水利信息技术第一章概述

1、1水利信息技术水利信息技术河海大学水利水电学院郭龙珠Mobilemail:2水利信息技术水利信息技术课程安排课程安排1、总课时：、总课时：242、2013年年2月月25日日4月月3日日3、本学期：、本学期： 4节节6周周=24=24理论理论+1节复习答疑节复习答疑4、成绩、成绩5次课堂作业次课堂作业*3+3次课后作业次课后作业*5=30+0.7*期末成绩期末成绩3规划和前期准备规划和前期准备信息采集信息采集信息处理信息处理地理信息系统地理信息系统管理信息系统设计及应用管理信息系统设计及应用水利信息仿真与决策水利信息仿真与决策水利信息技术水利信息技术水利信息技术概述水利

2、信息技术概述精确农业水利技术及推广精确农业水利技术及推广信息传输与自动测报系统信息传输与自动测报系统4第一章第一章 水利信息技术概述水利信息技术概述 信息技术发展概述信息技术发展概述 1水利信息技术水利信息技术2水利信息化水利信息化 35第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述一、信息技术的概念一、信息技术的概念二、信息技术的发展历程二、信息技术的发展历程 三、现代信息技术内容三、现代信息技术内容 四、四、“数字地球数字地球”构想构想 五、五、“智慧地球智慧地球”愿景愿景6第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述信息信息（information）是信息源所发生的各种信号和消息经过）

3、是信息源所发生的各种信号和消息经过传递被人们所感知、接收、认识和理解的内容的统称。传递被人们所感知、接收、认识和理解的内容的统称。 信息技术信息技术（information technology，IT）是指获取、处理、）是指获取、处理、传递、存储、使用信息的技术，是能够扩展人们的信息功能传递、存储、使用信息的技术，是能够扩展人们的信息功能的技术。的技术。 思维器官思维器官效应器官效应器官一、信息技术的概念一、信息技术的概念7第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述（一）信息采集技术（一）信息采集技术 信息采集技术信息采集技术指能有效地扩展人类感觉器官的感知域、指能有效地扩展人类感觉器官的

4、感知域、灵敏度、分辨力和作用范围的技术。灵敏度、分辨力和作用范围的技术。包括传感、测量、识别和遥感遥测技术等包括传感、测量、识别和遥感遥测技术等但目前广泛使用的主要是传感技术、遥测技术、遥感技但目前广泛使用的主要是传感技术、遥测技术、遥感技术和全球卫星定位技术等。术和全球卫星定位技术等。 一、信息技术的概念一、信息技术的概念8第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述（二）信息传递技术（二）信息传递技术 l 数字程控交换技术数字程控交换技术l 综合业务数字通信网综合业务数字通信网l 光纤通讯光纤通讯l 数字移动通信数字移动通信l 卫星通讯卫星通讯l 信息高速公路信息高速公路信息传递技术信息

5、传递技术也称通信技术也称通信技术一、信息技术的概念一、信息技术的概念9第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述（三）信息处理技术（三）信息处理技术 信息处理技术信息处理技术就是应用计算机硬件、软件及数字传输网，对信就是应用计算机硬件、软件及数字传输网，对信息进行文字、图形、特征识别，信息与交换码之间的转换，信息进行文字、图形、特征识别，信息与交换码之间的转换，信息的整理、加工、生成，以及利用数据库、知识库实现信息存息的整理、加工、生成，以及利用数据库、知识库实现信息存储和积累的技术。储和积累的技术。l 信息识别技术信息识别技术l 信息转换技术信息转换技术l 信息加工技术信息加工技术l 信

6、息存储技术信息存储技术 一、信息技术的概念一、信息技术的概念10第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述（四）信息控制技术（四）信息控制技术 信息控制技术信息控制技术的功能是根据输入的指令信息（决策信息）对的功能是根据输入的指令信息（决策信息）对外部事物的运动状态和方式实施干预，是效应器官功能的扩外部事物的运动状态和方式实施干预，是效应器官功能的扩展延伸。展延伸。 l 显现技术显现技术l 人机接口技术人机接口技术l 遥控技术遥控技术l 自动控制技术自动控制技术l 机器人技术机器人技术一、信息技术的概念一、信息技术的概念11信息技术组成及其功能示意图信息技术组成及其功能示意图 信息技术的核

