信息管理論文發(fā)表期刊推薦國家級期刊《中國新通信》，《中國新通信》雜志是由工業(yè)和信息化部主管，電子工業(yè)出版社主辦，《中國新通信》雜志社編輯出版的信息通信技術(shù)專業(yè)期刊，原《中國數(shù)據(jù)通信》（月刊）。自 1999年創(chuàng)刊以來，受到了廣大讀者和作者的關(guān)心和支持，2005年被科學(xué)技術(shù)協(xié)會評為優(yōu)秀期刊，于2006年1月改名為《中國新通信》。

　　【摘要】隨著我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）開始提供服務(wù)，BDS將取代GPS，為水務(wù)信息的收集和管理提供了更加廣闊的空間。利用新的“3S”技術(shù)，將推動水務(wù)信息化管理邁上新臺階。

　　【關(guān)鍵詞】RSBDSGIS,水務(wù),數(shù)據(jù)收集,管理應(yīng)用

　　現(xiàn)代水務(wù)就是對涉及水（包括雨水、地表水、地下水、再生水、外調(diào)水）有關(guān)的事務(wù)進(jìn)行有效管理，包括開發(fā)、利用、節(jié)約、保護(hù)、管理水資源和防治水 害等的管理。筆者稱之為“上管天（雨情收集、雨水利用），下管地（地下水監(jiān)測、利用），中間管著老百姓（百姓有關(guān)的水，如城市生活用水、排水、污水，農(nóng)業(yè) 灌溉取水，江河湖泊水利用及防澇、防害。）”，已形成了大水務(wù)的管理格局。這種格局存在著涉及的范圍廣、時空跨度大、突發(fā)事件多、不確定因素難于控制等難 點(diǎn)，給管理帶來了困難和挑戰(zhàn)。這就要求建立與之相適應(yīng)的現(xiàn)代化的信息管理系統(tǒng)。隨著我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）開始提供服務(wù)，以往“3S”—RS、 GPS、GIS所提供的服務(wù)，在我國必將被新的“3S”即RS、BDS、GIS所取代。本文探討了新的“3S”技術(shù)在水務(wù)信息化管理中的應(yīng)用。

　　一、水務(wù)信息化為何要利用“3S”技術(shù)系統(tǒng)

　　（一）水情觀測的需要。在現(xiàn)實(shí)的水務(wù)信息管理過程中，水情數(shù)據(jù)的收集不完整，水情觀測不全面。利用“3S”技術(shù)系統(tǒng)技，一是提高了工作效率和數(shù) 據(jù)收集的分析能力。更重要的是當(dāng)人為活動、自然變化對環(huán)境造成后果時，“3S”技術(shù)系統(tǒng)可以讓研究人員實(shí)時、可視地觀測環(huán)境變化。例如氣候變化帶來的雨 水、雨量情況的變化，“3S”系統(tǒng)技術(shù)使各種來源的資料能夠和來自地球衛(wèi)星觀測的最新信息相結(jié)合，在復(fù)雜的自然系統(tǒng)幫助了解雨水、雨量變化帶來的影響。

　　（二）防災(zāi)抗災(zāi)的需要。由于氣候的和地理環(huán)境因素，我國每年都會不同程度的發(fā)生洪澇災(zāi)害，而抵御洪水侵襲，抗洪救災(zāi)就需要獲得第一手可靠的信 息。“3S”技術(shù)系統(tǒng)具有在不接觸目標(biāo)情況下獲取各種信息的能力，包括水流速度、受災(zāi)面積、土壤墑情、水質(zhì)參數(shù)、地表溫度等豐富的信息。通過GPS定位和 監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情的人員及時予以救助。“3S”系統(tǒng)技術(shù)對防災(zāi)抗災(zāi)有極其重要的用途。

　　（三）預(yù)警和應(yīng)急指揮的需要。“3S”技術(shù)系統(tǒng)可在較短的時間內(nèi)，從空中乃至宇宙空間對大范圍地區(qū)進(jìn)行對地觀測，并從中獲取有價值的遙感數(shù)據(jù)。 可以應(yīng)用于臺風(fēng)、暴雨、洪澇、旱災(zāi)等災(zāi)害的監(jiān)測，由于時效性強(qiáng)，具有對突發(fā)性災(zāi)害的快速應(yīng)急反應(yīng)能力，為及時發(fā)布預(yù)警報告，提升應(yīng)急指揮可靠性發(fā)揮重要作 用。

　　（四）科學(xué)決策的需要。“3S”技術(shù)系統(tǒng)能周期性、重復(fù)地對同一地區(qū)進(jìn)行對地觀測，獲得的數(shù)據(jù)是同一時段、覆蓋大范圍地區(qū)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)綜合 地展現(xiàn)了所監(jiān)測地區(qū)的自然與人文現(xiàn)象，客觀地反映所監(jiān)測地區(qū)各種事物的形態(tài)與分布，真實(shí)地體現(xiàn)其地質(zhì)、土壤、水文等地貌特征，并能動態(tài)地反映地面事物的變 化，而且獲取信息的手段多，信息量大，為政府或者管理部門科學(xué)決策提供了極大的幫助。

