1、1水利信息技術水利信息技術河海大學水利水電學院郭龍珠Mobilemail:2水利信息技術水利信息技術課程安排課程安排1、總課時：、總課時：242、2013年年2月月25日日4月月3日日3、本學期：、本學期： 4節節6周周=24=24理論理論+1節復習答疑節復習答疑4、成績、成績5次課堂作業次課堂作業*3+3次課后作業次課后作業*5=30+0.7*期末成績期末成績3規劃和前期準備規劃和前期準備信息采集信息采集信息處理信息處理地理信息系統地理信息系統管理信息系統設計及應用管理信息系統設計及應用水利信息仿真與決策水利信息仿真與決策水利信息技術水利信息技術水利信息技術概述水利

2、信息技術概述精確農業水利技術及推廣精確農業水利技術及推廣信息傳輸與自動測報系統信息傳輸與自動測報系統4第一章第一章 水利信息技術概述水利信息技術概述 信息技術發展概述信息技術發展概述 1水利信息技術水利信息技術2水利信息化水利信息化 35第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述一、信息技術的概念一、信息技術的概念二、信息技術的發展歷程二、信息技術的發展歷程 三、現代信息技術內容三、現代信息技術內容 四、四、“數字地球數字地球”構想構想 五、五、“智慧地球智慧地球”愿景愿景6第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述信息信息（information）是信息源所發生的各種信號和消息經過）

3、是信息源所發生的各種信號和消息經過傳遞被人們所感知、接收、認識和理解的內容的統稱。傳遞被人們所感知、接收、認識和理解的內容的統稱。 信息技術信息技術（information technology，IT）是指獲取、處理、）是指獲取、處理、傳遞、存儲、使用信息的技術，是能夠擴展人們的信息功能傳遞、存儲、使用信息的技術，是能夠擴展人們的信息功能的技術。的技術。 思維器官思維器官效應器官效應器官一、信息技術的概念一、信息技術的概念7第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述（一）信息采集技術（一）信息采集技術 信息采集技術信息采集技術指能有效地擴展人類感覺器官的感知域、指能有效地擴展人類感覺器官的

4、感知域、靈敏度、分辨力和作用范圍的技術。靈敏度、分辨力和作用范圍的技術。包括傳感、測量、識別和遙感遙測技術等包括傳感、測量、識別和遙感遙測技術等但目前廣泛使用的主要是傳感技術、遙測技術、遙感技但目前廣泛使用的主要是傳感技術、遙測技術、遙感技術和全球衛星定位技術等。術和全球衛星定位技術等。 一、信息技術的概念一、信息技術的概念8第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述（二）信息傳遞技術（二）信息傳遞技術 l 數字程控交換技術數字程控交換技術l 綜合業務數字通信網綜合業務數字通信網l 光纖通訊光纖通訊l 數字移動通信數字移動通信l 衛星通訊衛星通訊l 信息高速公路信息高速公路信息傳遞技術信息

5、傳遞技術也稱通信技術也稱通信技術一、信息技術的概念一、信息技術的概念9第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述（三）信息處理技術（三）信息處理技術 信息處理技術信息處理技術就是應用計算機硬件、軟件及數字傳輸網，對信就是應用計算機硬件、軟件及數字傳輸網，對信息進行文字、圖形、特征識別，信息與交換碼之間的轉換，信息進行文字、圖形、特征識別，信息與交換碼之間的轉換，信息的整理、加工、生成，以及利用數據庫、知識庫實現信息存息的整理、加工、生成，以及利用數據庫、知識庫實現信息存儲和積累的技術。儲和積累的技術。l 信息識別技術信息識別技術l 信息轉換技術信息轉換技術l 信息加工技術信息加工技術l 信

6、息存儲技術信息存儲技術 一、信息技術的概念一、信息技術的概念10第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述（四）信息控制技術（四）信息控制技術 信息控制技術信息控制技術的功能是根據輸入的指令信息（決策信息）對的功能是根據輸入的指令信息（決策信息）對外部事物的運動狀態和方式實施干預，是效應器官功能的擴外部事物的運動狀態和方式實施干預，是效應器官功能的擴展延伸。展延伸。 l 顯現技術顯現技術l 人機接口技術人機接口技術l 遙控技術遙控技術l 自動控制技術自動控制技術l 機器人技術機器人技術一、信息技術的概念一、信息技術的概念11信息技術組成及其功能示意圖信息技術組成及其功能示意圖 信息技術的核

7、心信息技術的核心 與外部世界與外部世界的接口的接口 第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述二、信息技術的發展歷程 12已形成的綜合應用開發技術：已形成的綜合應用開發技術： l 數據庫技術數據庫技術l 人工智能人工智能l 專家系統專家系統l 遙感技術遙感技術l 地理信息系統地理信息系統l 全球定位系統全球定位系統l 計算機輔助決策系統計算機輔助決策系統l 自動控制技術自動控制技術l 多媒體技術多媒體技術l 計算機網絡技術計算機網絡技術 第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述二、信息技術的發展歷程 13（一）古代信息技術（一）古代信息技術 手勢、喊叫、形體動作手勢、喊叫、形體動作