7、心信息技术的核心 与外部世界与外部世界的接口的接口 第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述二、信息技术的发展历程 12已形成的综合应用开发技术：已形成的综合应用开发技术： l 数据库技术数据库技术l 人工智能人工智能l 专家系统专家系统l 遥感技术遥感技术l 地理信息系统地理信息系统l 全球定位系统全球定位系统l 计算机辅助决策系统计算机辅助决策系统l 自动控制技术自动控制技术l 多媒体技术多媒体技术l 计算机网络技术计算机网络技术 第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述二、信息技术的发展历程 13（一）古代信息技术（一）古代信息技术 手势、喊叫、形体动作手势、喊叫、形体动作

8、（远古时代（远古时代 ）视觉通信视觉通信 听觉通信听觉通信 邮驿传书邮驿传书 第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述二、信息技术的发展历程 14（二）近代信息技术（二）近代信息技术 广播与电视技术广播与电视技术 摄影技术摄影技术电影技术电影技术电报与电话技术电报与电话技术第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述二、信息技术的发展历程 15（三）现代信息技术（三）现代信息技术 以微电子技术为基础技术，以计算机技术和以微电子技术为基础技术，以计算机技术和现代通信技术为主要代表。现代通信技术为主要代表。 l 信息获取技术信息获取技术l 信息处理技术信息处理技术l 信息传递技术信息传递技

9、术l 信息存储技术信息存储技术第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述二、信息技术的发展历程 16现代信息技术现代信息技术是指是指20世纪世纪70年代以来，随着微电子技术、年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群。和利用信息资源的高技术群。其中以微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术为主导其中以微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术为主导 l 微电子技术微电子技术l 新

10、型元器件技术新型元器件技术l 通信技术通信技术l 计算机技术计算机技术l 各类软件及系统集成技术各类软件及系统集成技术l 光盘技术光盘技术l 传感技术传感技术l 机器人技术机器人技术l 高清晰度电视技术高清晰度电视技术l 第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述三、现代信息技术内容 17微电子产品已经广泛的应用于生产和生活的各个领域微电子产品已经广泛的应用于生产和生活的各个领域 （一）微电子技术（一）微电子技术微电子技术微电子技术是随着集成电路技术发展起来的一门新兴技术。是随着集成电路技术发展起来的一门新兴技术。系统与电路设计系统与电路设计器件物理器件物理工艺技术工艺技术材料制备材料制备

11、自动测试与封装自动测试与封装一系列专门技术以芯片和集成电路为研究重点以芯片和集成电路为研究重点趋势：不断缩小电路元件的尺寸趋势：不断缩小电路元件的尺寸 提高集成度提高集成度第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述三、现代信息技术内容 18现代传感技术现代传感技术就是人们采集获取信息的技术。就是人们采集获取信息的技术。（二）传感技术（二）传感技术l 传感器技术传感器技术l 雷达技术雷达技术l 遥测技术遥测技术l 遥感技术遥感技术l 第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述三、现代信息技术内容 19信息存储技术信息存储技术是人们记录保存信息的技术。是人们记录保存信息的技术。（三）信息存

12、储技术（三）信息存储技术l 磁存储技术磁存储技术l 光存储技术光存储技术l 微缩存储技术微缩存储技术l .第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述三、现代信息技术内容 20（四）计算机技术（四）计算机技术计算机计算机是一种能自动、快速、精确进行信息处理的电子设备。是一种能自动、快速、精确进行信息处理的电子设备。应用广泛：应用广泛： 科学计算科学计算 数据采集和处理数据采集和处理 信息传输和处理信息传输和处理 实时控制实时控制 计算机辅助教育计算机辅助教育 计算机辅助设计计算机辅助设计 人工智能与机器人人工智能与机器人 第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述三、现代信息技术内容 2

13、1 远程教育与培训远程教育与培训 商业宣传商业宣传 图书资料管理图书资料管理 监视系统监视系统 办公自动化办公自动化 医疗诊断医疗诊断 电子出版电子出版 仪器仪表仪器仪表 农业管理农业管理 虚拟现实技术虚拟现实技术 （五）多媒体技术（五）多媒体技术多媒体技术多媒体技术是指能对音乐、声音、文字、图像、照片、动是指能对音乐、声音、文字、图像、照片、动画、电影、电视等多种形式信息进行处理和传输的技术，画、电影、电视等多种形式信息进行处理和传输的技术，能使用户获得图、声、文并茂的计算机画面。能使用户获得图、声、文并茂的计算机画面。第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述三、现代信息技术内容 22

