数字技术在河流中应用
地理信息科学在河流水文模拟与管理中的应用探析
地理信息科学在河流水文模拟与管理中的应用探析随着科技的进步和社会的发展，地理信息科学在各个领域的应用也越发广泛。
在河流水文模拟与管理方面，地理信息科学发挥着重要的作用。
本文将探讨地理信息科学在河流水文模拟与管理中的应用，并对其作用和影响进行分析。
一、地理信息科学在河流水文模拟中的应用1.1 数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）数字高程模型是地理信息科学的重要成果之一，在河流水文模拟中起到至关重要的作用。
通过DEM的获取和建立，可以准确地表示地形起伏，并进一步进行流域划分、河网提取等操作，为水文模拟提供重要的数据基础。
1.2 水文气象观测数据的采集与分析地理信息科学技术使得水文气象观测数据的采集变得更加方便和高效。
通过现代化的测量设备和传感器的应用，可以实时获取河流水位、流量、雨量等数据，并结合地理信息系统进行实时监测和分析，为河流水文模拟提供及时准确的数据支持。
1.3 模型建立与参数提取地理信息科学可以借助遥感技术获取不同尺度下的地表覆盖信息，并结合地形数据和气象数据，通过建立相应的数学模型对河流水文过程进行模拟。
同时，地理信息科学还能够提取模型所需要的各类参数，如土壤类型、植被覆盖度等，为水文模拟提供准确的输入参数。
二、地理信息科学在河流水文管理中的应用2.1 水资源优化配置与调度借助地理信息系统的功能，可以对河流水文数据进行可视化处理和分析，进而辅助进行水资源的优化配置和调度。
通过综合分析河流水位、流量、降雨等数据，结合流域水资源管理需求，科学合理地制定水资源调度方案，实现水资源的高效利用和合理分配。
2.2 水灾风险评估与防灾减灾地理信息科学在水文模拟中的应用也可以用于水灾风险评估与防灾减灾工作。
通过对河流水文模拟的结果进行分析和处理，可以准确评估洪水、干旱等水灾风险，并及时制定相应的防灾减灾措施，提高水灾应对能力和预警水平。
2.3 水环境保护与生态恢复在河流水文管理中，地理信息科学还可以应用于水环境保护和生态恢复工作。
数字航道技术在内河航道管理中的应用分析
数字航道技术在内河航道管理中的应用分析摘要：随着我国科技的不断发展，计算机数字技术得到了非常广泛地运用，在各个领域中都应用上了这一技术，使得工作效率以及质量得到了很大的提升。
当前，我国正在加大信息化建设，使用数字航道技术来对内河航道进行管理，可以提高航道管理的整体效能，更好地指挥水上交通，促进水上交通运输得到更好的发展。
本文就此展开了相应研究，旨在促进我国内河航道管理工作的进步。
关键词：数字航道技术；内河航道管理；应用分析引言：当下计算机数字技术得到了非常快速的发展，通过在行业中运用该项技术，可以让行业发展效果提升，同时也会推动产业的可持续发展。
从内航河道管理来看，还存在着内河航道管理系统不完善等问题，在这一系列问题的影响之下，必定会导致内河航道管理的质量下降，无法适应行业的发展需求。
在计算机数字技术的支持之下，数字航道技术得以在内河航道管理工作中得以运用，切实提高了我国内河航道管理的效果以及内河运输的效率。
1.数字航道技术及其工作流程1.1数字航道技术在相关法律法规的背景之下，使用现代化的网络信息技术，根据内河航道的实际情况，对航道及其附属设备的资源进行整合，从而给航道管理提供更加数字化以及智能化的技术支持，这就是数字航道技术。
数字航道技术的综合性较强，其中还融合了其他多种先进技术。
当下，我国的网络信息技术发展迅速，运用数字航道技术，能够根据内河航道以及水文数据等等情况，进行相应的数据采集分析工作，然后对内河航道管理方案进行进一步的优化，由此来提升数字航道技术的运用效果，促进内河航道运输行业的稳定发展[1]。