8、（遠古時代（遠古時代 ）視覺通信視覺通信 聽覺通信聽覺通信 郵驛傳書郵驛傳書 第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述二、信息技術的發展歷程 14（二）近代信息技術（二）近代信息技術 廣播與電視技術廣播與電視技術 攝影技術攝影技術電影技術電影技術電報與電話技術電報與電話技術第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述二、信息技術的發展歷程 15（三）現代信息技術（三）現代信息技術 以微電子技術為基礎技術，以計算機技術和以微電子技術為基礎技術，以計算機技術和現代通信技術為主要代表。現代通信技術為主要代表。 l 信息獲取技術信息獲取技術l 信息處理技術信息處理技術l 信息傳遞技術信息傳遞技

9、術l 信息存儲技術信息存儲技術第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述二、信息技術的發展歷程 16現代信息技術現代信息技術是指是指20世紀世紀70年代以來，隨著微電子技術、年代以來，隨著微電子技術、計算機技術和通信技術的發展，圍繞著信息的產生、收集、計算機技術和通信技術的發展，圍繞著信息的產生、收集、存儲、處理、檢索和傳遞，形成的一個全新的、用以開發存儲、處理、檢索和傳遞，形成的一個全新的、用以開發和利用信息資源的高技術群。和利用信息資源的高技術群。其中以微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術為主導其中以微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術為主導 l 微電子技術微電子技術l 新

10、型元器件技術新型元器件技術l 通信技術通信技術l 計算機技術計算機技術l 各類軟件及系統集成技術各類軟件及系統集成技術l 光盤技術光盤技術l 傳感技術傳感技術l 機器人技術機器人技術l 高清晰度電視技術高清晰度電視技術l 第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述三、現代信息技術內容 17微電子產品已經廣泛的應用于生產和生活的各個領域微電子產品已經廣泛的應用于生產和生活的各個領域 （一）微電子技術（一）微電子技術微電子技術微電子技術是隨著集成電路技術發展起來的一門新興技術。是隨著集成電路技術發展起來的一門新興技術。系統與電路設計系統與電路設計器件物理器件物理工藝技術工藝技術材料制備材料制備

11、自動測試與封裝自動測試與封裝一系列專門技術以芯片和集成電路為研究重點以芯片和集成電路為研究重點趨勢：不斷縮小電路元件的尺寸趨勢：不斷縮小電路元件的尺寸 提高集成度提高集成度第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述三、現代信息技術內容 18現代傳感技術現代傳感技術就是人們采集獲取信息的技術。就是人們采集獲取信息的技術。（二）傳感技術（二）傳感技術l 傳感器技術傳感器技術l 雷達技術雷達技術l 遙測技術遙測技術l 遙感技術遙感技術l 第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述三、現代信息技術內容 19信息存儲技術信息存儲技術是人們記錄保存信息的技術。是人們記錄保存信息的技術。（三）信息存

12、儲技術（三）信息存儲技術l 磁存儲技術磁存儲技術l 光存儲技術光存儲技術l 微縮存儲技術微縮存儲技術l .第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述三、現代信息技術內容 20（四）計算機技術（四）計算機技術計算機計算機是一種能自動、快速、精確進行信息處理的電子設備。是一種能自動、快速、精確進行信息處理的電子設備。應用廣泛：應用廣泛： 科學計算科學計算 數據采集和處理數據采集和處理 信息傳輸和處理信息傳輸和處理 實時控制實時控制 計算機輔助教育計算機輔助教育 計算機輔助設計計算機輔助設計 人工智能與機器人人工智能與機器人 第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述三、現代信息技術內容 2

13、1 遠程教育與培訓遠程教育與培訓 商業宣傳商業宣傳 圖書資料管理圖書資料管理 監視系統監視系統 辦公自動化辦公自動化 醫療診斷醫療診斷 電子出版電子出版 儀器儀表儀器儀表 農業管理農業管理 虛擬現實技術虛擬現實技術 （五）多媒體技術（五）多媒體技術多媒體技術多媒體技術是指能對音樂、聲音、文字、圖像、照片、動是指能對音樂、聲音、文字、圖像、照片、動畫、電影、電視等多種形式信息進行處理和傳輸的技術，畫、電影、電視等多種形式信息進行處理和傳輸的技術，能使用戶獲得圖、聲、文并茂的計算機畫面。能使用戶獲得圖、聲、文并茂的計算機畫面。第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述三、現代信息技術內容 22