14、文化、娱乐、教育、卫生、金融等方面广泛的信息服务文化、娱乐、教育、卫生、金融等方面广泛的信息服务 （六）通信技术（六）通信技术通信通信是信息的传输与交换，也就是将语言、文字、符号、音乐、是信息的传输与交换，也就是将语言、文字、符号、音乐、图像等信息从发送者传输给另一个时空点的收集者。图像等信息从发送者传输给另一个时空点的收集者。通信系统通信系统是指实现这一通信过程的全部技术设备和信道（传输是指实现这一通信过程的全部技术设备和信道（传输媒介）的总和。媒介）的总和。l长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网）长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网）l无线电话网（包括卫星通信、微波中继通信

15、网）无线电话网（包括卫星通信、微波中继通信网）l有线电视网有线电视网l计算机数据网计算机数据网第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述三、现代信息技术内容 23（一）数字地球的提出（一）数字地球的提出数字地球数字地球一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。数字地球看成是和多维显示的地球虚拟系统。数字地球看成是“对地球的三维对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。在接下来对数。在接下来对数字地球的直观实例解释中可以发现，戈尔的数字地球学是关于字地球的直观实例解释

16、中可以发现，戈尔的数字地球学是关于整个地球、全方位的整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。产物。第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述四、“数字地球”构想 24（二）数字地球的特点（二）数字地球的特点1.具有空间性、数字性和整体性。具有空间性、数字性和整体性。2.数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率、数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率、历史和现时的、矢量格式和栅格格式的海量数据。历史和现时的、矢量格式和栅格格式的海量数据。3.具有迅速充实、联网的地理数据库。具有迅速充实、联

17、网的地理数据库。4.以图像、图形、文本报告等形式提供服务。以图像、图形、文本报告等形式提供服务。5.采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。6.任何一个用户都可以在宽带网上根据自己的权限实时查询和调用数字地球任何一个用户都可以在宽带网上根据自己的权限实时查询和调用数字地球中的信息，无论生产者是谁，无论数据在什么地方；运用具有传感器功能中的信息，无论生产者是谁，无论数据在什么地方；运用具有传感器功能的特制数据手套，还可以对数字地球进行各类可视化操作。的特制数据手套，还可以对数字地球进行各类可视化操作。7.服务对象覆盖整个社会层面

18、，无论政府机关还是科教、生产单位，无论专服务对象覆盖整个社会层面，无论政府机关还是科教、生产单位，无论专业技术人员还是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。业技术人员还是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。 第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述四、“数字地球”构想 25（三）数字地球的技术基础（三）数字地球的技术基础l 1 1、信息高速公路和计算机宽带高速网、信息高速公路和计算机宽带高速网l 2 2、高分辨率卫星影像、高分辨率卫星影像l 3 3、空间信息技术与空间数据基础设施、空间信息技术与空间数据基础设施l 4 4、大容量数据存贮及元数据、大容量数据存贮及元数据l 5 5、科

19、学计算、科学计算l 6 6、可视化和虚拟现实技术、可视化和虚拟现实技术数字地球的核心数字地球的核心是地球空间信息科学，地球空间信息科学的技是地球空间信息科学，地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是术体系中最基础和基本的技术核心是3S技术及其集成。技术及其集成。第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述四、“数字地球”构想 26由于在传感器、计算机、通讯以及综合国力等方面与先进国家存在较大差距，落由于在传感器、计算机、通讯以及综合国力等方面与先进国家存在较大差距，落后于国际先进水平。只有发挥自己的优势，不断努力，才能逐步缩小与国际先进后于国际先进水平。只有发挥自己的优势，不断努

20、力，才能逐步缩小与国际先进水平的差距。水平的差距。（四）数字地球的应用（四）数字地球的应用1 1、对全球变化与社会可持续发展的作用、对全球变化与社会可持续发展的作用 2 2、数字地球对社会经济和生活的影响、数字地球对社会经济和生活的影响 3 3、数字地球与精细农业、数字地球与精细农业 4 4、数字地球与智能化交通、数字地球与智能化交通 5 5、数字地球与、数字地球与Cybercity Cybercity 6 6、数字地球为专家服务、数字地球为专家服务 7 7、数字地球与现代化战争、数字地球与现代化战争第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述四、“数字地球”构想 27第一节第一节 信息技术