1.2数字航道技术工作流程数字航道技术工作流程分为数据采集、数据应用以及数据管理三个流程。
首先，根据数字航道技术的特点，将其充分的使用到内河航道管理工作中去，使用数据采集，将各项数据采集调整以及分类，由此来确定数据信息是从何处而来，为后续数据的管理工作奠定基础。
在软件处理方案的构建之下，能够结合自动与手动的方式来对内河航道的数据进行采集，确保数据的有效。
数字孪生守护黄河安澜
数字孪生守护黄河安澜作者：陈燕奇来源：《黄河黄土黄种人》2024年第02期2023 年，河南黄河数字孪生建设的“大明星”当数马渡黄河边的一块“小石头”。
2022 年年底，水利部部长李国英对其点赞，使得这块“小石头”迅速火出圈。
其先后亮相中央电视台《朝闻天下》、第18 届世界水资源大会，并在数字孪生水利建设现场会上再获李国英部长肯定，多次被新华社、《中国水利报》《河南日报》报道……它就是装置了多种传感器、能第一时间感知坝岸险情的“智能石头”。
这仅仅是河南黄河河务局数字孪生黄河建设成果的一个缩影。
数字孪生黄河建设是黄河流域水利高质量发展的有力驱动和支撑，也是实现河南黄河保护治理现代化的必由之路。
2023 年，按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求，河南黄河河务局党组整体谋划、统一部署，初步建成“全域智能感知、高速互联互通、统一共享平台、智慧业务应用”的数字孪生体系，给黄河装上了“智慧大脑”。
布局先行构建智能高效感知网络数字孪生黄河是利用数字技术，实时监测、模拟黄河的运行状态，从而预测黄河的一举一动。
而在这个过程中，数据是基础，也是关键。
2023 年，河南黄河河务局全面铺开“五级四线”全覆盖建设，监测感知点位布局不断优化，扁平化的新型感知网络贯通大河，成为河南黄河监测数据汇聚的重要载体。
在711 千米的黄河两岸布设804 处视频点、26 处高空摄像头，在86 道坝岸上布设根石走失监测设备，重点河段安装水尺44 处、智能语音警示系统220 处，全方位实时监测河道、工程等动态，是工程险情的“侦察兵”。
在马渡、赵口2 处工程部署全天候、全自动河道巡查预警机，配合95 架无人机，开展常态化河道巡查，高空视野俯瞰河势变化、工程抢险情况，既是“千里眼”，又是“顺风耳”。
部署河南黄河云视讯平台，接入终端171 台（套），实现“1+6+26+N”视频会议实时召开，发挥指挥中枢作用。
多项技术叠加优化，共同打造河南黄河信息敏锐感知的“末梢神经”。
水系统数字化相关技术及应用
水系统数字化相关技术及应用水系统数字化是指将传统的水资源管理与监测方式转变为数字化技术应用的过程。
随着科技的发展，数字化技术在水系统中的应用越来越广泛，为水资源管理和保护提供了更好的手段和方法。
一、数字化技术在水系统监测中的应用1.1 传感器技术传感器技术是数字化水系统监测的基础，通过安装不同类型的传感器，可以实时监测水质、水位、流量等参数。
传感器可以将采集到的数据转化为数字信号，通过数据传输方式，将数据传输到中央处理系统，实现对水质和水量的实时监测和分析。
1.2 无线通信技术无线通信技术在数字化水系统监测中起到了关键的作用。
通过无线通信技术，可以实现传感器与中央处理系统之间的数据传输，无需布设复杂的有线网络。
无线通信技术可以采用蓝牙、Wi-Fi、LoRa 等多种方式，根据实际需求选择合适的通信方式，实现数据的实时传输和远程监测。
1.3 数据处理与分析技术数字化水系统监测所采集到的数据量庞大，如何对这些数据进行处理和分析是一个挑战。
数据处理与分析技术可以通过建立数学模型，对数据进行分析和预测，实现对水资源的合理利用和管理。
