“数字黄河”工程的应用及其完善

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1、“数字黄河”工程的应用及其完善徐雁飞*徐雁飞，历城黄河河务局。1983年出生，2008年7月毕业于南京农业大学园林植物与观赏园艺专业。现在历城黄河河务局工程管理科。（历城黄河河务局）摘要：数字黄河是一个基于网络环境的黄河信息特别是空间信息服务体系。它的应用内容主要包括：防汛减灾、水量调度、水质监控、水土流失治理与监测、水利工程运行与管理及电子政务。“数字黄河”工程建设已经得到长足发展，但其中仍存在的一些问题，为解决这些问题，各单位和部门必须密切配合，共同努力，针对当前建设管理现状、存在的问题和面临的形势，做好相应工作。关键词：“数字黄河”工程；应用；相关问题；工作重点国家工程院院士王家

2、耀教授这样定义“数字黄河”：借助全数字摄影测量、遥测、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等现代化手段及传统手段采集基础数据，通过微波、超短波、光缆、卫星等快捷传输方式，对黄河流域及其相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件与数学模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟、分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。从哲学上理解，数字黄河是实现现实（物质）黄河在数字网络空间的再现和反映。从技术上理解，数字黄河是以空间信息为核心的黄河信息系统体系。通俗地理解，数字黄河是一

3、个基于网络环境的黄河信息特别是空间信息服务体系。1、“数字黄河”工程建设的应用内容    “数字黄河”工程建设的最终目的是为了应用，根据黄河治理开发和管理的具体情况，“数字黄河”工程建设的应用内容主要包括以下几个方面：    1.1防汛减灾    防汛减灾是“数字黄河”工程建设的首要目标。    1.1.1降雨预报：遥测、遥感与卫星技术可以大量提供过去不可能获得的水文信息，使得我们有条件提高降雨预报的精度和延长降雨的预见期；1.1.2洪水预报：通过卫星获取高质量的影像，配合遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）平台，对黄河主要暴雨洪水来源区的下垫面数据进行立体管理

4、；1.1.3防洪工程联合调度：根据洪水预报结果，可对水库在计算机上进行多方案模拟调度运用，从中选择最优方案，科学地确定各水库对某种洪水的防洪运用次序及蓄洪量在各水库之间的分配；1.1.4洪水演进：应用3S和数字高程模型（DEM）技术直接建立二、三维数字模型，综合地表达流域水文要素和各种地理实体的空间分布。使与防汛有关的重要信息都可以非常直观地反映在计算机的显示器上；1.1.5制订防汛预案：根据洪水演进结果，可变被动防洪为主动防洪，从而可大大降低黄河下游滩区的洪水损失及防洪工程出险的几率。1.2水量调度      1.2.1枯水期径流预报：枯水期径流预报是水量分配的重要依据；1.2.2建

5、立河口地区生态模拟系统：黄河河口地区是极其珍贵的原始“底本”，应将河口地区的生态系统实现数字化，通过分析主体生物的繁殖率及群体生物的新陈代谢等生态指标对黄河淡水补给量的要求，提出不同时段黄河入海应保持的最小流量和最小径流量；1.2.3水资源实时调配；1.2.4引水口门的自动监控系统： 流量的测量可采用超声波技术，对重要的引水口门采用视频监控并逐步推广到所有的引水口。将摄像头摄录的图像信号通过数据通信网络传输到中央控制室，通过软件自动扫描现场不同位置摄像头的图像，实现自动触发报警；1.2.5地下水观测系统。       1.3水质监控    在黄河干流省（区）际断面和主要支流入黄口设置水

6、质监测断面，对各断面水质状况进行实时监测，并建立实时监测数据库。通过构造河流中污染物的扩散输移模型，对污染物的扩散及输移进行模拟分析，进而对河流水质状况及其变化作出预测，为用水户特别是为城市居民用水的引水口作出水质预警预报。1.4水土流失治理与监测    黄河流域的水土流失主要分布在黄土高原。“数字黄河”工程建设运用3S技术，通过GPS的准确定位，借助RS及时获取水土流失及治理信息，可以对某一小流域或某一区域的水土流失状况及治理程度进行动态了解和掌握，同时借助GIS对水土流失治理的经济、社会及生态效益作出宏观评价。  1.5水利工程运行与管理    通过远程视频技术的应用，实时了解和掌

7、握黄河干流上重要的水利枢纽工程的运行状况，为防洪调度及全河水资源的统一调度提供准确的实时依据。堤防安全的监测仅靠大洪水发生后发动群众进行徒步拉网检查险情已远远不能适应现代防汛的需要，要研究光缆变形的方法，即堤防发生渗水、沉陷变形后，通过光缆传感器将某一段已发生变形的堤防其准确位置及时传至管理中心，从而及时发出指令使之迅速得到处理。    1.6电子政务    电子政务的建设目标，主要是实现办公自动化，信息资源化，以大大提高办公效率和准确率，同时