21、发展概述信息技术发展概述四、“数字地球”构想 （五）我国（五）我国“数字地球数字地球”发展发展 1999年年11月，由中国科学院和中国政府月，由中国科学院和中国政府15个部委局联合举办的个部委局联合举办的“数字地数字地球国际会议球国际会议” 在北京成功举行，对数字地球进行了充分讨论，提出了在在北京成功举行，对数字地球进行了充分讨论，提出了在我国发展我国发展“数字中国数字中国”的初步构想的初步构想 。近年来，我国在近年来，我国在“数字地球数字地球”领域的研究也正在领域的研究也正在深入和拓宽，已举行有关深入和拓宽，已举行有关“数字地球数字地球”方面的大方面的大型研讨会近型研讨会近10次，许多权威专

22、家著文阐述次，许多权威专家著文阐述“数字数字地球地球”技术，国家技术，国家“863”计划也把计划也把“数字地球数字地球”列为发展战略研究的内容，我国列为发展战略研究的内容，我国“十五发展纲要十五发展纲要”中已把数字化、信息化的内容列入重中之重的项中已把数字化、信息化的内容列入重中之重的项目中。目中。 28第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 这是一种运用先进信息技术手段构建新的世界运行模型的这是一种运用先进信息技术手段构建新的世界运行模型的“愿景愿景”构想。构想。提出：提出：2008年年11月美国月美国IBM公司发布了公司发布了“智慧地球智慧地球”战略。战略。“智

23、慧地球智慧地球”战略被奥巴马政府借鉴和列入美国经济振兴计划，已批战略被奥巴马政府借鉴和列入美国经济振兴计划，已批准投资准投资300亿美元在美国发展亿美元在美国发展“智慧电网智慧电网”和和“智慧医疗智慧医疗”。 29第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含义的含义 核心内容核心内容： 基于信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合，基于信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合，能够以一种能够以一种更智慧的方法更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确

24、性、效率、灵公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。活性和响应速度，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。 利用先进技术获取更智能的洞察并利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值付诸实践，进而创造新的价值 利用任何可以随时随地感知、测量、捕获利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程和传递信息的设备、系统或流程先进的系统可按新的方式协同工作先进的系统可按新的方式协同工作更透彻的感知更透彻的感知更广泛的互联互通更广泛的互联互通更深入的智能化更深入的智能化智慧方法30智慧部分电力电力

25、通信通信IT第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含义的含义 地球部分人人企业企业机构机构社会团体社会团体生态系统生态系统智慧智慧地球地球3I物联化（物联化（Instrumented）互联化（互联化（Interconnected）智能化（智能化（Intelligent） 更透彻的感知更透彻的感知更全面的互联互通更全面的互联互通更深入的智能分析更深入的智能分析31第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含义的含义 32第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智

26、慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含义的含义 六大智慧行动方案各种创新的感应科各种创新的感应科技开始被嵌入各种技开始被嵌入各种物体和设施中，从物体和设施中，从而令物质世界被极而令物质世界被极大程度的数据化大程度的数据化随着网络的高度随着网络的高度发达，人、数据发达，人、数据和各种事物都将和各种事物都将以不同方式联入以不同方式联入网络网络先进技术和超级计算机先进技术和超级计算机则对这些堆积如山的数则对这些堆积如山的数据进行整理、加工和分据进行整理、加工和分析，转化成实实在在的析，转化成实实在在的洞察，帮人们做出正确洞察，帮人们做出正确的行动决策的行动决策33第一节第一节 信息技术发

27、展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 简单地讲简单地讲，互联网，互联网 + 物联网物联网 = 智慧地球智慧地球（一）（一）“智慧地球智慧地球”的含义的含义 把各类传感器嵌入和把各类传感器嵌入和装备到电网、铁路、装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大建筑、供水系统、大坝、油气管道、家用坝、油气管道、家用电器等各种物品中，电器等各种物品中，并且被普遍连接而形并且被普遍连接而形成成“物联网物联网”，并通过超级计算机并通过超级计算机和和“云计算云计算”来处来处理所有网络数据，理所有网络数据，实现人类社会与物实现人类社会与物理系统的整合，实理系统的整合，实时管理和

