大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程建設(shè)的應(yīng)用

時間:2022-08-15 03:14:19

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大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程建設(shè)的應(yīng)用

摘要:隨著社會的發(fā)展,各行各業(yè)產(chǎn)生的信息呈現(xiàn)出爆炸上升的趨勢,從而大數(shù)據(jù)這一詞被廣泛的注意到。而水利工程建設(shè)的運(yùn)營管理也因?yàn)榇髷?shù)據(jù)技術(shù)有了一定程度上的改變,大數(shù)據(jù)技術(shù)具有復(fù)雜性、規(guī)模性以及高速性的特征。文章主要對大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的應(yīng)用進(jìn)行研究,并對于大數(shù)據(jù)與水利大數(shù)據(jù)的概念進(jìn)行了簡單的介紹,希望可以為廣大的同行人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);水利工程;建設(shè);運(yùn)營管理;應(yīng)用

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展,在各個領(lǐng)域中應(yīng)用信息系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷地?cái)U(kuò)大,所以,各個行業(yè)中產(chǎn)生的信息量也隨之有了迅猛的上升,在物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等技術(shù)發(fā)展的帶動下,當(dāng)今社會步入了大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)是為了可以對社會中的所有行業(yè)有更好的服務(wù),其意義在于對于這些數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行專業(yè)化的處理,并對于數(shù)據(jù)的“加工”能力進(jìn)行提升,從而達(dá)到數(shù)據(jù)的“增值”作用的目的。水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的信息數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性、多樣性等特征,所以,對于這些大量的數(shù)據(jù)信息如何過濾和篩選,對零散不一的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次整合,快速獲得有價值信息的能力,這是新時期的水務(wù)工程建設(shè)運(yùn)營管理亟需解決的重要技術(shù)難題。過去傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析方法已經(jīng)不能趕上當(dāng)前數(shù)據(jù)規(guī)模性、復(fù)雜性和高速性的新趨勢。因此,作為大數(shù)據(jù)分析方法之一的數(shù)據(jù)挖掘,在現(xiàn)如今已經(jīng)受到廣大人員的歡迎。在1989年的時候首次提出了數(shù)據(jù)挖掘這一概念,就是在極為大量的隨機(jī)數(shù)據(jù)中通過對于多種的數(shù)學(xué)算法進(jìn)行應(yīng)用,從而在其中搜索出有用的信息。

1大數(shù)據(jù)與水利大數(shù)據(jù)

1.1大數(shù)據(jù)。隨著我國經(jīng)濟(jì)以及各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)技術(shù)也吸引了越來越多人的關(guān)注,其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能及廣闊的應(yīng)用前景吸引了各行各業(yè)積極研究和運(yùn)用,促使大數(shù)據(jù)從理論層面向應(yīng)用層面快速轉(zhuǎn)變。大數(shù)據(jù)的含義是指海量數(shù)據(jù),相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)來說具有快速處理能力、價值密度低、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、數(shù)據(jù)量巨大等特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)的意義在于如何從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出潛藏的價值以及有用的信息,并且需要注意的是,只有可以被合理利用的數(shù)據(jù)才能夠稱為大數(shù)據(jù),如果不滿足條件的話,就只是數(shù)據(jù)而已。1.2水利大數(shù)據(jù)。水利大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利行業(yè)的應(yīng)用,緊緊圍繞“水利”為中心,通過海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析,為水利管理者提供重要的參考信息。水利部門在建設(shè)運(yùn)營管理中累積了海量的數(shù)據(jù),其中大部分是沒有實(shí)用價值的,而我們需要做的,就是應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行對海量的水利數(shù)據(jù)信息進(jìn)行篩選處理,通過相關(guān)性進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)其隱含的規(guī)律本質(zhì),從而為水利技術(shù)工作者提供有價值的參考研究信息。這是大數(shù)據(jù)時代對水利行業(yè)的作用表現(xiàn)。隨著自動化信息采集、射頻技術(shù)、遙感技術(shù)以及其他技術(shù)的普及應(yīng)用,水利數(shù)據(jù)在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步膨脹,主要包括氣象、水文、洪水、徑流水環(huán)境、地區(qū)年均降雨量、地形地質(zhì)、泵站水閘運(yùn)行、地下排水管道分布、地下排水管道運(yùn)營管養(yǎng)等數(shù)據(jù)以及其他水利相關(guān)數(shù)據(jù)。由于在有限的時間內(nèi)很難通過常規(guī)的分析方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、分析、儲存、處理,因此,就需要應(yīng)用大數(shù)據(jù)相關(guān)的處理方法對其進(jìn)行分析和處理,在橫向上實(shí)現(xiàn)水利部門內(nèi)部共享數(shù)據(jù),在縱向上實(shí)現(xiàn)水利主管部門間的數(shù)據(jù)交互,以此來實(shí)現(xiàn)水利管理決策科學(xué)合理的目的。傳統(tǒng)的水利數(shù)據(jù)分析方法和水利大數(shù)據(jù)的研究方法之間有著很大的不同:傳統(tǒng)的水利數(shù)據(jù)分析方法通常是基于抽樣數(shù)據(jù),而水利大數(shù)據(jù)的研究方法則是基于大量的數(shù)據(jù)也就是數(shù)據(jù)總體來開展分析;傳統(tǒng)的水利數(shù)據(jù)分析方法通常是基于某個部門或是某個專業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)開展分析,而水利大數(shù)據(jù)的研究方法是跨部門與跨專業(yè)開展數(shù)據(jù)分析,并且還是多維度以及多角度的。

