CN113902189A - 一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，涉及水资源规划与管理技术领域，包括S1、进行区域外部水资源环境信息统一采集，分析区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势，得出分析信息数据；S2、充分考虑S1中已有的信息采集数据和机房软硬件设施，按资源共享的原则建设和应用，本发明的有益效果是：设置有数据库中心，保证后续正常信息转换对比，提高了工作人员进行预测时的准确性，保证进行正常动态调控；设置有信息统一采集、全方位整合信息、整合输送数据、数据库中心建设、数值分析对比进行预测调控与部署的整个流程，满足了人们的正常生活所需，从而合理利用水资源，保障区域经济社会可持续发展。
Description
技术领域
本发明涉及水资源规划与管理技术领域，具体为一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法。
背景技术
未来水资源供需过程涉及经济、社会等多方面因素，是一个复杂的变化过程，加之预测方法的局限性，致使水资源供需态势把握不准。造成对水利规划和供水工程在不同程度上的误导。同时，在不少地区面临缺水局面的今天，如何针对社会经济水资源系统复杂系统的特性，提出符合区域水资源变化特点的需水预测方法，有效应对气候变化带来的挑战日益引起了各国政府和学术界的广泛关注。我国在流域水资源综合规划中，也明确提出要充分考虑气候变化带来的影响与挑战，充分考虑各种可能的影响。现有技术较为死板，现有未能及时对区域水资源供需的数值比进行，使得无法对区域内水资源态势进行有效预测以及调控，使得出现供应链不足或者自然灾害后，容易出现区域内水资源供应不及时，影响人们的正常生活所需，因此本发明设置一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法来解决上述出现的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，包括以下步骤：
S1、进行区域外部水资源环境信息统一采集，分析区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势，得出分析信息数据；
S2、充分考虑S1中已有的信息采集数据和机房软硬件设施，按资源共享的原则建设和应用，通过系统进行全方位整合信息资源，得到生产需水、生活需水和生态需水变化过程的数据；
S3、通过采用统一应用支撑平台进行S2中需水变化过程的数据应用集成，通过进行统一用户管理、单点登录、数据录入、数据交换与共享，在统一的应用集成支撑软件约束下实现应用集成，整合输送至数据库中心；
S4、通过S3中的数据库中心按照准则分别进行监测数据库建设、业务数据库建设、基础信息数据库建设、空间数据库建设、多媒体数据库的设计与建设、安全管理体系建设，分析整体数据库中水源供水变化过程；
S5、对S4中建设的实时数据进行图像、表格转换分析，判别与正常区域水资源供需值数据，将两组数值进行对比，数据值发生异常及时发出预警信号，工作人员及时进行预测区域水资源供需态势变化过程，通过调控系统从保障区域水资源可持续发展角度进行总体调控，进行系统部署此处理。
优选的，所述步骤S4中的基础信息数据库建设具体包括以下内容：
(1)监测站点基本信息建设，包括所属行政区、流域、监测项目、测站地理坐标，数据来源于各监测数据项目建设的基础资料，以及已有监测数据库的测站基本信息表；
(2)各类监控对象基本信息建设，包括取用水户、排水户、水厂、污水处理厂、供水管网、水功能区、行政区界、流域和行政区划；
(3)空间信息建设，各类监测站点和各类监控对象的空间位置数据，来自基础地理空间数据库、水利普查成果，以及本项目建设成果；
(4)对象关系信息建设，各类对象之间的关系数据，如取用水户与取水口、取水口与监测点之间的关系。
优选的，所述步骤S4中的业务数据库建设包括以下内容：
(1)水量水质的统计汇总数据建设，根据直接的监测数据而衍生的由系统自动计算而生成的统计汇总数据，如水源地的来水水量、取水量统计、地下水开采量，按照规定的统计汇总规则，汇总后保存到水资源业务数据库中；
(2)水量水质评价数据建设，依据相关标准，利用监测数据进行评价，获得关于水量水质的评价信息；
(3)统计上报数据建设，通过常规的统计上报，由各级部门通过日常统计上报手段，上报的统计表格数据，如重点监测用水户以外的分行政区域的供水量、用水量、排水量；