28、控制人员、时管理和控制人员、机器、设备和基础机器、设备和基础设施，设施，以更加智慧、以更加智慧、精细和动态的精细和动态的方式管理生产方式管理生产和生活，提高和生活，提高资源利用率和资源利用率和生产力水平，生产力水平，改善人与自然改善人与自然间的关系。间的关系。具体来讲具体来讲，“智慧地球智慧地球”是是34第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 （二）物联网（二）物联网 “物联网物联网”（the Internet of things）是指通过射频识别、）是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感

29、设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。理的一种网络。核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯 物联网就是物联网就是“物物相连的互联网物物相连的互联网”，有两层含义：，有两层含义：35第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发

30、展概述五、“智慧地球”愿景 （二）物联网（二）物联网 结构结构36第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 （二）物联网（二）物联网 建立物联网的步骤：建立物联网的步骤：对物体属性对物体属性进行标识进行标识读取物体属性读取物体属性转换为适合网转换为适合网络传输的数据络传输的数据格式格式将物体信息网将物体信息网络传输到信息络传输到信息处理中心，完处理中心，完成物体通信的成物体通信的相关计算相关计算属性静态静态动态动态37第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的物联网的发展是以移动技术为代

31、表的普适计算和泛在网络发展的结果，也将通过应用创新带动经济社会形态和创新形态的变革，结果，也将通过应用创新带动经济社会形态和创新形态的变革，推动面向知识社会的下一代创新（创新推动面向知识社会的下一代创新（创新2.0）形态的形成。）形态的形成。中国电信提出了智能物联网产品的主要应用领域，包括智能家居、中国电信提出了智能物联网产品的主要应用领域，包括智能家居、智能医疗、智能城市、智能环保、智能交通、智能司法、智能农智能医疗、智能城市、智能环保、智能交通、智能司法、智能农业、智能物流、智能校园、智能文博和业、智能物流、智能校园、智能文博和M2M平台。平台。 （二）物联网（二）物联网 38第一节第一节

32、 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 （三）云计算（三）云计算 “云计算云计算”（Cloud Computing）是一种新兴的共享基础架构方法和商）是一种新兴的共享基础架构方法和商业计算模型，也是一种业计算模型，也是一种IT基础设施的交付和使用模式，是将计算任务分基础设施的交付和使用模式，是将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务，用户通过网络以按需、易扩展的方式算力、存储空间和各种软件服务，用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软

33、件）。获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为提供资源的网络被称为“云云”，“云云”是一些可以自我维护和管理是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常是由计算服的虚拟计算资源，通常是由计算服务器、存储服务器、宽带资源等组务器、存储服务器、宽带资源等组成的大型服务器集群。成的大型服务器集群。特征特征（类似于现实中的云）：（类似于现实中的云）：规模较大、动态伸缩、规模较大、动态伸缩、边界模糊、飘忽不定、边界模糊、飘忽不定、难以定位、无处不在难以定位、无处不在 39第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 （三）云计算应用及特点（三）云计算应用及特点 “革

34、命性的计算模型革命性的计算模型”，它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。，它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。“云计算云计算”将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。企业与个人用户无需投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买和租赁计企业与个人用户无需投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买和租赁计算力。算力。在使用者看来在使用者看来“云云”中的资源是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，中的资源是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经

35、常被称为像水电一样使用随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。基础设施。“云计算云计算”具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务、具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务、极其廉价等特点。极其廉价等特点。 40第一节第一节 信息技术发展概述信息技术发展概述五、“智慧地球”愿景 “智慧地球智慧地球”的目标就是将智能信息技术应用到生产的各行各业和生的目标就是将智能信息技术应用到生产的各行各业和生活的方方面面。活的方方面面。IBM希望地球上的每种信息都能被充分的利用，每个企业都具备智慧，希望地球上的每种信息都能被充分的利用，每个企业

36、都具备智慧，它们之间有越来越广泛与深入的联系，如果把网络看作是神经，那么它们之间有越来越广泛与深入的联系，如果把网络看作是神经，那么遍布全球的这些网络就可以看成是地球的神经，按照有条理的、繁杂遍布全球的这些网络就可以看成是地球的神经，按照有条理的、繁杂的、可控的、灵活的规则去运转，让地球上的信息互联互通，让每个的、可控的、灵活的规则去运转，让地球上的信息互联互通，让每个企业、每个设备都能发挥到自己最大的能量与能力，从而让这个星球企业、每个设备都能发挥到自己最大的能量与能力，从而让这个星球充满智慧，并愈发的繁荣。充满智慧，并愈发的繁荣。 （四）（四）“智慧地球智慧地球”的意义的意义41第二节第二

