隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)都在積極研究和應(yīng)用大數(shù)據(jù)。文章首先簡要介紹了大數(shù)據(jù)與水利大數(shù)據(jù)的概念，然后從水利工程的規(guī)劃、建設(shè)和管理階段介紹了大數(shù)據(jù)在水利工程中的應(yīng)用，希望對廣大同行能起到一定的參考作用。

1大數(shù)據(jù)與水利大數(shù)據(jù)

1.1大數(shù)據(jù)概述

近些年，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算的快速發(fā)展，人們越來越意識到了大數(shù)據(jù)的重要性，各個領(lǐng)域都在積極研究和運用大數(shù)據(jù)解決問題。大數(shù)據(jù)，從字面理解就是海量數(shù)據(jù)的意思，除此以外還有不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的特點，總結(jié)為4個“V”：（1）巨大的數(shù)據(jù)量（volume）；（2）繁多的數(shù)據(jù)類型（variety）；（3）超低的價值密度（value）；（4）較快的處理速度（velocity）。如何從巨大的數(shù)據(jù)中發(fā)掘潛在的價值是大數(shù)據(jù)的意義，只有合理利用的數(shù)據(jù)才能稱為大數(shù)據(jù)。否則，只有很多數(shù)據(jù)。

1.2水利大數(shù)據(jù)

建議水利作為國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在日常工作中已經(jīng)積累了大量相關(guān)數(shù)據(jù)，加上傳感網(wǎng)、射頻技術(shù)、遙感等技術(shù)的發(fā)展，提高了收集水利數(shù)據(jù)的能力，可以收集更廣泛的數(shù)據(jù)。這些水利數(shù)據(jù)主要包括水位流量關(guān)系、水文氣象、地形地質(zhì)、水生態(tài)等實測信息，以及生態(tài)環(huán)境、人文經(jīng)濟、地質(zhì)災(zāi)害、網(wǎng)絡(luò)等通過水利調(diào)查和其他輔助手段獲得的數(shù)據(jù)。結(jié)合大數(shù)據(jù)的概念，陳軍飛等總結(jié)了水利大數(shù)據(jù)的概念，由水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(包括水文氣象、地質(zhì)、水位流量、水土維持、田地水利、災(zāi)害、水利工程建設(shè)管理等)、水利相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)(包括人口、環(huán)境等)、社會公眾提供的數(shù)據(jù)(主要由網(wǎng)上提供的照片、文字、音頻、視頻等)構(gòu)成，在合理的時間內(nèi)通常的分析方法很難獲得、保管、處理和分析的數(shù)據(jù)集

2水利工程施工流程

本文將從水利工程規(guī)劃、建設(shè)和管理階段出發(fā)，介紹大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。項目建議書、可行性研究、初步設(shè)計施工詳詳細(xì)設(shè)計階段又稱規(guī)劃設(shè)計階段，主要任務(wù)是明確工程任務(wù)和綜合利用要求，制定整體布局，選擇主要工程位置、工程形式、工程規(guī)模和主要參數(shù)，研究工程實施程序和運用方式施工詳細(xì)設(shè)計基于初步設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計建筑物各部分，供后期施工使用。建設(shè)實施階段主要是指主體工程的建設(shè)實施，項目法人按照批準(zhǔn)的建設(shè)文件，組織工程建設(shè)，保證項目建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)[5]。運營管理階段應(yīng)充分發(fā)揮水利工程的功效，實現(xiàn)防洪、減災(zāi)、水資源合理安排和使用等目的，因地制宜保障不同水域工程的排水、過水、調(diào)水、蓄水能力和使用效果

三大數(shù)據(jù)在不同階段的應(yīng)用

水利部門已經(jīng)積累了大量數(shù)據(jù)，而且隨著遙感等技術(shù)的發(fā)展，水利數(shù)據(jù)的提取技術(shù)也得了提高。結(jié)合大數(shù)據(jù)優(yōu)秀處理數(shù)據(jù)的方法，大數(shù)據(jù)在水利工程中的應(yīng)用越來越多。