　　二、對于水務(wù)信息化管理“3S”技術(shù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　（一）RS遙感探測技術(shù)。RS是指非接觸的，遠(yuǎn)距離的對地觀測的綜合性探測技術(shù)。一般指將傳感器或者遙感器置于工作平臺如地面平臺、航空器或者 航天器上，對物體的電磁波的輻射、反射特性的探測，并根據(jù)其特性對物體的性質(zhì)、特征和狀態(tài)進(jìn)行分析的理論、方法和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。水務(wù)信息管理可將遙感信 息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，供管理人員或者研究人員對其進(jìn)行查詢、統(tǒng)計和分析，利用于自然資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測管理等。其特點(diǎn)在于：

　　1、大面積同步觀測。遙感探測能在較短的時間內(nèi)，從空中乃至宇宙空間對大范圍地區(qū)進(jìn)行對地觀測，并從中獲取有價值的遙感數(shù)據(jù)，展示大范圍的宏觀景象的圖像，對地球資源和環(huán)境分析極為重要。

　　2、時效性強(qiáng)，周期短。獲取信息的速度快，周期短。由于衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。

　　3、數(shù)據(jù)綜合可比性。遙感探測能周期性、重復(fù)地對同一地區(qū)進(jìn)行對地觀測，這有助于人們通過所獲取的遙感數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并動態(tài)地跟蹤事物的變化。尤其是在監(jiān)視天氣狀況、自然災(zāi)害、環(huán)境污染等方面，遙感的運(yùn)用就顯得格外重要。

　　4、獲取信息的手段多，信息量大。根據(jù)不同的任務(wù)，遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如利用不同波段對物體不同的穿透性，獲取地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。

　　5、條件限制少。在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達(dá)，如河流、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術(shù)，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。

　　（二）BDS導(dǎo)航系統(tǒng)。BDS北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)。由于BDS系統(tǒng)已開始提供服務(wù)，以往使用GPS系統(tǒng)的用戶特別是政府 部門或者具有戰(zhàn)略地位的部門，出于國家利益或者戰(zhàn)略需要，必將用BDS系統(tǒng)取代GPS系統(tǒng)。BDS系統(tǒng)用于水務(wù)信息管理有其獨(dú)特的優(yōu)勢。

　　1、空間位置服務(wù)。①定位。如地面跟蹤和緊急救援。②導(dǎo)航、制導(dǎo)。③測量：主要用于測量時間、速度、及大地測繪，如水下地形測量、地殼形變測量，大壩和大型建筑物變形監(jiān)測等。

　　2、觀測時間短，測站間無需通視。采取實(shí)時動態(tài)定位模式觀測時，每站觀測僅需幾秒鐘，使用BDS技術(shù)建立控制網(wǎng)，可以大大提高作業(yè)效率。BDS 測量只要求測站上空開闊，不要求測站之間互相通視，因而不再需要建造覘標(biāo)。這一優(yōu)點(diǎn)既可大大減少測量工作的經(jīng)費(fèi)和時間，同時也使選點(diǎn)工作變得非常靈活。

　　3、可提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)。BDS定位是在全球統(tǒng)一的WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)中計算的，因此全球不同地點(diǎn)的測量成果是相互關(guān)聯(lián)的。因而可 為用戶提供主要物標(biāo)如山區(qū)、河流、水庫等數(shù)據(jù)庫，用戶能夠在電子地圖上顯示其位置。同時，監(jiān)測中心可以利用監(jiān)測控制臺對區(qū)域內(nèi)的任意目標(biāo)所在位置進(jìn)行查 詢，查詢結(jié)果信息將以數(shù)字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。

　　4、緊急援助。通過BDS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的人員或者車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖顯示求助信息和報警目標(biāo)，規(guī)劃最優(yōu)援助方案，并以報警聲光提醒值班人員進(jìn)行應(yīng)急處理。

　　（三）GIS—地理信息系統(tǒng)。是一種特定的的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。對于水務(wù)信息管理，GIS地理信息系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

　　1、GIS是一種專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在嚴(yán)格的意義上,這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機(jī)系統(tǒng)。例如，根據(jù)在數(shù)據(jù) 庫中的位置對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別。GIS技術(shù)能夠應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、資源管理、發(fā)展規(guī)劃、繪圖和路線規(guī)劃。例如，一個GIS系統(tǒng)能使管理者在自然災(zāi)害的情況下較易 地計算出應(yīng)急反應(yīng)時間，或利用GIS系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)那些需要保護(hù)的農(nóng)田或者不受污染的濕地、湖泊。

　　2、具有空間綜合分析和動態(tài)預(yù)測能力。GIS系統(tǒng)除了有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力，系統(tǒng)還以分析模型驅(qū)動，具有極強(qiáng)的空間綜合分析和動態(tài)預(yù)測能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息。

