一、“数字工管”的提出背景

水利行业是一个历史悠久的行业，也是信息十分密集的行业。“数字水利”这一概念的提出有其深刻的社会和技术背景，一方面新的治水思路立足于可持续发展这一基本理念，着眼于人与自然的和谐共处，把水利放在自然和国民经济宏观巨型系统中统筹考虑，水利信息的种类和来源大大扩展了，新的治水思路迫切需要先进的技术手段提供支持；另一方面，信息技术飞速发展，计算机主频不断提高，操作系统不断升级，宽带互联网已经出现，传感器技术日趋成熟，为信息采集、传输、处理、共享、控制提供了前所未有的技术手段和解决方案，将对水利的科研、规划、设计、施工和管理产生全方位的影响，为水利行业全面技术升级提供了可能。

在新世纪黄河治理开发中，“数字黄河”建设是“三条黄河”建设中的一项重要任务，“数字工管”建设则是“数字黄河”工程的重要组成部分。

二、“数字工管”的基本概念

所谓“数字工管”，就是借助全数字摄影测量、地理信息系统（GIS）等现代化手段及传统手段采集基础数据，对黄河堤防、涵闸、控导工程等治黄工程构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件与数学模型对各项治黄工程的建设和运行管理进行模拟、分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。通俗地讲，“数字工管”就是将当前的黄河堤防、涵闸、控导工程等治黄工程全部放进计算机，以数字化语言表达治黄工程三维实体。

“数字工管”的构建是一项复杂的系统工程，需要先进技术的支持。一般来说，在“数字工管”建设中必须的高新技术有GIS、虚拟现实等。

GIS（地理信息系统）：是在计算机软、硬件支持下，对空间相关数据进行采集、管理、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的、动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机系统。诸多专题的、区域的GIS系统的集成和资源共享，将真正构建处理全河工程信息的“数字工管”。

虚拟现实技术：虚拟现实是计算机模拟的三维环境，用户可以走进这个环境（用鼠标控制您的浏览方向）并操纵场景中的对象，它的图形渲染是“实时”的，这是它与动画制作的最大区别。这种“实时性”达到了在虚拟场景中的人机“可交互性”。虚拟现实技术开辟了人类交流的新领域。

三、“数字工管”的基本内容

水利工程管理系统包括工程建设管理、工程运行管理、工程安全检测、工程安全评估、工程维护管理等系统。建设任务主要包括应用系统建设和基础设施建设。

1.应用系统建设

（1）工程建设管理

工程建设管理系统包括在建及拟建工程的基本情况，有关信息包括工程位置、工程规模、工程投资控制及工程进度控制。

（2）工程运行管理

工程运行管理系统包含已建工程的运行情况，有关信息包括工程位置、工程规模、工程竣工时间以及工程运行情况。

（3）工程安全检测

工程安全检测系统包括水利工程安全检测方法、技术手段以及工程安全监测预警系统。

（4）工程安全评估

根据防洪工程监测数据，通过回归分析等手段，建立工程安全评估模型。

（5）工程维护管理

对需要维护的工程，可利用工程基本信息、相关维护标准，建立工程维护标准化模型，达到维护方案自动生成和优化的目的。

2.基础设施建设

“数字工管”基础设施主要包括数据采集系统，数据传输系统和数据存储及管理系统，主要承担信息资源的采集、传输、存储及管理等。

（1）数据采集系统

数据采集系统的实施主要分为基础空间数据采集和专业数据采集。

基础空间数据采集系统是利用3S（遥感、地理信息系统、全球定位系统）技术以及野外数字测图技术等组成的多平台、多尺度、多源的信息采集监测处理系统，以满足对地理空间数据、遥感数据、DEM（数字高程模型）数据的生产与更新和业务应用的需求。

专业数据采集系统主要由水文气象、工情险情、引退水、水利工程等采集或监测系统组成，以满足对水利专题信息的采集和处理要求。

数据采集系统承担着基础数据库、专业数据库的数据入库、更新等任务，同时还必须为突发性重大工程与灾害问题的解决，提供实时准确的数据支持。

（2）数据存储及管理系统

通过对治黄工程信息资源进行整合，在统一的数据标准基础上，采用面向对象数据建模技术，建立工程数据逻辑模型，建设包括基础数据库、专业数据库系统，完善数据存储内容，实现治黄工程信息资源的完整性、一致性和共享性。

总之，“数字工管”是“数字黄河”工程的一项重要内容，我们要以“数字黄河”工程建设为契机，搞好“数字工管”建设，促进治黄工程管理的现代化、科学化、规范化，从而实现黄河的长治久安。

作者单位：长垣县黄河河务局