2大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況

從某種意義上來說,大數(shù)據(jù)已經(jīng)是一種前沿的數(shù)據(jù)分析技術(shù)。早在二十世紀(jì)八十年代初期,美國學(xué)者、未來學(xué)巨擘阿爾文•托夫勒在他的著作《第三次浪潮》中把大數(shù)據(jù)技術(shù)冠以“第三次浪潮的華彩樂章”的美譽(yù)。大約直到二零零九年開始,“大數(shù)據(jù)”才正式進(jìn)入我們的視野,并在我國的工業(yè)領(lǐng)域逐漸應(yīng)用起來,包括汽車、餐飲、電信、金融、能源在內(nèi)的行業(yè)等社會各行業(yè)都能找到大數(shù)據(jù)技術(shù)的足跡。比如在汽車制造中都配置有數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置,實(shí)時對有關(guān)方位、氣溫、濕度、空氣中化學(xué)成分的改變以及運(yùn)動軌跡等進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)測,生成龐大的數(shù)據(jù)信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心作用是在于對以上的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化的整理提取有用的數(shù)據(jù),以便使汽車制造商在產(chǎn)品質(zhì)量管控中更加便捷完善。這正是大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵所在。

3大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的應(yīng)用研究

大數(shù)據(jù)技術(shù)當(dāng)前雖然已經(jīng)有了良好的效果,但是其發(fā)展的歷史還比較的短暫,所以可以將其認(rèn)為是初級階段。多數(shù)的水利行業(yè)單位具有滿足本單位需要的信息化管理系統(tǒng),但由于技術(shù)發(fā)展的制約,水利大數(shù)據(jù)資源化的研究還有很大的發(fā)展空間,在水利工程建設(shè)運(yùn)營管理中的應(yīng)用主要有以下幾個方面。3.1建立數(shù)據(jù)庫。在水利工程的建設(shè)期間,需要建設(shè)數(shù)據(jù)庫,然后將水利工程在運(yùn)營管理中產(chǎn)生的信息全部記錄在數(shù)據(jù)庫中,這些應(yīng)當(dāng)至少包括水文氣象、水位流量關(guān)系、水生態(tài)、地形地質(zhì)、雨水管的分布情況以及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況以及維護(hù)保養(yǎng)的日期等,都需要詳細(xì)地在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行記錄,避免“無據(jù)可查”的窘境。為了加強(qiáng)不同部門、水利單位之間的信息共享,減少資源的重復(fù)采集,提高信息的利用率,需要明確數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,建立信息共享機(jī)制,完善數(shù)據(jù)共享體系。數(shù)據(jù)庫是一個不斷積累的過程,如果數(shù)據(jù)越詳盡、越全面,那么分析數(shù)據(jù)得到的結(jié)果就越接近真實(shí)數(shù)據(jù)。3.2大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程運(yùn)營管理中的應(yīng)用。我們在水利工程運(yùn)營管理中,我們同樣可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢,根據(jù)水利大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,制訂科學(xué)合理的管理目標(biāo)與完善計(jì)劃也可以根據(jù)對水利工程的能耗情況和運(yùn)行情況作數(shù)據(jù)分析,從而制定減少能源消耗以及節(jié)約運(yùn)營成本的方案。