　　3、公共的地理定位基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)，作為一個擴(kuò)展的地圖科學(xué)，提高了工作效率和傳統(tǒng)地圖的分析能力。地理信息系統(tǒng)技術(shù)使各種來源的資料 能夠與現(xiàn)有地圖和來自地球觀測衛(wèi)星的最新信息相結(jié)合。這可以在復(fù)雜的自然系統(tǒng)幫助了解氣候變化帶來的影響，是一個以地理決策為目的，人機(jī)交互式的空間決策 支持系統(tǒng)。

　　三、“3S”技術(shù)系統(tǒng)在水務(wù)信息化管理中的應(yīng)用

　　（一）利用“3S”技術(shù)獲取水資源數(shù)據(jù)。利用“3S”三大空間

　　技術(shù)，適時采集、處理、更新空間信息，實(shí)現(xiàn)水資源的探測。構(gòu)成高度自動化、實(shí)時化和智能化、可視化的涉水地理信息系統(tǒng)。利用RS成像技術(shù)在較短 的時間內(nèi)，從空中乃至宇宙空間對大范圍地區(qū)進(jìn)行對地觀測，可真實(shí)地展現(xiàn)地球表面物體的形狀、大小、顏色等，從中獲取有價值的土壤墑情、水質(zhì)參數(shù)等信息數(shù) 據(jù)，為宏觀地掌握水體概況或自然災(zāi)害災(zāi)情提供準(zhǔn)確的第一手資料。

　　（二）“3S”技術(shù)應(yīng)用于防汛減災(zāi)和應(yīng)急指揮。在“3S”技術(shù)支持下，進(jìn)行洪水預(yù)報、防災(zāi)、調(diào)度、減災(zāi)措施等分析，洪災(zāi)來臨時向災(zāi)民避險、搶險 和救災(zāi)物資輸送提供最佳路線。另外，將GIS與實(shí)時水雨情信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)接，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時水情掌握如河道水位、水庫水位、單站雨量等數(shù)據(jù)。并可結(jié)合水文和水力 學(xué)模型計算對洪水淹沒范圍進(jìn)行預(yù)測。RS技術(shù)具有在不接觸目標(biāo)情況下獲取信息的能力，在遭遇災(zāi)害的情況下，遙感影像是我們能夠方便立刻獲取的地理信息。 “3S”技術(shù)為防汛減災(zāi)和應(yīng)急指揮提供極大幫助，提高應(yīng)急處理能力和效率。

　　（三）應(yīng)用“3S”技術(shù)做好水質(zhì)監(jiān)測。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進(jìn)程加快，我國的江河湖泊水污染問題越來越嚴(yán)重。利用“3S”技術(shù)基于水體及其污染 物質(zhì)的光譜特性，對水質(zhì)監(jiān)測及評估。許多水務(wù)部門在測量區(qū)域布置一些水質(zhì)傳感器，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可24小時連續(xù)測量水質(zhì)的多種參數(shù)，以監(jiān)測水質(zhì)變 化情況。“3S”技術(shù)給江河湖泊水體及周邊環(huán)境保護(hù)創(chuàng)造了條件。

　　（四）“3S”技術(shù)應(yīng)用于水資源管理。水資源可持續(xù)利用已成為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略問題，加強(qiáng)水資源管理已成為水務(wù)部門的重要職責(zé)。利用 “3S”技術(shù)準(zhǔn)確掌握所在地區(qū)地表水資源的空間分布、儲量狀況，為合理利用和調(diào)配提供依據(jù)。此外，在地下水資源管理方面，利用“3S”技術(shù)可探測地下水的 埋深、蘊(yùn)藏量、地表水補(bǔ)給等大量信息，為保護(hù)地下水資源、合理開發(fā)地下水資源提供決策支持。

　　（五）“3S”技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用。我國日趨嚴(yán)重的水土流失問題，已引起全社會的關(guān)注。在江河流域?qū)嵤┧�土流失綜合治理中，利用“3S”技 術(shù)，可使流域內(nèi)的有關(guān)水土流失的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關(guān)信息得到統(tǒng)一管理，同時進(jìn)行水土流失預(yù)測、生態(tài)環(huán)境效益分析，為水土保持提供及時可靠的決策依據(jù)。

　　總之，“3S”技術(shù)系統(tǒng)在水務(wù)信息管理中應(yīng)用，可增加水情信息和數(shù)據(jù)收集的完整性準(zhǔn)確性，極大地提高抗災(zāi)減災(zāi)能力。另外“3S”技術(shù)系統(tǒng)還可用于遠(yuǎn)程會商、城市供水管理、河道管理、水利工程建設(shè)等，推動水務(wù)信息管理再上新臺階。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]余建斌.中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)走進(jìn)百姓生活性能不遜GPS，還有獨(dú)門絕技[N].人民日報，2012-12-28.

　　[2]中國新聞網(wǎng).北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)今日正式提供區(qū)域服務(wù)[N].2012-12-27.

　　[3]李德仁.RS、GIS、GPS的集成與應(yīng)用[M].北京:測繪出版社,1995.