城市水资源实时监控管理系统理论基础与案例1

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1、城市水资源实时监控管理系统理论基础与案例分析汇报人：谢新民教授中国水利水电科学研究院二00五年十二月二十八日汇报内容理论基础现实需求基本概念基本原理基本技术要求案例分析一、理论基础1.形势与挑战国务院“三定方案”明确由水行政主管部门统一负责管理水资源。建立权威、高效、协调的流域水资源管理体制。为涉水行政事务统一管理搭建一个统一的平台。治水方略的战略性调整：“工程水利”向“资源水利、可持续水利”转变。重点发展方向：通过应用先进的科技手段，搞好水资源优化配置和科学管理，实现水利现代化。管理较粗放，管理思想和手段落后，管理体制不尽合理和工作效率较低等；解决“缺水”问题，仅依靠工程措施已不

2、行，须强化非工程措施作用，对水资源统一调度和管理；为了发挥水利工程的整体综合优势，迫切需要研制一套“水资源实时监控管理系统”作为技术支撑和工作平台；为确保水资源的可持续利用，则必须实现水资源管理的三个转变，即由过去“静态管理”、“经验管理”、“分散的条块管理”向“动态管理”、“科学管理”、“统一管理”转变。“水利信息化是水利现代化的基础和重要标志，要把水利信息化作为一项战略性任务，抓紧抓好。通过国家防洪指挥系统、全国水质信息系统和水资源实时监控管理系统等一系列应用系统的建设，提高信息采集、传输的时效性和自动化水平，为实现水资源的优化配置提供手段，为防汛抗旱决策提供依据，为水利更好地服

3、务于经济社会发展创造条件。”水利现代化与水利信息化（摘自汪部长在2001年全国水利信息化工作座谈会上的讲话《加快水利信息化建设步伐，实现水利现代化宏伟目标》）汪部长多次强调“水利现代化首先是水资源调控现代化，实现水资源的优化配置是水利现代化的主要目标。通过应用先进的科技手段，搞好水资源的优化配置和科学管理是我们今后的发展方向”；“通过运用现代电子、信息、通信、网络、GIS、遥感等高新技术，建设国家水资源实时监控管理系统，提供对水资源的实时监测、动态评价、合理配置、科学管理和辅助决策等，对全面提高水资源管理工作的科技含量和现代化水平，寻求资源水利的物质实现，推动传统水利向现代水利、可持

4、续发展水利转变具有重要的现实意义”。水资源管理现代化2.基本概念水资源实时监控管理系统是指以现代监测、计算机和网络通讯技术等为基础，利用信息工程、系统工程、软件工程等技术手段，基于数据库的实时信息管理、基于模型库的实时决策支持和基于网络体系的实时远程监控等功能的集软硬件于一体的分布式综合系统。该系统应具有水资源监测信息实时采集与传输、信息管理、决策支持和远程监控等功能，为提高水资源管理工作效率和质量提供实时信息查询、发布和决策支持与调度指挥等服务的平台。3.基本原理系统采用“五库四机”（FLFS：FiveLibraries&FourSystems）体系结构（见图1）。水资源实时监控管

5、理系统综合数据库图形图像库超文本库模型库方法库知识库实时监测信息管理决策支持远程监控图1系统“五库四机”体系结构（FLFS）FiveLibraries&FourSystems系统采用“层叠双闭环”运行原理（CDL：CascadeDualLoop）（见图2），其运行流程是由左右两个闭环组成的一个双闭环体系，系统左环实现水资源实时监测功能，系统右环实现水资源业务处理功能。图2系统“层叠双闭环”运行原理（CDL）实时监测系统（左环）实时管理系统（右环）信息管理综合数据库信息采集通信传输计算机网络视频监控信息接收数据管理实时发布在线查询实时监视实时评价实时预报实时管理实时调度实时远控信息反馈

6、水资源实时监测站点CascadeDualLoops决策支持远程监控水资源实时监控管理系统系统信息流程，见图3。信息流向由信息源开始，依次经过信息收集、通讯与计算机网络平台、数据管理功能、数据库和GIS平台、决策支持功能等，最终以决策支持信息和远程监控指令的形式到达各类终端用户（或监控对象），同时进行决策（或监控）执行情况的实时情报反馈。行业管理机构区域政府相邻区域政府重点工程管理单位通信平台与计算机网络平台水情信息水质信息工情信息供用水信息社经信息远控反馈信息图3系统外部信息流程框图决策支持综合数据库GIS平台信息采集监控对象信息管理4.基本技术要求（1）系统建设目标与任务利用遥测、

7、通信及计算机网络、远程自动控制、数据库、地理信息系统、决策支持系统等技术手段，结合城市水资源特点，构建覆盖城市水资源、供水、用水、排水、污水处理与回用等水资源利用循环过程，包括水量、水质、水压等要素的监测网络体系，建设和完善以水资源、供水、取用水、排水与水环境监测设施为基础，通信系统为保障，计算机网络系统为依托，决策支持系统为核心，远程控制为手段的城市水资源实时监控与管理系统，以逐步达到“信息采集自动化、传输网络化、管理数字化、决策科学化”的目标。系统建设