(4)业务管理数据建设，在水资源各类业务中需要并生成的各类管理数据，如取水许可证管理、水资源论证、用水计划等，包括业务中的结构化数据和非结构化的文档数据，并保存到水资源业务数据库中；
(5)考核指标数据建设，根据三条红线设置的关于用水总量控制、用水效率和纳污能力的考核指标。
优选的，所述步骤S4中的监测数据库建设包括以下内容：
(1)实时雨水情监测数据建设，通过报汛渠道上报的各个水文测站监测的雨情、水情数据，根据平台功能分析，主要是各水资源监控管理相关测站的河道、湖泊、水库的水情信息，通过防汛通讯通道传输，并保存在实时雨水情数据库中；
(2)水质监测数据建设，在已有水质监测的基础上，重点对水功能区和行政区界断面水质增加监测点和监测能力，并通过数据传输通道进行数据传输，并保存在水质数据库中；
(3)地下水监测数据建设，在已有地下水监测的基础上，对地下水超采区、漏斗区设置的地下水监测点，用于监测地下水水位变化信息，并通过数据传输通道进行数据传输，保存在实时雨水情数据库或地下水数据库中；
(4)取用水监测信息建设，包括对主要取水户的取用水监测数据，区别其他数据库的独特的监测信息，取水监测项目在少量已有基础上，大部分通过建设采集和传输，本保存到水资源监控数据库。
优选的，所述步骤S2中的信息采集数据具体包括采集监控数据、通信网络数据、数据存贮信息、计算过程信息和网络安全信息。
优选的，所述步骤S4中安全管理体系建设包括安全管理机构建设、机房的物理安全建设和互联网边界安全。
优选的，所述互联网边界安全包括由区域边界防护系统组成的外部边界和内部区域边界，所述区域边界防护系统由区域边界访问控制、区域边界协议过滤、区域边界安全审计、区域边界恶意代码防范及区域边界完整性保护构成。
优选的，所述步骤S3数据库中心在进行建设中的准则包括以下内容：
A、实用性准则；
B、可靠性准则；
C.先进性准则；
D.标准化准则。
优选的，所述步骤S4中的多媒体数据库建设包括图形与影像数据库、音频数据库、视频数据库、规章制度及标准规范数据库。
优选的，所述步骤S4中的空间数据库建设包括基础地理信息、以及自然对象、相关工程、监测站点和监控管理对象对应的水利空间信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、设置有数据库中心，通过按照实用性准则、可靠性准则、先进性准则和标准化准则分别进行监测数据库建设、业务数据库建设、基础信息数据库建设、空间数据库建设、多媒体数据库的设计与建设、安全管理体系建设，全面分析整体数据库中水源供水变化过程，保证后续正常信息转换对比，提高了工作人员进行预测时的准确性，保证进行正常动态调控；
2、设置有信息统一采集、全方位整合信息、整合输送数据、数据库中心建设、数值分析对比进行预测调控与部署的整个流程，实现了对区域水资源供需态势预测及动态调控，对整体供应链起到保证，避免由于准备不充足导致出现区域内水资源供需出现供应不及时情况，满足了人们的正常生活所需，从而合理利用水资源，保障区域经济社会可持续发展。
附图说明
图1为本发明整体方法流程步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，包括以下步骤：
S1、进行区域外部水资源环境信息统一采集，通过采用线上与线下同步实施的方式进行数据采集，线上通过数据终端进行从楼栋、单元、小区、区域逐级进行记录，进行建立表格，工作人员进行统一分析区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势，进行最终汇总得出分析信息数据；
S2、充分考虑S1中已有的线上信息采集数据和已有的机房软硬件设施，按资源共享的原则建设和应用，通过系统进行全方位整合线上信息资源，通过S1中区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势进行表格对比，得到区域内部生产需水、生活需水和生态需水变化过程的数据，进行分类建立对应表格，进行对比筛选与后期备份，此处的信息采集数据重点为采集监控数据；
S3、通过采用统一应用支撑平台进行S2中需水变化过程的线上数据应用集成，具体集成过程通过进行统一用户管理、限制单点登录、数据录入、数据交换与共享，在统一的应用集成支撑软件约束下实现线上应用集成，整合输送至线上数据库中心；