14、文化、娛樂、教育、衛生、金融等方面廣泛的信息服務文化、娛樂、教育、衛生、金融等方面廣泛的信息服務 （六）通信技術（六）通信技術通信通信是信息的傳輸與交換，也就是將語言、文字、符號、音樂、是信息的傳輸與交換，也就是將語言、文字、符號、音樂、圖像等信息從發送者傳輸給另一個時空點的收集者。圖像等信息從發送者傳輸給另一個時空點的收集者。通信系統通信系統是指實現這一通信過程的全部技術設備和信道（傳輸是指實現這一通信過程的全部技術設備和信道（傳輸媒介）的總和。媒介）的總和。l長途和本地的有線電話網（包括光纜、同軸電纜網）長途和本地的有線電話網（包括光纜、同軸電纜網）l無線電話網（包括衛星通信、微波中繼通信

15、網）無線電話網（包括衛星通信、微波中繼通信網）l有線電視網有線電視網l計算機數據網計算機數據網第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述三、現代信息技術內容 23（一）數字地球的提出（一）數字地球的提出數字地球數字地球一個以地球坐標為依據的、具有多分辨率的海量數據一個以地球坐標為依據的、具有多分辨率的海量數據和多維顯示的地球虛擬系統。數字地球看成是和多維顯示的地球虛擬系統。數字地球看成是“對地球的三維對地球的三維多分辨率表示、它能夠放入大量的地理數據多分辨率表示、它能夠放入大量的地理數據”。在接下來對數。在接下來對數字地球的直觀實例解釋中可以發現，戈爾的數字地球學是關于字地球的直觀實例解釋

16、中可以發現，戈爾的數字地球學是關于整個地球、全方位的整個地球、全方位的GIS與虛擬現實技術、網絡技術相結合的與虛擬現實技術、網絡技術相結合的產物。產物。第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述四、“數字地球”構想 24（二）數字地球的特點（二）數字地球的特點1.具有空間性、數字性和整體性。具有空間性、數字性和整體性。2.數據具有無邊無縫的分布式數據層結構，包括多源、多比例尺、多分辨率、數據具有無邊無縫的分布式數據層結構，包括多源、多比例尺、多分辨率、歷史和現時的、矢量格式和柵格格式的海量數據。歷史和現時的、矢量格式和柵格格式的海量數據。3.具有迅速充實、聯網的地理數據庫。具有迅速充實、聯

17、網的地理數據庫。4.以圖像、圖形、文本報告等形式提供服務。以圖像、圖形、文本報告等形式提供服務。5.采用開放平臺、構件技術、動態互操作等最先進的技術方案。采用開放平臺、構件技術、動態互操作等最先進的技術方案。6.任何一個用戶都可以在寬帶網上根據自己的權限實時查詢和調用數字地球任何一個用戶都可以在寬帶網上根據自己的權限實時查詢和調用數字地球中的信息，無論生產者是誰，無論數據在什么地方；運用具有傳感器功能中的信息，無論生產者是誰，無論數據在什么地方；運用具有傳感器功能的特制數據手套，還可以對數字地球進行各類可視化操作。的特制數據手套，還可以對數字地球進行各類可視化操作。7.服務對象覆蓋整個社會層面

18、，無論政府機關還是科教、生產單位，無論專服務對象覆蓋整個社會層面，無論政府機關還是科教、生產單位，無論專業技術人員還是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。業技術人員還是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。 第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述四、“數字地球”構想 25（三）數字地球的技術基礎（三）數字地球的技術基礎l 1 1、信息高速公路和計算機寬帶高速網、信息高速公路和計算機寬帶高速網l 2 2、高分辨率衛星影像、高分辨率衛星影像l 3 3、空間信息技術與空間數據基礎設施、空間信息技術與空間數據基礎設施l 4 4、大容量數據存貯及元數據、大容量數據存貯及元數據l 5 5、科

19、學計算、科學計算l 6 6、可視化和虛擬現實技術、可視化和虛擬現實技術數字地球的核心數字地球的核心是地球空間信息科學，地球空間信息科學的技是地球空間信息科學，地球空間信息科學的技術體系中最基礎和基本的技術核心是術體系中最基礎和基本的技術核心是3S技術及其集成。技術及其集成。第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述四、“數字地球”構想 26由于在傳感器、計算機、通訊以及綜合國力等方面與先進國家存在較大差距，落由于在傳感器、計算機、通訊以及綜合國力等方面與先進國家存在較大差距，落后于國際先進水平。只有發揮自己的優勢，不斷努力，才能逐步縮小與國際先進后于國際先進水平。只有發揮自己的優勢，不斷努

