大数据在水利工程中应用
摘要随着大数据技术的发展,各行各业都在积极研究和应用大数据。
文章首先简要介绍了大数据与水利大数据的概念,然后从水利工程的规划、建设和管理阶段介绍了大数据在水利工程中的应用,希望对广大同行能起到一定的参考作用。
关键词大数据;水利工程;应用1大数据与水利大数据11大数据概述近些年,随着互联网、物联网和云计算的快速发展,人们越来越意识到了大数据的重要性,各个领域都在积极研究和运用大数据解决问题。
大数据,从字面理解就是海量数据的意思,除此以外还有不同于传统数据的特点,总结为4个1巨大的数据量;2繁多的数据类型;3超低的价值密度;4较快的处理速度。
如何从巨大的数据中挖掘出其潜藏的价值才是大数据的意义所在,只有被合理利用的数据才能称之为大数据,不然只是一堆数据。
12水利大数据提出水利作为国家的基础产业,在日常工作中已经积累了大量有关的数据,再加上传感网、射频技术、遥感等技术的发展,采集水利数据的能力得到提升,能收集到更多更广的数据。
这些水利数据主要包括水位流量关系、水文气象、地形地质、水生态等实测信息,还有生态环境、人文经济、地质灾害及互联网等通过水利普查或者其他辅助手段得到的数据。
结合大数据的概念,陈军飞等总结了水利大数据的概念为由水利业务数据包括水文气象、地质、水位流量、水土保持、农田水利、灾害、水利工程建设管理等、水利相关领域的数据包括人口、环境等以及由社会公众提供的数据主要是网络上提供的图片、文字、音频和视频等构成的,并且在合理时间内难以用常规分析方法获取、存储、处理和分析的数据集,所以需要采用大数据相关的处理方法对其进行分析和处理从而实现水利管理的决策。
传统水利数据分析方法和水利大数据的研究方法有很多不同之处,主要包括前者通常是基于抽样数据,而后者则是基于海量数据也就是数据总体进行分析;前者通常是基于某个专业或某个部门内部的数据进行分析,而后者则是跨专业、跨部门进行的多维度和多角度的数据分析。
2水利工程的建设程序本文将从水利工程规划、建设和管理阶段的出发,介
绍大数据的应用。
项目建议书、可行性研究、初步设计和施工详图设计阶段又称为规划设计阶段,主要任务是明确工程的任务与综合利用要求;拟定总体布置,选择主要工程位置、工程形式、工程规模与主要参数;研究工程实施程序与运用方式;估算工程费用、工程效益;评价工程队环境的影响,并综合论证建设项目的必要性和合理性。
施工详图设计是在初步设计的基础上,对建筑物各个部位进行详细设计,供后期施工使用。
建设实施阶段主要是指主体工程的建设实施,项目法人按照批准的建设文件,组织工程建设,保证项目建设目标的实现[5]。
运营管理阶段要充分发挥水利工程的效用,实现防洪、减灾、水资源合理调度和使用等目的,因地制宜保障不同水域工程的排水、过水、调水、蓄水能力和使用效果3大数据在不同阶段的应用水利部门已经积累了大量的数据,而且随着遥感等技术的发展,水利数据的提取技术也得到了提高。
再结合大数据优异处理数据的方法,大数据在水利工程中的应用越来越多。
31大数据在规划设计阶段的应用在规划设计阶段要确定水利工程的总体布置、主要工程位置、工程规模等,在确定这些之前要先得到工程所在地的地形图、水文气象及地质等数据,而这些都能通过大数据方法解决。
首先是大数据在地形图绘制中的应用。
韩平等[7]提出经过多年努力虽然已经获取了大量多种类的地理信息数据,但还是存在覆盖面不广、获取手段单一、精度无法满足要求等缺点,而空间信息和位置大数据能弥补这些不足。
提出我国通过多年的努力通过遥感、已有的各种比例尺地形图、普查以及移动通信等手段已经累积了大量的地理数据,且今后数据增长速度和精度还会极大提高。
今后关键工作是各类大数据的融合,建立智能化的应用模型可以自动生成综合评价、预测预报等专业的制图软件。
其次是大数据在获得水文气象信息中的应用。
提出大数据可以基于海量数据进行分析,跟传统的水文数据抽样分析相比得。