此外，通过数据可视化技术，将处理后的数据以图表的形式展示，可以更直观地了解水资源的变化情况。
二、数字化技术在水系统管理中的应用2.1 远程监控管理数字化水系统可以实现对水资源的远程监控管理。
通过中央处理系统，可以实时监测各个节点的水质、水位、流量等参数，并能够及时发现异常情况。
同时，可以通过远程控制的方式，对水泵、阀门等设备进行操作，实现对水资源的远程管理。
2.2 智能决策支持数字化水系统可以通过数据分析和建模，为决策者提供科学的决策支持。
通过分析历史数据和实时数据，可以预测未来的水资源情况，为决策者提供参考。
同时，数字化水系统还可以通过模拟实验，评估不同决策方案的效果，帮助决策者做出合理的决策。
2.3 故障预警与维护数字化水系统可以通过监测设备的运行状态，实现故障的预警和维护。
数字化技术在钱塘江新建大桥工程中的应用
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第22期·169·文章编号：2095-6835（2023）22-0169-03数字化技术在钱塘江新建大桥工程中的应用李胜辉1，项恭攀2（1.浙江交工集团股份有限公司，浙江杭州310051；2.浙江交投交通建设管理有限公司，浙江杭州310051）摘要：结合钱塘江新建大桥施工实例，研究了如何利用数字化技术手段与传统工程建设行业的施工及安全管理进行有机结合。
开发应用了针对施工安全信息化管理的潮汛预报、吊装区域自动化预警、落水人员自动监测报警系统，应用了针对施工信息化管理的钢桁梁顶推自动测量技术、无人机实景三维测量技术，为后续类似工程的数字化技术应用提供了可借鉴经验。
关键词：数字化技术；落水监测；自动测量；实景三维中图分类号：U442文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.22.048近年来，新基建作为“数字中国”国家战略的重要发展方向和数字经济的重要支撑，对应工程领域的数字化施工技术也在各个项目中快速发展，同时也强调“要脚踏实地、因企制宜，不能为数字化而数字化”。
对于施工传统行业来说，实用的才是最好的，才是最有效的。
但由于自身的传统属性，建筑施工行业的数字化技术应用现状并不乐观，存在诸如开发应用成本大、缺乏规模效应，施工现场项目覆盖率低、空泛不实用等亟需解决的问题。
因此，如何利用信息技术、数字化手段与传统工程行业有机结合来提高工作效率、提升管理质量已成为施工企业的首选方案[1]。
1工程概况钱塘江新建大桥是国内首座多跨长联公轨两用悬链形上加劲钢桁梁桥，全长1350.8m ，主跨240m ，上层为8车道公路，下层为双线快轨。
无论单跨跨径还是孔数在国内极少有建成的案例，技术难度非常大；桥址位于钱江二桥下游的强涌潮区域，常年受上游泄洪及下游潮涌影响，又毗邻沪昆高铁桥、浙赣铁路桥及沪杭甬高速公路，施工空间有限，安全管控风险高；与此同时，本项目钢桁梁采用散拼+顶推安装工艺，构件数量多、精度要求高、作业时间长。
北斗卫星在水利工程中的应用案例
文章标题：北斗卫星在水利工程中的应用案例一、引言在当今数字化时代，卫星导航技术已经成为许多行业的重要工具，其中包括水利工程。
北斗卫星系统作为我国自主研发的卫星导航系统，正在逐渐成为水利工程领域的重要支撑。
本文将从深度和广度两个方面对北斗卫星在水利工程中的应用案例进行全面评估，并探讨其对水利工程的影响和意义。
二、北斗卫星在水利工程中的定位和测量应用1. 河流水位监测北斗卫星系统通过高精度的定位服务，可以为河流水位监测提供精准的数据支持。
通过在水文测报站点安装北斗卫星定位设备，可以实现对河流水位的实时监测，并及时预警可能出现的洪涝灾害，为水利工程的安全运行提供重要依据。