20、力，才能逐步縮小與國際先進水平的差距。水平的差距。（四）數字地球的應用（四）數字地球的應用1 1、對全球變化與社會可持續發展的作用、對全球變化與社會可持續發展的作用 2 2、數字地球對社會經濟和生活的影響、數字地球對社會經濟和生活的影響 3 3、數字地球與精細農業、數字地球與精細農業 4 4、數字地球與智能化交通、數字地球與智能化交通 5 5、數字地球與、數字地球與Cybercity Cybercity 6 6、數字地球為專家服務、數字地球為專家服務 7 7、數字地球與現代化戰爭、數字地球與現代化戰爭第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述四、“數字地球”構想 27第一節第一節 信息技術

21、發展概述信息技術發展概述四、“數字地球”構想 （五）我國（五）我國“數字地球數字地球”發展發展 1999年年11月，由中國科學院和中國政府月，由中國科學院和中國政府15個部委局聯合舉辦的個部委局聯合舉辦的“數字地數字地球國際會議球國際會議” 在北京成功舉行，對數字地球進行了充分討論，提出了在在北京成功舉行，對數字地球進行了充分討論，提出了在我國發展我國發展“數字中國數字中國”的初步構想的初步構想 。近年來，我國在近年來，我國在“數字地球數字地球”領域的研究也正在領域的研究也正在深入和拓寬，已舉行有關深入和拓寬，已舉行有關“數字地球數字地球”方面的大方面的大型研討會近型研討會近10次，許多權威專

22、家著文闡述次，許多權威專家著文闡述“數字數字地球地球”技術，國家技術，國家“863”計劃也把計劃也把“數字地球數字地球”列為發展戰略研究的內容，我國列為發展戰略研究的內容，我國“十五發展綱要十五發展綱要”中已把數字化、信息化的內容列入重中之重的項中已把數字化、信息化的內容列入重中之重的項目中。目中。 28第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 這是一種運用先進信息技術手段構建新的世界運行模型的這是一種運用先進信息技術手段構建新的世界運行模型的“愿景愿景”構想。構想。提出：提出：2008年年11月美國月美國IBM公司發布了公司發布了“智慧地球智慧地球”戰略。戰略。“智

23、慧地球智慧地球”戰略被奧巴馬政府借鑒和列入美國經濟振興計劃，已批戰略被奧巴馬政府借鑒和列入美國經濟振興計劃，已批準投資準投資300億美元在美國發展億美元在美國發展“智慧電網智慧電網”和和“智慧醫療智慧醫療”。 29第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含義的含義 核心內容核心內容： 基于信息基礎架構與高度整合的基礎設施的完美結合，基于信息基礎架構與高度整合的基礎設施的完美結合，能夠以一種能夠以一種更智慧的方法更智慧的方法通過利用新一代信息技術來改變政府、通過利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確

24、性、效率、靈公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度，使得政府、企業和市民可以做出更明智的決策。活性和響應速度，使得政府、企業和市民可以做出更明智的決策。 利用先進技術獲取更智能的洞察并利用先進技術獲取更智能的洞察并付諸實踐，進而創造新的價值付諸實踐，進而創造新的價值 利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統或流程和傳遞信息的設備、系統或流程先進的系統可按新的方式協同工作先進的系統可按新的方式協同工作更透徹的感知更透徹的感知更廣泛的互聯互通更廣泛的互聯互通更深入的智能化更深入的智能化智慧方法30智慧部分電力電力

25、通信通信IT第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含義的含義 地球部分人人企業企業機構機構社會團體社會團體生態系統生態系統智慧智慧地球地球3I物聯化（物聯化（Instrumented）互聯化（互聯化（Interconnected）智能化（智能化（Intelligent） 更透徹的感知更透徹的感知更全面的互聯互通更全面的互聯互通更深入的智能分析更深入的智能分析31第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含義的含義 32第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智

26、慧地球”愿景 （一）（一）“智慧地球智慧地球”的含義的含義 六大智慧行動方案各種創新的感應科各種創新的感應科技開始被嵌入各種技開始被嵌入各種物體和設施中，從物體和設施中，從而令物質世界被極而令物質世界被極大程度的數據化大程度的數據化隨著網絡的高度隨著網絡的高度發達，人、數據發達，人、數據和各種事物都將和各種事物都將以不同方式聯入以不同方式聯入網絡網絡先進技術和超級計算機先進技術和超級計算機則對這些堆積如山的數則對這些堆積如山的數據進行整理、加工和分據進行整理、加工和分析，轉化成實實在在的析，轉化成實實在在的洞察，幫人們做出正確洞察，幫人們做出正確的行動決策的行動決策33第一節第一節 信息技術發

27、展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 簡單地講簡單地講，互聯網，互聯網 + 物聯網物聯網 = 智慧地球智慧地球（一）（一）“智慧地球智慧地球”的含義的含義 把各類傳感器嵌入和把各類傳感器嵌入和裝備到電網、鐵路、裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大建筑、供水系統、大壩、油氣管道、家用壩、油氣管道、家用電器等各種物品中，電器等各種物品中，并且被普遍連接而形并且被普遍連接而形成成“物聯網物聯網”，并通過超級計算機并通過超級計算機和和“云計算云計算”來處來處理所有網絡數據，理所有網絡數據，實現人類社會與物實現人類社會與物理系統的整合，實理系統的整合，實時管理和