S4、通过S3中的线上数据库中心分别进行监测数据库建设、业务数据库建设、基础信息数据库建设、空间数据库建设、多媒体数据库的设计与建设、安全管理体系建设，分析整体数据库中水源供水变化过程，此处的安全管理体系建设重点为安全管理机构建设和机房的物理安全建设，此处的准则重点为实用性准则和可靠性准则，此处的多媒体数据库建设重点为图形与影像数据库、音频数据库和视频数据库，此处的空间数据库建设重点为基础地理信息、以及自然对象和相关工程，此处的监测数据库建设重点为实时雨水情监测数据建设和水质监测数据建设，此处的业务数据库建设重点为水量水质的统计汇总数据建设和水量水质评价数据建设；
S5、对S4中建设的线上实时数据进行图像、表格转换分析，判别与正常区域水资源供需值数据，将两组数值进行对比，数据值发生异常及时发出预警信号，工作人员及时进行预测区域水资源供需态势变化过程，通过调控系统从保障区域水资源可持续发展角度进行总体调控，进行系统部署此处理。
具体实施例2
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，包括以下步骤：
S1、进行区域外部水资源环境信息统一采集，通过采用线上与线下同步实施的方式进行数据采集，线下通过工作人员挨家挨户抄水表、做问卷调研、地推形式进行信息采集，可以按照从楼栋、单元、小区、区域逐级进行记录，进行建立表格，工作人员进行统一分析区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势，进行最终汇总得出分析信息数据，与实施例1中的线上数据进行对比筛选；
S2、充分考虑S1中已有的线下信息采集数据和已有的机房软硬件设施，按资源共享的原则建设和应用，通过系统进行全方位整合线下人工搜集信息资源，通过区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势进行表格对比，得到区域内部生产需水、生活需水和生态需水变化过程的数据，进行分类建立对应表格，进行对比筛选与后期备份，此处的信息采集数据重点为通信网络数据和数据存贮信息，与实施例1中的线上数据进行对比筛选；
S3、通过采用统一应用支撑平台进行S2中需水变化过程的线下数据应用集成，具体集成过程通过进行统一用户管理、限制单点登录、数据录入、数据交换与共享，在统一的应用集成支撑软件约束下实现线下应用集成，整合输送至线下数据库中心，与实施例1中的线上数据进行对比筛选；
S4、通过S3中的线下数据库中心按照准则分别进行监测数据库建设、业务数据库建设、基础信息数据库建设、空间数据库建设、多媒体数据库的设计与建设、安全管理体系建设，分析整体数据库中水源供水变化过程，此处的安全管理体系建设重点为安全管理机构建设和机房的物理安全建设，此处的准则重点为先进性准则和标准化准则，此处的多媒体数据库建设重点为规章制度及标准规范数据库，此处的空间数据库建设重点为监测站点和监控管理对象对应的水利空间信息，此处的监测数据库建设重点为地下水监测数据建设和取用水监测信息建设，此处的业务数据库建设重点为统计上报数据建设、业务管理数据建设和考核指标数据建设，与实施例1中的线上数据进行对比筛选；
S5、对S4中建设的线下实时数据进行图像、表格转换分析，判别与正常区域水资源供需值数据，将两组数值进行对比，数据值发生异常及时发出预警信号，工作人员及时进行预测区域水资源供需态势变化过程，通过调控系统从保障区域水资源可持续发展角度进行总体调控，进行系统部署此处理，与实施例1中的线上数据进行对比筛选，通过线上、线下同时进行整体调控。
其中，所述步骤S4中的基础信息数据库建设具体包括以下内容：
(1)监测站点基本信息建设，包括所属行政区、流域、监测项目、测站地理坐标，数据来源于各监测数据项目建设的基础资料，以及已有监测数据库的测站基本信息表；
(2)各类监控对象基本信息建设，包括取用水户、排水户、水厂、污水处理厂、供水管网、水功能区、行政区界、流域和行政区划；
(3)空间信息建设，各类监测站点和各类监控对象的空间位置数据，来自基础地理空间数据库、水利普查成果，以及本项目建设成果；
(4)对象关系信息建设，各类对象之间的关系数据，如取用水户与取水口、取水口与监测点之间的关系。
其中，所述步骤S4中的业务数据库建设包括以下内容：
(1)水量水质的统计汇总数据建设，根据直接的监测数据而衍生的由系统自动计算而生成的统计汇总数据，如水源地的来水水量、取水量统计、地下水开采量，按照规定的统计汇总规则，汇总后保存到水资源业务数据库中；
(2)水量水质评价数据建设，依据相关标准，利用监测数据进行评价，获得关于水量水质的评价信息；
(3)统计上报数据建设，通过常规的统计上报，由各级部门通过日常统计上报手段，上报的统计表格数据，如重点监测用水户以外的分行政区域的供水量、用水量、排水量；