37、节 水利信息技术水利信息技术一、水利信息技术的概念一、水利信息技术的概念二、水利信息技术的发展二、水利信息技术的发展三、三、“数字水利数字水利” 42第二节第二节 水利信息技术水利信息技术一、水利信息技术的概念一、水利信息技术的概念 水利信息技术水利信息技术就是指充分利用现代信息技术，深入开发和广泛就是指充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、存储、处理利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、存储、处理和服务，全面提升水利事业活动效率和效能的技术。和服务，全面提升水利事业活动效率和效能的技术。 l 水利行业是一个信息密集型行业水利行业是一个信息密集型

38、行业: :凡人类的治水活动，都离凡人类的治水活动，都离不开水情、工情和社情的综合利用。因此，古今中外的水不开水情、工情和社情的综合利用。因此，古今中外的水利工作者都十分重视收集整编和利用信息。利工作者都十分重视收集整编和利用信息。掌握水利信息技术的必要性掌握水利信息技术的必要性43第二节第二节 水利信息技术水利信息技术二、水利信息技术的发展二、水利信息技术的发展而在科学技术迅猛发展的今天，由计算机技术和通信技术相结合的信息技术，而在科学技术迅猛发展的今天，由计算机技术和通信技术相结合的信息技术，在水利行业逐步得到推广和应用。在水利行业逐步得到推广和应用。洪涝灾害、洪涝灾害、水资源不足和水污染问

39、题水资源不足和水污染问题.20122012年年（一）历程（一）历程44第二节第二节 水利信息技术水利信息技术二、水利信息技术的发展二、水利信息技术的发展（二）现状（二）现状抗旱指挥系统建设防讯指挥系统建设机关办公自动化水土保持生态环境监测系统水质监测和评价信息系统、水资源实时监控管理系统取得一定成效.在肯定成绩的同时，我们更要正视存在的问题建设中45 (一)投入严重不足第二节第二节 水利信息技术水利信息技术二、水利信息技术的发展二、水利信息技术的发展（三）问题（三）问题我国水利信息化基础设施还十分薄弱。特别是信息资源的开发严重滞后，水我国水利信息化基础设施还十分薄弱。特别是信息资源的开发严重滞

40、后，水利信息的采集和传输利信息的采集和传输至今也未形成覆盖全国至今也未形成覆盖全国的信息网络。的信息网络。除了防汛方面情况相对较好以外对于全行业来说除了防汛方面情况相对较好以外对于全行业来说 ，缺乏统筹规划。在建设，缺乏统筹规划。在建设和管理上还存在着和管理上还存在着条块分割和低水平重复开发条块分割和低水平重复开发等现象。等现象。46信息化有着一个系统性强、集成度高和技术更新周期短信息化有着一个系统性强、集成度高和技术更新周期短的特点。的特点。在信息化中，对信息的规范化和标准化有着严格的要求，在信息化中，对信息的规范化和标准化有着严格的要求，否则难以实现网络的互联互通和信息的大规模集成。否则难

41、以实现网络的互联互通和信息的大规模集成。我国目前尚未形成一个集信息源和基础数据库为一体的我国目前尚未形成一个集信息源和基础数据库为一体的水利信息公用平台，无法真正实现全行业资源共享。水利信息公用平台，无法真正实现全行业资源共享。第二节第二节 水利信息技术水利信息技术二、水利信息技术的发展二、水利信息技术的发展47 (一)投入严重不足第二节第二节 水利信息技术水利信息技术三、数字水利三、数字水利（一）概念（一）概念数字水利数字水利是指以可持续发展理念为指导，以人水和谐作为终极目标，是指以可持续发展理念为指导，以人水和谐作为终极目标，采用以采用以信息技术为核心信息技术为核心的一系列高新技术手段，对