2. 水库水文监测对于水库来说，准确的水文监测数据对于水库调度和管理至关重要。
北斗卫星系统可以实现水库水位、流量等水文要素的高精度监测和实时传输，为水库调度决策提供可靠的数据支持，提高了水利工程的效益和安全性。
3. 灌溉系统精准施肥在农田灌溉方面，北斗卫星定位系统可以帮助实现精准施肥，通过精准的定位服务，可以实现对农田灌溉水利用效率的提升，减少农药、化肥的使用，促进农业可持续发展，为水利工程的生态环境保护作出贡献。
三、北斗卫星在水利工程中的应用案例总结通过对北斗卫星在水利工程中的应用案例进行深入探讨，可以看出其在水利工程中发挥着越来越重要的作用。
北斗卫星系统的定位精度高、信号覆盖广等特点，使其成为水利工程中不可或缺的技术支撑，为水利工程的智能化、精细化和现代化发展提供了有力保障。
四、个人观点和理解作为水利工程领域的从业者，我对北斗卫星在水利工程中的应用非常看好。
北斗卫星系统的应用不仅可以提升水利工程的效率和安全性，还可以促进水资源的合理利用和保护，对于实现水利工程的可持续发展具有重要意义。
我相信随着北斗卫星系统技术的不断创新和完善，其在水利工程中的应用将会更加广泛和深入，为水利工程领域的发展带来新的机遇和挑战。
结语通过对北斗卫星在水利工程中的应用案例进行全面评估，我们不仅对其在水利工程中的具体应用有了更深入的了解，也对其未来的发展前景有了更清晰的认识。
概论DEM技术在水利工程中的运用
概论DEM技术在水利工程中的运用引言现在科学技术的不断发展，直接推动了数字化技术、传感器技术、计算机技术以及通讯技术等技术的不断提升，现在卫星遥感水平也已經进入到了一个飞速的发展时期。
水利工程的地质勘测由于遥感技术水平的提升而变得越来越方便，同时遥感技术正在朝着高精度、多光谱以及高时空分辨率的方向不断的发展。
作为一组实地模型，数字高程模型（DEM）的主要表现形式就是数值列阵，其属于一个数字地形模型的分支，主要是对各种地貌因子进行描述，比如坡向、地面坡向等线性组合以及非线性组合成的空间分布。
1 如何生成与应用DEM1.1 对方法和数据源等进行提取DEM的载体就是二维平面，通过二维平面将规格的网格建立起来，采用“z”坐标在格网点当中对每个点的高程进行表示，可以利用以下几种方式针对DEM 进行提取：（1）在高程数据、高程点以及等高线当中产生的矢量数据，主要采用人工网格法、三角网法以及曲面拟合法等方法作为其内插方法。
（2）对立体像当中的图像进行提取，而RADASAT卫星图像以及SPOT卫星图像则属于其数据的主要来源。
1.2 生成步骤对Data模块当中存在的各种子模块进行选择，选择在Create Surface函数当中的存在着高程数据点的各种资料，然后将数据输入进去，Z方向的属性在其中是由Elevation字段表示的。
网格的大小与文件的分辨率之间呈正相关的关系，选择正方形网格作为输出文件，其具有20m的网格边长，采用单精度浮点数作为数据类型。
经过大量的分析，我们知道相对于线性插值而言，非线性插值产生的等高线呈现出比较平滑的特点，所以采用非线性的rubber sheeting作为文件的插值方式。
在将上述的步骤完成之后，对Data Prep模块中存在的mosaic函数进行选择，对小块网格进行拼接，直到将完整的大图获取。
1.3 应用有限单元法在投影参考以及地理坐标配准建立的前提下，DEM数据才能够被使用。
配准利用几何变换的方式将格网系统数据向另一个格网系统进行转换，其中包括几何纠正以及投影转变。
数字化测绘在水利工程中的应用
数字化测绘在水利工程中的应用作者：朱秀轶来源：《城市建设理论研究》2013年第35期摘要：伴随着我国的科学技术的不断的发展，我国在水利工程上也开始更加注重科技含量的投入，因此，数字化这一技术在水利工程当中的应用就显得尤为重要。