(4)业务管理数据建设，在水资源各类业务中需要并生成的各类管理数据，如取水许可证管理、水资源论证、用水计划等，包括业务中的结构化数据和非结构化的文档数据，并保存到水资源业务数据库中；
(5)考核指标数据建设，根据三条红线设置的关于用水总量控制、用水效率和纳污能力的考核指标。
其中，所述步骤S4中的监测数据库建设包括以下内容：
(1)实时雨水情监测数据建设，通过报汛渠道上报的各个水文测站监测的雨情、水情数据，根据平台功能分析，主要是各水资源监控管理相关测站的河道、湖泊、水库的水情信息，通过防汛通讯通道传输，并保存在实时雨水情数据库中；
(2)水质监测数据建设，在已有水质监测的基础上，重点对水功能区和行政区界断面水质增加监测点和监测能力，并通过数据传输通道进行数据传输，并保存在水质数据库中；
(3)地下水监测数据建设，在已有地下水监测的基础上，对地下水超采区、漏斗区设置的地下水监测点，用于监测地下水水位变化信息，并通过数据传输通道进行数据传输，保存在实时雨水情数据库或地下水数据库中；
(4)取用水监测信息建设，包括对主要取水户的取用水监测数据，区别其他数据库的独特的监测信息，取水监测项目在少量已有基础上，大部分通过建设采集和传输，本保存到水资源监控数据库。
其中，所述步骤S2中的信息采集数据具体包括采集监控数据、通信网络数据、数据存贮信息、计算过程信息和网络安全信息。
其中，所述步骤S4中安全管理体系建设包括安全管理机构建设、机房的物理安全建设和互联网边界安全。
其中，所述互联网边界安全包括由区域边界防护系统组成的外部边界和内部区域边界，所述区域边界防护系统由区域边界访问控制、区域边界协议过滤、区域边界安全审计、区域边界恶意代码防范及区域边界完整性保护构成。
其中，所述步骤S3数据库中心在进行建设中的准则包括以下内容：
A、实用性准则：；
B、可靠性准则；
C.先进性准则；
D.标准化准则。
其中，所述步骤S4中的多媒体数据库建设包括图形与影像数据库、音频数据库、视频数据库、规章制度及标准规范数据库。
其中，所述步骤S4中的空间数据库建设包括基础地理信息、以及自然对象、相关工程、监测站点和监控管理对象对应的水利空间信息。
具体的，使用本发明时，包括以下具体方法：
S1、进行区域外部水资源环境信息统一采集，分析区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势，得出分析信息数据；
S2、充分考虑S1中已有的信息采集数据和机房软硬件设施，按资源共享的原则建设和应用，通过系统进行全方位整合信息资源，得到生产需水、生活需水和生态需水变化过程的数据；
S3、通过采用统一应用支撑平台进行S2中需水变化过程的数据应用集成，通过进行统一用户管理、单点登录、数据录入、数据交换与共享，在统一的应用集成支撑软件约束下实现应用集成，整合输送至数据库中心；
S4、通过S3中的数据库中心按照准则分别进行监测数据库建设、业务数据库建设、基础信息数据库建设、空间数据库建设、多媒体数据库的设计与建设、安全管理体系建设，分析整体数据库中水源供水变化过程；
S5、对S4中建设的实时数据进行图像、表格转换分析，判别与正常区域水资源供需值数据，将两组数值进行对比，数据值发生异常及时发出预警信号，工作人员及时进行预测区域水资源供需态势变化过程，通过调控系统从保障区域水资源可持续发展角度进行总体调控，进行系统部署此处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1、进行区域外部水资源环境信息统一采集，分析区域内部、外部环境中经济发展、人口增长和环境变化趋势，得出分析信息数据；
S2、充分考虑S1中已有的信息采集数据和机房软硬件设施，按资源共享的原则建设和应用，通过系统进行全方位整合信息资源，得到生产需水、生活需水和生态需水变化过程的数据；
S3、通过采用统一应用支撑平台进行S2中需水变化过程的数据应用集成，通过进行统一用户管理、单点登录、数据录入、数据交换与共享，在统一的应用集成支撑软件约束下实现应用集成，整合输送至数据库中心；
S4、通过S3中的数据库中心按照准则分别进行监测数据库建设、业务数据库建设、基础信息数据库建设、空间数据库建设、多媒体数据库的设计与建设、安全管理体系建设，分析整体数据库中水源供水变化过程；
S5、对S4中建设的实时数据进行图像、表格转换分析，判别与正常区域水资源供需值数据，将两组数值进行对比，数据值发生异常及时发出预警信号，工作人员及时进行预测区域水资源供需态势变化过程，通过调控系统从保障区域水资源可持续发展角度进行总体调控，进行系统部署此处理。