3.1大數(shù)據(jù)在規(guī)劃設(shè)計階段的應(yīng)用

在規(guī)劃設(shè)計階段必須確定水利工程的整體配置、主要工程位置、工程規(guī)模等，在確定之前必須得到工程所在地的地形圖、水文氣象和地質(zhì)等數(shù)據(jù)，這些都可以用大數(shù)據(jù)方法解決。首先是大數(shù)據(jù)在地形圖繪制中的應(yīng)用。韓平等[7]經(jīng)過多年的努力，雖然獲得了很多種類的地理信息數(shù)據(jù)，但還是有壟斷面不廣、獲得手段單一、精度不能滿足要求等缺點，空間信息和位置大的數(shù)據(jù)可以彌補這些缺點。我國多年的努力通過遙感、現(xiàn)有的比例尺地形圖、調(diào)查、移動通信等手段積累了大量的地理數(shù)據(jù)，今后的數(shù)據(jù)增長速度和精度大幅度提高。以后的關(guān)鍵工作中是各種各樣大數(shù)據(jù)的融合，構(gòu)建智能化應(yīng)用模式能夠自動生成綜合性評價、預(yù)測預(yù)報等專業(yè)的制圖軟件。

接下來是大數(shù)據(jù)在獲取水文氣象信息中的應(yīng)用。大數(shù)據(jù)可以根據(jù)大量數(shù)據(jù)進行分析，與傳統(tǒng)的水文數(shù)據(jù)抽樣分析相比，結(jié)果更可靠。應(yīng)用遙感、物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星定位和云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，再加上地面水文崗?fù)ぃ�形成空天地一體的水文信息感知系統(tǒng)，未來可以成為智能水利的數(shù)據(jù)支撐。最后是大數(shù)據(jù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用。設(shè)計了基于Hadoop的地質(zhì)大數(shù)據(jù)融合挖掘框架，該框架采用HDFS技術(shù)存儲地質(zhì)文件，采用MapReduce改造現(xiàn)有算法，通過Hive平臺快速查詢結(jié)果。在這些基礎(chǔ)上實現(xiàn)地質(zhì)大數(shù)據(jù)的可視化。提出了多種地質(zhì)大數(shù)據(jù)的存儲和處理方法，認(rèn)為三維可視化是地質(zhì)大數(shù)據(jù)最好的顯示方式。雖然地質(zhì)大數(shù)據(jù)的研究還處在起步階段，但具有很好的發(fā)展前景。

3.2大數(shù)據(jù)在施工階段的應(yīng)用

中登華等設(shè)計的智能水庫由水庫空間層、主動感知層、自動傳輸層、智能分析層和智能管理決策層五個環(huán)節(jié)構(gòu)成，最后水利工程施工多目標(biāo)實時優(yōu)化，施工質(zhì)量實時控制，水庫穩(wěn)定性自動分析

3.3大數(shù)據(jù)在運營管理階段的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)洪水災(zāi)害的管理，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合洪水災(zāi)害數(shù)據(jù)，提高洪水災(zāi)害預(yù)測的準(zhǔn)確性，延長預(yù)測期。在水資源配置方面，可以統(tǒng)計分析水資源配置、水量配置、用戶等數(shù)據(jù)，隨時調(diào)整水庫的供水配置和漏水量。除了

3.4大數(shù)據(jù)在其他方面的應(yīng)用

之外，大數(shù)據(jù)在其他方面還有很多應(yīng)用。例如，可以利用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)地區(qū)水土流失的動態(tài)監(jiān)測和評價的羅鵬等，利用WebGIS建立了大型灌溉區(qū)水利信息的綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了灌溉區(qū)門、水質(zhì)、水雨情況、渠道等信息的綜合管理和自動化事務(wù)的吳思等，大數(shù)據(jù)在管道挖掘中的應(yīng)用構(gòu)想

4結(jié)語

大數(shù)據(jù)在水利工程中的應(yīng)用是必然的發(fā)展趨勢，一方面是因為和水利工程有關(guān)的部門已經(jīng)積累了大量的水利大數(shù)據(jù)，另一方面是遙感、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的發(fā)展使得大數(shù)據(jù)技術(shù)越來越進步。大數(shù)據(jù)在水利工程中的應(yīng)用還處于起步階段，在未來通過人們不斷努力研究會成為解決水利工程問題的重要手段。