数字化测绘在水利工程当中的应用，可以更好的对水利工程进行监测和研究，从而更好的为我国水利工程的发展做出贡献。
本文就将针对数字化测绘在水利工程当中的应用进行简单的分析。
、关键字：数字化测绘水利工程应用中图分类号： P2 文献标识码： A随着现代科学技术的不断发展，数字化测绘在水利工程，电力系统，交通等方面的应用已经变得极为普及和完善，其在水利工程当中的使用已经不足为怪。
数字化测绘在水利工程上的应用更好的促进了这一项目工程的自动化和专业化。
一、首先，我们要明确数字化测绘的本质内涵和具体概念以及相关的一些知识。
（一）数字测绘的基本概念和内涵。
所谓的数字化测绘，实际上就是通过计算机，对具体的地形特点进行分析，从而通过处理得到的数字地图，这就是我们所说的数字测绘。
数字化测绘具体是指以传统的白纸绘图为最基本的原理，通过计算机等一些设备或者软件，采用数据库以及一些数据分析和控制的方式对一些野外的数据进行分析，获取更为准确的地图。
在这个过程当中，一般由数据输入，数据处理以及数据输出三个部分组成，所以我们也习惯的将这个过程称之为数字化测绘系统。
这一技术的使用可以为任何一项工程带来更为准确和精确的地图作为参考，大大的提高了工作的正确性和准确率。
（二）将数字化测绘引入到水利工程当中的优势。
具体而言，将数字化测绘引入到水利工程当中，主要有三方面的优势。
首先第一点就是测绘的图形更为精确和准确。
之所以这样说，主要的原因就是数字化测绘相比较传统的测绘方式，更加具有精确性，避免了很多的误差，从而在一些地理事物和地貌特征分析的时候，可以更好的将那些数据进行采集和处理，从而得出更加具有科学性的分析结果。
尤其是在水利工程的问题上，很多时候，由于勘测的局限性和一些不可达到的勘探要求，此时就非常需要数字化的测绘方式来代替传统的测绘模式，得到更为需要的和更为准确的数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字技术在河流中的应用
【摘要】自从“数字地球”的概念提出后，在全世界范围内引起了巨大反响。
而作为“数字地球”的一个重要区域层次——“数字河流”，不仅仅是实施数字地球的切入点，同时也是发展信息化水利的必经之路。
“数字河流”以“数字地球”技术为背景，对真实流域及其一切相关的信息做数字化重现和分析。
本文将分别以“数字都江堰工程”和“数字黄河”为例，浅谈数字技术在河流中的应用。
【关键词】数字技术河流应用
1 数字都江堰工程
1.1 工程背景
“数字都江堰工程”是在“数字地球”的数据资源条件下，以都江堰流域为对象，应用“3s”技术（应用遥感（rs）、全球定位系统（gps）、地理信息系统（gis）），和网络技术、虚拟仿真系统等高科技手段，对都江堰流域的各个复杂的信息进行数字整合及虚拟仿真，集成信息应用系统，为实现都江堰的可持续发展提供技术支撑。
1.2 建设内容
“数字都江堰工程“将对都江堰流域的资源、环境与社会经济等各种信息，按地理坐标整合，形成数字都江堰基础信息平台；在此平台的基础上，对都江堰流域的水资源循环系统和社会经济系统进行模型化分析，形成专业服务平台；在基础信息和专业服务两大平
台的基础上，采用预测技术、虚拟仿真技术，形成“数字都江堰工程”的具有分布决策、冲突协调功能的综合决策平台。
1.3 数据采集
数据采集是“数字都江堰工程”建设的基础，“数字都江堰工程”的各类数据采集，一是通过分布在整个项目区的各种专业观测与检测站点，二是通过卫星照片、航测图等公众信息系统获取。
图形数据的采集标准采用国家测绘局及内部委已经建立的图形空间数据
的元数据标准和图形数据标准。
图形数据的采集标准采用国家测绘局与各部委已经建立的图像数据的元数据标准和采集系列标准。