28、控制人員、時管理和控制人員、機器、設備和基礎機器、設備和基礎設施，設施，以更加智慧、以更加智慧、精細和動態的精細和動態的方式管理生產方式管理生產和生活，提高和生活，提高資源利用率和資源利用率和生產力水平，生產力水平，改善人與自然改善人與自然間的關系。間的關系。具體來講具體來講，“智慧地球智慧地球”是是34第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 （二）物聯網（二）物聯網 “物聯網物聯網”（the Internet of things）是指通過射頻識別、）是指通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感

29、設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。理的一種網絡。核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊 物聯網就是物聯網就是“物物相連的互聯網物物相連的互聯網”，有兩層含義：，有兩層含義：35第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發

30、展概述五、“智慧地球”愿景 （二）物聯網（二）物聯網 角角 色色作作 用用內內 容容感知層感知層皮膚和五官皮膚和五官識別物體和采識別物體和采集信息集信息二維碼標簽和識讀器、二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀標簽和讀寫器、攝像頭、寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器、終端、傳感器網絡等傳感器網絡等網絡層網絡層神經中樞和神經中樞和大腦大腦信息傳遞和處信息傳遞和處理理通信與互聯網的融合網絡、網絡管理通信與互聯網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等中心、信息中心和智能處理中心等應用層應用層“社會分工社會分工”實現行業智能實現行業智能化化物聯網與行業專業技術的深度融合，物聯網與行業

31、專業技術的深度融合，與行業需求結合與行業需求結合結構結構36第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 （二）物聯網（二）物聯網 建立物聯網的步驟：建立物聯網的步驟：對物體屬性對物體屬性進行標識進行標識讀取物體屬性讀取物體屬性轉換為適合網轉換為適合網絡傳輸的數據絡傳輸的數據格式格式將物體信息網將物體信息網絡傳輸到信息絡傳輸到信息處理中心，完處理中心，完成物體通信的成物體通信的相關計算相關計算屬性靜態靜態動態動態37第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 物聯網的發展是以移動技術為代表的普適計算和泛在網絡發展的物聯網的發展是以移動技術為代表的普

32、適計算和泛在網絡發展的結果，也將通過應用創新帶動經濟社會形態和創新形態的變革，結果，也將通過應用創新帶動經濟社會形態和創新形態的變革，推動面向知識社會的下一代創新（創新推動面向知識社會的下一代創新（創新2.0）形態的形成。）形態的形成。中國電信提出了智能物聯網產品的主要應用領域，包括智能家居、中國電信提出了智能物聯網產品的主要應用領域，包括智能家居、智能醫療、智能城市、智能環保、智能交通、智能司法、智能農智能醫療、智能城市、智能環保、智能交通、智能司法、智能農業、智能物流、智能校園、智能文博和業、智能物流、智能校園、智能文博和M2M平臺。平臺。 （二）物聯網（二）物聯網 38第一節第一節 信息

33、技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 （三）云計算（三）云計算 “云計算云計算”（Cloud Computing）是一種新興的共享基礎架構方法和商）是一種新興的共享基礎架構方法和商業計算模型，也是一種業計算模型，也是一種IT基礎設施的交付和使用模式，是將計算任務分基礎設施的交付和使用模式，是將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，使各種應用系統能夠根據需要獲取計布在大量計算機構成的資源池上，使各種應用系統能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務，用戶通過網絡以按需、易擴展的方式算力、存儲空間和各種軟件服務，用戶通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。

34、獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。提供資源的網絡被稱為提供資源的網絡被稱為“云云”，“云云”是一些可以自我維護和管理是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源，通常是由計算服的虛擬計算資源，通常是由計算服務器、存儲服務器、寬帶資源等組務器、存儲服務器、寬帶資源等組成的大型服務器集群。成的大型服務器集群。特征特征（類似于現實中的云）：（類似于現實中的云）：規模較大、動態伸縮、規模較大、動態伸縮、邊界模糊、飄忽不定、邊界模糊、飄忽不定、難以定位、無處不在難以定位、無處不在 39第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 （三）云計算應用及特點（三）云計算應用及特點 “革命性的

35、計算模型革命性的計算模型”，它使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能。，它使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能。“云計算云計算”將所有的計算資源集中起來，并由軟件實現自動管理，無需人為參與。將所有的計算資源集中起來，并由軟件實現自動管理，無需人為參與。企業與個人用戶無需投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯網來購買和租賃計企業與個人用戶無需投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯網來購買和租賃計算力。算力。在使用者看來在使用者看來“云云”中的資源是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，中的資源是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。這種特性經常被稱