42、水利行业进行技术的一系列高新技术手段，对水利行业进行技术升级和改造以全面提升水事活动效率和效能的发展战略和发展过程。升级和改造以全面提升水事活动效率和效能的发展战略和发展过程。l水循环的基本规律水循环的基本规律l中国的三大水问题中国的三大水问题l解决水问题的基本方略解决水问题的基本方略l当前水利发展的形势当前水利发展的形势l水利行业需要信息技术水利行业需要信息技术（二）提出背景（二）提出背景48 (一)投入严重不足第二节第二节 水利信息技术水利信息技术三、数字水利三、数字水利（三）内涵（三）内涵l水利政务、防汛减灾、水资源监控管理、水环境综合治理、大型水利政务、防汛减灾、水资源监控管理、水环境

43、综合治理、大型水利工程的设计和施工、大中型灌区的综合管理等都迫切需要采水利工程的设计和施工、大中型灌区的综合管理等都迫切需要采用计算机技术、通信网络技术、微电子技术、计算机辅助设计技用计算机技术、通信网络技术、微电子技术、计算机辅助设计技术、术、3S技术（遥感、地理信息系统、全球定位系统）等一系列高技术（遥感、地理信息系统、全球定位系统）等一系列高新技术进行技术改造，水利行业有必要站在当今科学技术的制高新技术进行技术改造，水利行业有必要站在当今科学技术的制高点点。l结合水利行业的应用需求，提出一个较为系统的技术发展战略，结合水利行业的应用需求，提出一个较为系统的技术发展战略，为可持续发展水利这

44、一理念体系提供可操作的技术内涵。可持续为可持续发展水利这一理念体系提供可操作的技术内涵。可持续发展水利和数字水利将分别成为我国水利现代化发展的理论基石发展水利和数字水利将分别成为我国水利现代化发展的理论基石和技术基石。和技术基石。49 (一)投入严重不足第二节第二节 水利信息技术水利信息技术三、数字水利三、数字水利（三）内涵（三）内涵l我们不仅要清楚地明白水利发展的任务，正确甄别某一区域的水我们不仅要清楚地明白水利发展的任务，正确甄别某一区域的水问题所在，分析围绕水问题解决的应用需求，梳理水利业务运作问题所在，分析围绕水问题解决的应用需求，梳理水利业务运作的信息流程，找到提高水事活动效率和效能

45、的切入点，更要跟踪的信息流程，找到提高水事活动效率和效能的切入点，更要跟踪把握当今信息技术的最新进展，研究各类信息技术与水利行业需把握当今信息技术的最新进展，研究各类信息技术与水利行业需求结合的解决方案，开发和步署水利各类业务应用信息系统，培求结合的解决方案，开发和步署水利各类业务应用信息系统，培养使用和维护这些业务系统的技术人才，这些都是实施数字水利养使用和维护这些业务系统的技术人才，这些都是实施数字水利战略必须的过程。战略必须的过程。50 (一)投入严重不足第二节第二节 水利信息技术水利信息技术三、数字水利三、数字水利（三）内涵（三）内涵l尽管数字地球是数字水利提出的重要技术背景，但数字地

46、球的自然延尽管数字地球是数字水利提出的重要技术背景，但数字地球的自然延伸不是数字水利，而是数字流域。流域和地球都是自然空间地理概念，伸不是数字水利，而是数字流域。流域和地球都是自然空间地理概念，而水利是行业概念，有人简单地套用数字地球的技术概念，把数字水利而水利是行业概念，有人简单地套用数字地球的技术概念，把数字水利等同于数字流域，把数字水利的内涵大大缩小了。数字流域很自然地延等同于数字流域，把数字水利的内涵大大缩小了。数字流域很自然地延用数字地球的空间地理信息框架，运用远程自动测控技术采集各类流域用数字地球的空间地理信息框架，运用远程自动测控技术采集各类流域相关水信息，采用数学模型手段对流域

47、水循环（包括自然循环和人工循相关水信息，采用数学模型手段对流域水循环（包括自然循环和人工循环）运动进行仿真模拟，建立三维流域水信息平台，为流域水问题解决环）运动进行仿真模拟，建立三维流域水信息平台，为流域水问题解决和社会经济宏观决策提供依据，构成数字水利最为活跃的前沿研究领域。和社会经济宏观决策提供依据，构成数字水利最为活跃的前沿研究领域。 51 (一)投入严重不足第二节第二节 水利信息技术水利信息技术三、数字水利三、数字水利（三）内涵（三）内涵l从学科建设的角度，我们可以把支撑数字水利战略实施的知识技术体从学科建设的角度，我们可以把支撑数字水利战略实施的知识技术体系叫做数字水利。正如水信息学