1.4 数学模型
数学模型是对水利工程进行研究的重要手段，也是今后发展的一大趋势。
它包括都江堰灌区及其流域的水土保持系统，数学模型的建立及其模型库的内容和结构体系。
模型库的建设要认真研究流域的水文气象特征，调水管理特点等与流域相关的过程，并从中抽象出描述这些过程的基础模块和构件。
1.5 综合决策支持平台
综合决策支持平台是“数字都江堰工程”最高层次的应用。
它由会商决策中心和软件系统构成。
其中，软件系统又可分为综合决策与专业决策两个支持系统。
“数字都江堰工程”的综合决策平台主要是面对灌区的战略问题和重大突发事件的协调和支持。
“数字都江堰工程”将以数据库和模型库为基础，以各专业的应用系统为主体，采用会商的模式，在虚拟的三维场景中实现水资源
的最优、最合理利用，达到“天、地、人、水”和谐统一、持续发展的目标。
2 数字黄河工程
2.1 工程背景
黄河是我国的第二大河，干流河道全长5464km，流域面积79.5万k㎡。
作为中国的母亲河，黄河也是国内外公认的世界上最复杂最难以治理的大河。
“数字黄河工程”就是把黄河装进计算机。
借助现代化手段及传统手段采集数据，以功能强大的系统软件和数字模型对黄河的开发、管理进行模拟、研究。
“数字黄河工程”的建设，可以为世人提供一个全新的了解黄河的窗口，将黄河治理与开发、管理的难题更全面的展示给世界，以充分利用国内外的智慧，集思广益，开发黄河。
2.2 建设内容
“数字黄河工程”旨在运用先进的水利和信息技术，对传统的黄河治理与管理手段进行升级改造，推动黄河水利现代化。
重点建设防汛减灾、水量调度、工程建设与管理等基于应用服务平台。
“数字黄河工程”的最终目的是为有效治理黄河提供决策支持信息。
2.3 应用系统
应用系统是以应用服务平台和数据中心为依托，形成以防汛减灾、水量调度、水资源保护，水土保持、生态环境监测以及水利工程建设与管理等业务系统为骨架的专业应用系统。
“数字水资源管理调度”是“数字黄河”工程的一期工程，利用
通信及计算机网络、“3s”和数字模型等技术，在可视化环境下，实现黄河水量实时调度引黄涵闸和引水口的远程自动化监控，提高水资源调度与管理水平，达到合理配置黄河水资源，使有限的黄河水资源发挥更大的综合效益。
水量调度方案的管理是黄河水资源管理调度决策支持系统的核
心内容。
该系统包括需水量计算、调度方案评价与选择、方案结果显示等功能。
2.4 应用服务平台
应用服务平台是“数字黄河”工程的资源管理者和应用的服务者，它可以实现资源的统一管理和高度分享，为应用系统的开发和集成提供基础，为系统整合提供标准和技术手段。
应用服务平台由应用服务器中间件、数据仓库和知识库、模型库三部分组成。
应用服务平台的建设是解决新老系统平稳过渡的一个桥梁，并且为新老系统从控制集成和数据集成两方面提供支持服务，使原有系统可被封装为应用服务器和提供标准的桥接接口和管理服务。
“数字黄河工程”是黄河治理现代化、信息化可持续发展的重要保障。
并且使用了很多先进技术，在数据采集方面扩大了范围，提高了精度和应时性。
在标准统一的数据集成平台支持下，建设完善的模型库和模型库管理系统，用“三条黄河”——原型黄河、数字黄河、模型黄河的互联互助，解决黄河实际问题。
3 结语
从“数字都江堰工程”和“数字黄河工程”的具体实例中，研究
发现数字技术不仅是发展信息化水利的必经之路，同时，也为未来开发河流、流域等提供了新的思路。
数字技术在未来的水利开发中会扮演越来越重要的角色。
参考文献：
[1]四川省都江堰管理局.清华大学水沙科学教育部重点实验室.数字都江堰工程.科学出版社，2004.
[2]水利部黄河水利委员会.“数字黄河”水利规划.黄河水利出版社，2003.。