2.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于，所述步骤S4中的基础信息数据库建设具体包括以下内容：
(1)监测站点基本信息建设，包括所属行政区、流域、监测项目、测站地理坐标，数据来源于各监测数据项目建设的基础资料，以及已有监测数据库的测站基本信息表；
(2)各类监控对象基本信息建设，包括取用水户、排水户、水厂、污水处理厂、供水管网、水功能区、行政区界、流域和行政区划；
(3)空间信息建设，各类监测站点和各类监控对象的空间位置数据，来自基础地理空间数据库、水利普查成果，以及本项目建设成果；
(4)对象关系信息建设，各类对象之间的关系数据，如取用水户与取水口、取水口与监测点之间的关系。
3.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于，所述步骤S4中的业务数据库建设包括以下内容：
(1)水量水质的统计汇总数据建设，根据直接的监测数据而衍生的由系统自动计算而生成的统计汇总数据，如水源地的来水水量、取水量统计、地下水开采量，按照规定的统计汇总规则，汇总后保存到水资源业务数据库中；
(2)水量水质评价数据建设，依据相关标准，利用监测数据进行评价，获得关于水量水质的评价信息；
(3)统计上报数据建设，通过常规的统计上报，由各级部门通过日常统计上报手段，上报的统计表格数据，如重点监测用水户以外的分行政区域的供水量、用水量、排水量；
(4)业务管理数据建设，在水资源各类业务中需要并生成的各类管理数据，如取水许可证管理、水资源论证、用水计划等，包括业务中的结构化数据和非结构化的文档数据，并保存到水资源业务数据库中；
(5)考核指标数据建设，根据三条红线设置的关于用水总量控制、用水效率和纳污能力的考核指标。
4.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于：所述步骤S4中的监测数据库建设包括以下内容：
(1)实时雨水情监测数据建设，通过报汛渠道上报的各个水文测站监测的雨情、水情数据，根据平台功能分析，主要是各水资源监控管理相关测站的河道、湖泊、水库的水情信息，通过防汛通讯通道传输，并保存在实时雨水情数据库中；
(2)水质监测数据建设，在已有水质监测的基础上，重点对水功能区和行政区界断面水质增加监测点和监测能力，并通过数据传输通道进行数据传输，并保存在水质数据库中；
(3)地下水监测数据建设，在已有地下水监测的基础上，对地下水超采区、漏斗区设置的地下水监测点，用于监测地下水水位变化信息，并通过数据传输通道进行数据传输，保存在实时雨水情数据库或地下水数据库中；
(4)取用水监测信息建设，包括对主要取水户的取用水监测数据，区别其他数据库的独特的监测信息，取水监测项目在少量已有基础上，大部分通过建设采集和传输，本保存到水资源监控数据库。
5.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于：所述步骤S2中的信息采集数据具体包括采集监控数据、通信网络数据、数据存贮信息、计算过程信息和网络安全信息。
6.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于：所述步骤S4中安全管理体系建设包括安全管理机构建设、机房的物理安全建设和互联网边界安全。
7.根据权利要求6所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于：所述互联网边界安全包括由区域边界防护系统组成的外部边界和内部区域边界，所述区域边界防护系统由区域边界访问控制、区域边界协议过滤、区域边界安全审计、区域边界恶意代码防范及区域边界完整性保护构成。
8.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于，所述步骤S3数据库中心在进行建设中的准则包括以下内容：
A、实用性准则；
B、可靠性准则；
C.先进性准则；
D.标准化准则。
9.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于：所述步骤S4中的多媒体数据库建设包括图形与影像数据库、音频数据库、视频数据库、规章制度及标准规范数据库。
10.根据权利要求1所述的一种区域水资源供需态势预测及动态调控方法，其特征在于：所述步骤S4中的空间数据库建设包括基础地理信息、以及自然对象、相关工程、监测站点和监控管理对象对应的水利空间信息。
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