36、為像水電一樣使用隨時擴展，按使用付費。這種特性經常被稱為像水電一樣使用IT基礎設施。基礎設施。“云計算云計算”具有超大規模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展性、按需服務、具有超大規模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展性、按需服務、極其廉價等特點。極其廉價等特點。 40第一節第一節 信息技術發展概述信息技術發展概述五、“智慧地球”愿景 “智慧地球智慧地球”的目標就是將智能信息技術應用到生產的各行各業和生的目標就是將智能信息技術應用到生產的各行各業和生活的方方面面。活的方方面面。IBM希望地球上的每種信息都能被充分的利用，每個企業都具備智慧，希望地球上的每種信息都能被充分的利用，每個企業都具備

37、智慧，它們之間有越來越廣泛與深入的聯系，如果把網絡看作是神經，那么它們之間有越來越廣泛與深入的聯系，如果把網絡看作是神經，那么遍布全球的這些網絡就可以看成是地球的神經，按照有條理的、繁雜遍布全球的這些網絡就可以看成是地球的神經，按照有條理的、繁雜的、可控的、靈活的規則去運轉，讓地球上的信息互聯互通，讓每個的、可控的、靈活的規則去運轉，讓地球上的信息互聯互通，讓每個企業、每個設備都能發揮到自己最大的能量與能力，從而讓這個星球企業、每個設備都能發揮到自己最大的能量與能力，從而讓這個星球充滿智慧，并愈發的繁榮。充滿智慧，并愈發的繁榮。 （四）（四）“智慧地球智慧地球”的意義的意義41第二節第二節 水

38、利信息技術水利信息技術一、水利信息技術的概念一、水利信息技術的概念二、水利信息技術的發展二、水利信息技術的發展三、三、“數字水利數字水利” 42第二節第二節 水利信息技術水利信息技術一、水利信息技術的概念一、水利信息技術的概念 水利信息技術水利信息技術就是指充分利用現代信息技術，深入開發和廣泛就是指充分利用現代信息技術，深入開發和廣泛利用水利信息資源，包括水利信息的采集、傳輸、存儲、處理利用水利信息資源，包括水利信息的采集、傳輸、存儲、處理和服務，全面提升水利事業活動效率和效能的技術。和服務，全面提升水利事業活動效率和效能的技術。 l 水利行業是一個信息密集型行業水利行業是一個信息密集型行業:

39、 :凡人類的治水活動，都離凡人類的治水活動，都離不開水情、工情和社情的綜合利用。因此，古今中外的水不開水情、工情和社情的綜合利用。因此，古今中外的水利工作者都十分重視收集整編和利用信息。利工作者都十分重視收集整編和利用信息。掌握水利信息技術的必要性掌握水利信息技術的必要性43第二節第二節 水利信息技術水利信息技術二、水利信息技術的發展二、水利信息技術的發展而在科學技術迅猛發展的今天，由計算機技術和通信技術相結合的信息技術，而在科學技術迅猛發展的今天，由計算機技術和通信技術相結合的信息技術，在水利行業逐步得到推廣和應用。在水利行業逐步得到推廣和應用。洪澇災害、洪澇災害、水資源不足和水污染問題水資

40、源不足和水污染問題.20122012年年（一）歷程（一）歷程44第二節第二節 水利信息技術水利信息技術二、水利信息技術的發展二、水利信息技術的發展（二）現狀（二）現狀抗旱指揮系統建設防訊指揮系統建設機關辦公自動化水土保持生態環境監測系統水質監測和評價信息系統、水資源實時監控管理系統取得一定成效.在肯定成績的同時，我們更要正視存在的問題建設中45 (一)投入嚴重不足第二節第二節 水利信息技術水利信息技術二、水利信息技術的發展二、水利信息技術的發展（三）問題（三）問題我國水利信息化基礎設施還十分薄弱。特別是信息資源的開發嚴重滯后，水我國水利信息化基礎設施還十分薄弱。特別是信息資源的開發嚴重滯后，水

41、利信息的采集和傳輸利信息的采集和傳輸至今也未形成覆蓋全國至今也未形成覆蓋全國的信息網絡。的信息網絡。除了防汛方面情況相對較好以外對于全行業來說除了防汛方面情況相對較好以外對于全行業來說 ，缺乏統籌規劃。在建設，缺乏統籌規劃。在建設和管理上還存在著和管理上還存在著條塊分割和低水平重復開發條塊分割和低水平重復開發等現象。等現象。46信息化有著一個系統性強、集成度高和技術更新周期短信息化有著一個系統性強、集成度高和技術更新周期短的特點。的特點。在信息化中，對信息的規范化和標準化有著嚴格的要求，在信息化中，對信息的規范化和標準化有著嚴格的要求，否則難以實現網絡的互聯互通和信息的大規模集成。否則難以實現