通過對來水量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),以及排水的實(shí)際效果,進(jìn)行系統(tǒng)的分析工作,指導(dǎo)水利主管對落后的排水系統(tǒng)進(jìn)行整體升級改造提供重要的數(shù)據(jù)技術(shù)支持。以上只是大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程運(yùn)營管理中的其中一部分作用,隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,未來的應(yīng)用將更加廣泛。3.3大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利行業(yè)物資倉庫倉儲管理中的應(yīng)用。當(dāng)前,水利工程的備品備件的采購是工程建設(shè)的一個重要問題,部分的備品備件購買需要花費(fèi)很長時間,但卻一時間用不上,導(dǎo)致長時間的占用倉庫以及資金,并且還會加大倉庫管理人員的工作難度。而部分的備品備件在緊急需要使用的時候,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)倉庫中根本沒有,只能臨時采購,不僅導(dǎo)致采購成本高,還影響了水利工程的施工。因此,可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對于這一問題進(jìn)行解決,在數(shù)據(jù)庫中將備品備件的購買期限、使用時間、更換時間等一一記錄下來,就會知道設(shè)備什么時候需要更換配件,然后提前一段時間購買備品備件。大數(shù)據(jù)技術(shù)對于這一問題既可以保證備品備件在需要用的時候有所準(zhǔn)備,并且,還不會長時間的占用倉儲空間,同時還減少倉儲管理工作人員的工作量和工作難度。因?yàn)榇髷?shù)據(jù)技術(shù)的存在,所以備品備件是有計(jì)劃地采購,選擇備品備件性價比最高的,從而達(dá)到降低采購成本的目的。3.4大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利其他方面的應(yīng)用。在洪澇災(zāi)害預(yù)測方面,雖然洪澇災(zāi)害破壞力非常的大,但是通常具有一定的規(guī)律可利用大數(shù)據(jù)技術(shù),結(jié)合洪澇災(zāi)害的數(shù)據(jù),可以提高對洪澇災(zāi)害預(yù)測的準(zhǔn)確性,在災(zāi)害發(fā)生的時候,提前引導(dǎo)受影響群眾的疏散避險。在水資源的配置方面,通過分析水資源分配、用水量以及水資源調(diào)度等數(shù)據(jù),可對水庫的供水分配以及蓄泄量進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整,確保滿足實(shí)際的生產(chǎn)、生活需求。據(jù)報道,南方某縣已在農(nóng)田水利項(xiàng)目率先使用管理軟件,該縣所有的農(nóng)田水利用項(xiàng)目中的建筑物、河流、管渠、水塘、灌排泵站、排澇水閘的數(shù)量、狀態(tài)、年限等基礎(chǔ)信息,都可以在個人PC、手機(jī)APP上進(jìn)行便捷的數(shù)據(jù)查詢、檢索,項(xiàng)目的精度達(dá)十米級,進(jìn)一步提升了該地區(qū)農(nóng)田水利管理水平。

4結(jié)束語

隨著我國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)不斷的發(fā)展,各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)也在蓬勃發(fā)展,尤其是水利工程。水利工程的建設(shè)較之前已經(jīng)有了很大的提升。但是由于我國的生活用水、農(nóng)業(yè)用水以及工業(yè)用水的數(shù)量也在不斷的上漲,所以水利工程的建設(shè)已經(jīng)占據(jù)了非常重要的地位,在一定程度上為水利工程的施工提出了更高的要求。而大數(shù)據(jù)技術(shù)是一個不斷地產(chǎn)生的過程,因此,分析數(shù)據(jù)也是一個持續(xù)不斷的過程。當(dāng)前的水利工程的運(yùn)營管理以及逐漸的向著集中管理方向發(fā)展,從而使得大數(shù)據(jù)技術(shù)有了更加廣闊的應(yīng)用空間。

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作者:劉慶泉 單位:東莞市水務(wù)工程建設(shè)運(yùn)營中心