48、脱胎于计算水力学，数字水利是传承水系叫做数字水利。正如水信息学脱胎于计算水力学，数字水利是传承水信息学的进一步发展，是信息学的进一步发展，是2000年以来发展了的现代水信息学。年以来发展了的现代水信息学。水信息学52第三节第三节 水利信息化水利信息化一、水利信息化建设的必要性一、水利信息化建设的必要性二、水利信息化的应用二、水利信息化的应用 三、水利信息化标准三、水利信息化标准 53信息是防汛抗旱决策的基础，是正确分析和判断形信息是防汛抗旱决策的基础，是正确分析和判断形势、科学地制定防汛抗旱调度方案的依据。势、科学地制定防汛抗旱调度方案的依据。一、水利信息化建设的必要性一、水利信息化建设的必要

49、性（一）水利信息化是提高抗灾减灾决策水平的需要（一）水利信息化是提高抗灾减灾决策水平的需要l 水利信息系统的建立，将大大提高水利信息系统的建立，将大大提高雨情、水情、工雨情、水情、工情、旱情和灾情情、旱情和灾情信息采集的准确性和传输的时效性信息采集的准确性和传输的时效性. .对洪涝干旱灾害的发展趋势作出及时、准确的预测对洪涝干旱灾害的发展趋势作出及时、准确的预测和预报。制定防洪抗旱调度方案，为决策部门科学和预报。制定防洪抗旱调度方案，为决策部门科学决策提供依据，充分发挥已建工程设施的效能。决策提供依据，充分发挥已建工程设施的效能。第三节第三节 水利信息化水利信息化54水利作为传统行业，在深化改

50、革中不但面临着体制水利作为传统行业，在深化改革中不但面临着体制创新和机制创新的问题，而且还面临着技术创新和创新和机制创新的问题，而且还面临着技术创新和管理创新。管理创新。一、水利信息化建设的必要性一、水利信息化建设的必要性（二）水利信息化是捉高水利科技含量和管理水平的需要（二）水利信息化是捉高水利科技含量和管理水平的需要l 水利信息系统的建立，将会为技术创新和管理创新水利信息系统的建立，将会为技术创新和管理创新创造良好的条件，全面提高水利事业的科技含量和创造良好的条件，全面提高水利事业的科技含量和管理水平。管理水平。第三节第三节 水利信息化水利信息化55信息资源已经成为与物质资源同等重要的资源

51、。政信息资源已经成为与物质资源同等重要的资源。政府充分开发和利用庞大的政府信息资源。是正确、府充分开发和利用庞大的政府信息资源。是正确、高效行使国家行政职能的重要环节。高效行使国家行政职能的重要环节。一、水利信息化建设的必要性一、水利信息化建设的必要性（三）水利信息化是实现水行政主管部门机构改革和职能转变的需（三）水利信息化是实现水行政主管部门机构改革和职能转变的需要要l 信息化将使水利部门有可能广泛获取和利用各种信息资源，信息化将使水利部门有可能广泛获取和利用各种信息资源，更好地管理复杂的水行政事物更好地管理复杂的水行政事物. .提高政府部门的决策水平、管提高政府部门的决策水平、管理水平和工

52、作效率。同时，信息化也有助于实行政务公开，理水平和工作效率。同时，信息化也有助于实行政务公开，加强政府工作人员与广大人民群众之间的联系，使社会各界加强政府工作人员与广大人民群众之间的联系，使社会各界更加有效地监督政府工作。更加有效地监督政府工作。第三节第三节 水利信息化水利信息化56水利与工业、农业、林业、交通等相关行业的发展，水利与工业、农业、林业、交通等相关行业的发展，关系十分密切。关系十分密切。一、水利信息化建设的必要性一、水利信息化建设的必要性（四）水利信息化是满足行业之间实现信惠资源共享、促进国民经（四）水利信息化是满足行业之间实现信惠资源共享、促进国民经济协调发展的需要济协调发展的需要l 实现水利信息化，使水利信息资源与相关行业共享。水利行实现水利信息化，使水利信息资源与相关行业共享。水利行业也从