42、網絡的互聯互通和信息的大規模集成。我國目前尚未形成一個集信息源和基礎數據庫為一體的我國目前尚未形成一個集信息源和基礎數據庫為一體的水利信息公用平臺，無法真正實現全行業資源共享。水利信息公用平臺，無法真正實現全行業資源共享。第二節第二節 水利信息技術水利信息技術二、水利信息技術的發展二、水利信息技術的發展47 (一)投入嚴重不足第二節第二節 水利信息技術水利信息技術三、數字水利三、數字水利（一）概念（一）概念數字水利數字水利是指以可持續發展理念為指導，以人水和諧作為終極目標，是指以可持續發展理念為指導，以人水和諧作為終極目標，采用以采用以信息技術為核心信息技術為核心的一系列高新技術手段，對水利行

43、業進行技術的一系列高新技術手段，對水利行業進行技術升級和改造以全面提升水事活動效率和效能的發展戰略和發展過程。升級和改造以全面提升水事活動效率和效能的發展戰略和發展過程。l水循環的基本規律水循環的基本規律l中國的三大水問題中國的三大水問題l解決水問題的基本方略解決水問題的基本方略l當前水利發展的形勢當前水利發展的形勢l水利行業需要信息技術水利行業需要信息技術（二）提出背景（二）提出背景48 (一)投入嚴重不足第二節第二節 水利信息技術水利信息技術三、數字水利三、數字水利（三）內涵（三）內涵l水利政務、防汛減災、水資源監控管理、水環境綜合治理、大型水利政務、防汛減災、水資源監控管理、水環境綜合治

44、理、大型水利工程的設計和施工、大中型灌區的綜合管理等都迫切需要采水利工程的設計和施工、大中型灌區的綜合管理等都迫切需要采用計算機技術、通信網絡技術、微電子技術、計算機輔助設計技用計算機技術、通信網絡技術、微電子技術、計算機輔助設計技術、術、3S技術（遙感、地理信息系統、全球定位系統）等一系列高技術（遙感、地理信息系統、全球定位系統）等一系列高新技術進行技術改造，水利行業有必要站在當今科學技術的制高新技術進行技術改造，水利行業有必要站在當今科學技術的制高點。點。l結合水利行業的應用需求，提出一個較為系統的技術發展戰略，結合水利行業的應用需求，提出一個較為系統的技術發展戰略，為可持續發展水利這一理

45、念體系提供可操作的技術內涵。可持續為可持續發展水利這一理念體系提供可操作的技術內涵。可持續發展水利和數字水利將分別成為我國水利現代化發展的理論基石發展水利和數字水利將分別成為我國水利現代化發展的理論基石和技術基石。和技術基石。49 (一)投入嚴重不足第二節第二節 水利信息技術水利信息技術三、數字水利三、數字水利（三）內涵（三）內涵l我們不僅要清楚地明白水利發展的任務，正確甄別某一區域的水我們不僅要清楚地明白水利發展的任務，正確甄別某一區域的水問題所在，分析圍繞水問題解決的應用需求，梳理水利業務運作問題所在，分析圍繞水問題解決的應用需求，梳理水利業務運作的信息流程，找到提高水事活動效率和效能的切

46、入點，更要跟蹤的信息流程，找到提高水事活動效率和效能的切入點，更要跟蹤把握當今信息技術的最新進展，研究各類信息技術與水利行業需把握當今信息技術的最新進展，研究各類信息技術與水利行業需求結合的解決方案，開發和步署水利各類業務應用信息系統，培求結合的解決方案，開發和步署水利各類業務應用信息系統，培養使用和維護這些業務系統的技術人才，這些都是實施數字水利養使用和維護這些業務系統的技術人才，這些都是實施數字水利戰略必須的過程。戰略必須的過程。50 (一)投入嚴重不足第二節第二節 水利信息技術水利信息技術三、數字水利三、數字水利（三）內涵（三）內涵l盡管數字地球是數字水利提出的重要技術背景，但數字地球的

47、自然延盡管數字地球是數字水利提出的重要技術背景，但數字地球的自然延伸不是數字水利，而是數字流域。流域和地球都是自然空間地理概念，伸不是數字水利，而是數字流域。流域和地球都是自然空間地理概念，而水利是行業概念，有人簡單地套用數字地球的技術概念，把數字水利而水利是行業概念，有人簡單地套用數字地球的技術概念，把數字水利等同于數字流域，把數字水利的內涵大大縮小了。數字流域很自然地延等同于數字流域，把數字水利的內涵大大縮小了。數字流域很自然地延用數字地球的空間地理信息框架，運用遠程自動測控技術采集各類流域用數字地球的空間地理信息框架，運用遠程自動測控技術采集各類流域相關水信息，采用數學模型手段對流域水循

