
摘要:为提高取水预测数据的准确性,针对现有部分取水数据异常且难以进行人工判别的问题,提出一种基于 ARIMA 模型与 3 σ 准则的取水异常检测方法。分析每个取水点每年的日取水量的时间序列数据,使用时间序列的 ARIMA 模型和高斯分布的 3 σ 准则判断日取水量是否为异常值;通过时间序列分解算法分析异常值附近取水点的趋势,判断异常值附近是否存在其他未检测出的异常值,给出异常值的参考修正值。对所提模型在带异常标签的通用时间序列数据集上进行实验,通过评价指标混淆矩阵验证模型可行性,并将模型在真实水利部门取水数据集上进行实验,结果表明:模型可有效检测取水数据中的异常值并修正其值,对取水异常的原因进行分析有助于改进取用水的采集方法,提高取水监测数据的质量。
2022(1):49-55. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.010
摘要:针对水利图集编制方法的研究不足,水利制图对地理信息整合利用水平不高等问题,运用数字制图和数据库管理等技术,探索信息数据的地图化开发利用方式,设计水利图集的编制方案,促进水利制图在信息化建设中的深度融合。分析水利图集的功能需求,设计编目分组结构和主题内容,基于水利地理信息平台组织地图数据,建设底图库,进行主题表达设计和要素遴选,制定水利制图综合的规则,并以新版《江苏省水利地图集》为例说明具体做法。研究形成从原始数据到图集成品的全过程编制技术方案,将生产建设中形成的地理数据成果有效转化为地图服务,挖掘并发挥信息资源的再利用价值。
2022(1):56-60. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.011
摘要:为在水文自动测报系统遥测站的遥测终端机中基于 NOR Flash 存储器可靠地存放系统运行参数,分析遥测终端机中常用固态存储器的读写特点和 KV 键值数据库的实现方式,设计一种基于 W25Q256 存储器实现 KV 键值数据库的解决方案。方案充分应用 NOR Flash 存储器的读写特点,针对同一个地址重复写入的最小编程颗粒度为 1 bit,结合 KV 键值实现一个键值对状态的顺序变化,进而通过在存储器的一段空间内顺序增加地址存放 KV 键值对,实现 KV 键值对的新增、修改、删除和检索操作,达到磨损均衡和异常掉电恢复效果。在嵌入式系统中,相较于常用的采用固定地址保存运行参数的方案,该研究方案能有效延长 NOR Flash 存储器的使用寿命,提高系统的稳定可靠性。
2022(1):60-64. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.012
摘要:Revit 平台中创建扶壁模型包含绘制扶壁轮廓和路径、放样、阵列复制、计算旋转角度并逐一偏转等操作,步骤繁杂且耗时;若是采用以往开发的插件创建扶壁式挡土墙模型则导线的类型和挡土墙的方向受到限制。为了满足多样化的扶壁放置需求,简化扶壁放置操作步骤,可利用 Revit 开放的二次开发接口 API 和 C# 语言技术,基于 Visual Studio 开发平台,模拟扶壁建模和放置的过程以程序代替结构创建、放样、阵列复制、偏转等操作步骤,并将复杂导线类型和挡土墙方向纳入程序判断,编写扶壁放置程序,通过参数化界面调整各项操作,使其具有直观性和灵活性,从而高效便捷地完成各类挡土墙扶壁放置操作。
2022(1):42-48. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.009
摘要:在当前国际形势下,为避免核心技术受制于人,数据库国产化是必然趋势。分析目前国产数据库的现状、应用场景,数据库国产化实施的难点及改造中面临的问题,介绍国产数据库的主要技术路线,分析主从、 分布式等架构的技术特点和读写方式,以及数据同步、一致性、分片及分布式事务等具体实现原理,论述达梦、金仓、OceanBase 和 TBase 等主流国产数据库产品的技术背景及方案,并对几款代表性的国产数据库进行分析比较,提出水利行业数据库选型的重点考虑因素,提供水利行业国产数据库选型及迁移改造建议,为水利信息产业国产化推进过程中正在进行国产数据库选型的用户提供参考。
2022(1):65-70. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.013
摘要:为帮助管理者快速掌握大型调水工程整体态势并实现跨机构协同指挥,结合大型调水工程运行管理特点和难点,在分析智能运行中心发展现状及趋势的基础上,以“全域态势感知、智能决策分析、协同联动指挥”为切入点,搭建大型调水工程智能运行中心系统整体架构,剖析系统基础设施、数字大脑及业务应用组成内容。通过全面梳理和分析大型调水工程建设期、运行期的业务需求,构建大型调水工程管控指标库,提出专题场景搭建思路,并基于此开展业务应用专题场景设计,按照事件流转过程实现场景交互设计。结合引汉济渭工程智能运行中心系统的建设及使用过程,总结阐述大型调水工程智能运行中心系统的实际应用价值。
2022(1):71-75. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.014
摘要:为解决安徽省水利信息化建设现有数据资源分散、标准不一致、共享困难、开发利用效率不高等问题,基于前期建设已有成果,通过数据资源整合、数据资源管理系统开发、应用服务支撑建设、大数据分析试点应用、云计算平台建设、技术规范和管理制度编制等一系列水利大数据中心建设内容,厘清水利对象关系, 实现数据汇集交换和有序共享,提供应用系统基础支撑能力,探索水利大数据分析应用场景,保障数据存储及管理基础环境,建立统一标准的数据共享机制。通过建设完善安徽省水利大数据中心,将软硬件统一集中在数据中心,对分散的信息数据进行系统整合和有序共享,实现水利信息化标准统一,平台共用,数据共享,业务协同,有效提高信息资源的利用率,有力支撑全省水利核心业务的运作。
2022(1):76-82. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.015
摘要:为强化水源地监测预警与数据共享,切实提升水源地安全保障水平,提出通过水利信息化的手段,结合江苏某城市水源地供水工程信息化建设实际,建设涵盖水位、流量、压力、水质、视频、泵站自动化于一体的感知采集体系,利用新型的船载水质、视觉蓝藻监测和视觉水位自动识别等技术,实现从水源地、闸泵、蓄水池、供水管道的全自动化运行,构建以水源保护、联合调度、安全监测、工程管理、综合展示为核心的运行调度智慧管控系统,实现工程的安全运行和优化调度,达到水源地建设供水工程水量动态调节,水源水质监控,管理多级联动,运行安全可靠,实现信息共享等目标要求,为保障生活用水水源地安全提供决策支持。
2022(1):82-87. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.016
摘要:新疆兵团各类水利业务系统繁多,但分建专用的建设模式,造成水利信息共享困难,数据浪费、投资重复。为解决兵团水利空间数据整合与水利应用服务共享困难的问题,兵团水利以公共基础地理要素和水利业务数据为基础,采用面向服务的 J2EE 多层体系架构,利用 Spring MVC 技术搭建门户,通过综合运用 Web GIS、服务聚合等技术手段,初步形成一数一源的数据资源库,建成水利数据共享服务平台,构架空间信息共享服务系统,构建“水利一张图 +”的业务应用体系。已初步建成兵团水利一张图服务共享平台,完成兵团层级的地理信息数据资源的整合和专题图建设,实现一张图的协同服务和动态更新,并在多个水利业务系统建设中发挥重要作用,为兵团生态河湖和智慧水利建设提供服务。
2022(1):88-92. DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.01.017
摘要:为转变辽宁省小型水库报汛模式,提高报汛效率及可靠性,在现有短信报汛工作基础上,综合运用云计算、大数据、移动互联网等技术,采用基于云 MAS 短信报汛技术,Android 和 IOS 2 种手机 App 开发框架, “一级部署、三级应用”等研究方法,开发面向省、市、县各级工作及管理用户的统一框架的小型水库安全度汛信息管理系统,主要包括度汛信息管理系统和智能手机报汛巡检 App 2 个部分,包含水库报汛、巡查监管等 10 余项功能模块。经过 2 a 多的汛期运行,该成果在实际防汛工作中发挥重要作用,已经成为全省小型水库报汛不可替代的重要手段。实践检验表明:小型水库安全度汛信息管理系统的研究与实践工作是非常必要的,可实现从短信报汛向智能手机报汛的转变,有效提高全省小型水库报汛水平,为其他类似地区水库报汛工作提供借鉴意义。