48、環（包括自然循環和人工循相關水信息，采用數學模型手段對流域水循環（包括自然循環和人工循環）運動進行仿真模擬，建立三維流域水信息平臺，為流域水問題解決環）運動進行仿真模擬，建立三維流域水信息平臺，為流域水問題解決和社會經濟宏觀決策提供依據，構成數字水利最為活躍的前沿研究領域。和社會經濟宏觀決策提供依據，構成數字水利最為活躍的前沿研究領域。 51 (一)投入嚴重不足第二節第二節 水利信息技術水利信息技術三、數字水利三、數字水利（三）內涵（三）內涵l從學科建設的角度，我們可以把支撐數字水利戰略實施的知識技術體從學科建設的角度，我們可以把支撐數字水利戰略實施的知識技術體系叫做數字水利。正如水信息學脫胎

49、于計算水力學，數字水利是傳承水系叫做數字水利。正如水信息學脫胎于計算水力學，數字水利是傳承水信息學的進一步發展，是信息學的進一步發展，是2000年以來發展了的現代水信息學。年以來發展了的現代水信息學。水信息學52第三節第三節 水利信息化水利信息化一、水利信息化建設的必要性一、水利信息化建設的必要性二、水利信息化的應用二、水利信息化的應用 三、水利信息化標準三、水利信息化標準 53信息是防汛抗旱決策的基礎，是正確分析和判斷形信息是防汛抗旱決策的基礎，是正確分析和判斷形勢、科學地制定防汛抗旱調度方案的依據。勢、科學地制定防汛抗旱調度方案的依據。一、水利信息化建設的必要性一、水利信息化建設的必要性（

50、一）水利信息化是提高抗災減災決策水平的需要（一）水利信息化是提高抗災減災決策水平的需要l 水利信息系統的建立，將大大提高水利信息系統的建立，將大大提高雨情、水情、工雨情、水情、工情、旱情和災情情、旱情和災情信息采集的準確性和傳輸的時效性信息采集的準確性和傳輸的時效性. .對洪澇干旱災害的發展趨勢作出及時、準確的預測對洪澇干旱災害的發展趨勢作出及時、準確的預測和預報。制定防洪抗旱調度方案，為決策部門科學和預報。制定防洪抗旱調度方案，為決策部門科學決策提供依據，充分發揮已建工程設施的效能。決策提供依據，充分發揮已建工程設施的效能。第三節第三節 水利信息化水利信息化54水利作為傳統行業，在深化改革中

51、不但面臨著體制水利作為傳統行業，在深化改革中不但面臨著體制創新和機制創新的問題，而且還面臨著技術創新和創新和機制創新的問題，而且還面臨著技術創新和管理創新。管理創新。一、水利信息化建設的必要性一、水利信息化建設的必要性（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 水利信息系統的建立，將會為技術創新和管理創新水利信息系統的建立，將會為技術創新和管理創新創造良好的條件，全面提高水利事業的科技含量和創造良好的條件，全面提高水利事業的科技含量和管理水平。管理水平。第三節第三節 水利信息化水利信息化55信息資源已經成為與物質資源同等重要的資源。政

52、信息資源已經成為與物質資源同等重要的資源。政府充分開發和利用龐大的政府信息資源。是正確、府充分開發和利用龐大的政府信息資源。是正確、高效行使國家行政職能的重要環節。高效行使國家行政職能的重要環節。一、水利信息化建設的必要性一、水利信息化建設的必要性（三）水利信息化是實現水行政主管部門機構改革和職能轉變的需（三）水利信息化是實現水行政主管部門機構改革和職能轉變的需要要l 信息化將使水利部門有可能廣泛獲取和利用各種信息資源，信息化將使水利部門有可能廣泛獲取和利用各種信息資源，更好地管理復雜的水行政事物更好地管理復雜的水行政事物. .提高政府部門的決策水平、管提高政府部門的決策水平、管理水平和工作效

53、率。同時，信息化也有助于實行政務公開，理水平和工作效率。同時，信息化也有助于實行政務公開，加強政府工作人員與廣大人民群眾之間的聯系，使社會各界加強政府工作人員與廣大人民群眾之間的聯系，使社會各界更加有效地監督政府工作。更加有效地監督政府工作。第三節第三節 水利信息化水利信息化56水利與工業、農業、林業、交通等相關行業的發展，水利與工業、農業、林業、交通等相關行業的發展，關系十分密切。關系十分密切。一、水利信息化建設的必要性一、水利信息化建設的必要性（四）水利信息化是滿足行業之間實現信惠資源共享、促進國民經（四）水利信息化是滿足行業之間實現信惠資源共享、促進國民經濟協調發展的需要濟協調發展的需要l 實現水利信息化，使水利信息資源與相關行業共享。水利