信息化背景下5G通信技术对智慧黄河建设的作用分析

摘要：随着我国社会经济水平的发展，各类高新技术不断涌现，信息技术的应用加快了企业的发展速度，其中通信技术以及信息技术等为我国开展智慧黄河建设工作提供了很大的助力作用，5G通信技术也演变成了智慧黄河建设及发展的重要内驱力。想要实现黄河工程高质量发展的目标，就需要以5G通信技术为基准，深化变革，让其能够带动我国黄河工程由信息化建设朝智慧建设的方向发展，摆脱传统黄河工程建设的发展束缚。本文就信息化背景下5G通信技术对于智慧黄河建设所产生的作用展开探究，并结合智慧黄河构建现状以及发展目标精确地推断，确定其技术应用在智慧黄河建设中的形式，不断完善相关技术应用方案的内容，将其与传统黄河建设相结合，赋予黄河业务管理现代化的特征，不断推进我国黄河治理管理现代化发展进程，创新并优化黄河业务通信模式，以满足其工作开展的需求。

关键词：信息化背景；5G通信技术；智慧黄河；建设作用

一、引言

5G通信技术涵盖物联网技术、人工智能技术等，将其投入到智慧黄河的建设工作当中，能够积累更为丰富的数字资源，还可以提高数字化智慧应用的成效。探索应用暴雨洪水监测预警、智慧巡河等一系列信息系统，拓宽黄河防汛机构服务范围，打造智慧黄河体系；同時，借助5G通信技术深度研发防御洪水等智慧应用系统，构建新型业态发展模式，从而衍生出大量的数字重点产业，借助其成果优化项目防汛工作流程，积极应对黄河治理挑战。

二、多层次解读智慧黄河科学内涵

在5G通信技术的带领下，我国黄河建设已经初步完成了信息化建设任务，并依照增强监管等基调发展标准，实现了黄河建设基础网络的数据化以及信息化发展目标。开展黄河信息基础设施改造任务能够持续深入地整合各类黄河信息资源，同时还可以实现深度开发利用黄河信息资源的目标，让黄河业务能够朝向数字化方向发展和迈进，水利行业也能够与黄河工程建设任务协同发展，有序推进各项作业工序。

此外，基础信息化建设是开展智慧黄河建设工作的基石，能够为智慧黄河建设发展提供必要的支撑条件，只有不断夯实基础，才可以促进新技术快速融合到黄河发展的目标之中，同时还要正确认知智慧黄河建设的科学内涵，并把社会发展和智慧黄河建设紧密地连接在一起，进而全方位地认知智慧黄河发展，以国家信息化发展战略为基准，建立智慧黄河体系，将提高智慧黄河项目的智能调度能力以及水情测报水平当做发展目标，并将其目标放置到顶层战略规划方案之中，加速我国数字化发展进程。

在黄河高质量发展方面，要依据现代黄河工程治水需要，改善当前生态环境治理现状，对目标进行细化分解，利用数字化技术开展黄河监测工作，提高水资源节约利用率，优化配置各项水资源，同时还要做好生态环境资源的保护工作，让环境资源实现可持续使用的发展目标。

在信息化技术应用方面，5G通信技术的应用能够促进开展智慧黄河建设工作，构建全新的发展格局，利用前瞻信息技术引领社会经济发展，让整体智慧黄河项目建设能够朝着智能管理、智能决策等方向发展，优化智能监测等各项工作。

三、强调科技的推动作用

大数据以及云技术就如同大脑一般，孪生技术则如同眼睛一般，其可以被当做超越现实的虚拟数字映射系统，采取构建物理模型等的形式，借助数字传感器，传输历史数据信息。在传达过程中，用仿真形式来虚拟映射现实情况，把数字原生技术的使用特征概括为数字性、周期性，同时融合智慧黄河建设工作开展的需要，明确其技术应用的方向以及使用优势，并实时同步智慧黄河多源数据信息，以便于精确反馈出各项数据信息的理想状态，为开展实体工作提供风险预警。

此外，将多类服务数字原生技术应用于智慧黄河建设工作中，能够优化决策，全方位观测卵生体多层次且多维度地分析实体运行规律，以便于做出真实世界的决策优化支撑工作，因此，要高度重视科学技术对于智慧黄河项目建设发展所产生的推动作用。

四、智慧黄河建设科学路径

首先，要发挥智慧黄河建设中数据信息的支撑效应。在开展智慧黄河建设工作中，采集天、地一体化数据信息是工作开展的重要内容，涵盖视频集中控制以及遥感测绘等多项工序，以感知系统作为触角，实时客观地收集各类黄河资源信息，再借助5G通信技术，让所提供的技术黄河资源信息更加精确化、细致化，同时提高数据信息的含量，丰富基础信息支撑的内容，从而能够更为高效地开展项目预测、计算等多项工作。

其次，要创建智慧黄河业务应用体系，发挥该体系的连接效用，拓宽水资源管理以及调配工作的实践路径，并应用5G通信技术，推进水资源管理精细化以及数字化的发展进程，精确管理水资源的调配场景，以此提升水生态资源的使用率。同时，将5G技术通用至黄河流域防洪实践工作当中，能够实时且动态地传输各项数据，建立数字原生平台，补充和完善黄河流域防洪预警相关的功能模块。此外，还要制定一系列的预备方案，将黄河建设管理及建设工作放置在同一个纬度之中，消除二者的时空壁垒束缚，让黄河业务应用构成多面一体的应用模型，以此实现智慧黄河建设发展的目标。

最后，要充分发挥智慧黄河建设所具备的拓展作用，将5G通信技术应用至多个领域中，创建独立功能区块链，建立数据化的应用场景，多元化应用数据信息，完成水资源均衡调度区块链的建设任务，让其可以广泛地应用在黄河水资源日常管理活动之中。此外，还要结合区域内水需求发展形势，制定更为完善的经济农业应用方案以及工业应用方案等，以此实现智慧黄河项目建设的社会性以及经济性，同时彰显智慧黄河建设的社会性宏观调控作用。

五、增强防洪工程感知能力

当前，我国黄河发生大洪水的可能性仍然存在，同时“二级悬河”的态势也较为严峻，部分堤建筑物会带来安全隐患，对地方的整体安全造成不利影响。目前，我国开展的黄河巡堤查检工作以人工形式为主，这种人工检查的方式存在着不足之处，如无法全天候巡查各类堤岸，在大水期间巡查密度较大，会损耗大量的体力，加上水下根石较为松动，一旦走失极很难被发现。要想解决这方面的难题，就需要针对风险地区开展全天无死角地监控观测，以便及时发现险情。

而物联网技术具有感知作用，比如可以在根石当中设置传感器，经由有线或无线等多种形式，将根石的偏移、走失等情况，及时发送至其周围接收装置之中，再由物联网实时输送至监控中心并发出预警；一线值守人员收到预警信息后进入现场，快速锁定产生位移的位置点；监控中心实时远程观测预警不稳的位移状况，自动抓拍视频，留存影像，便于以后随时调用视频采集系统；将抓拍读取的水位信息快速传输至各级防汛管理部门，以便及时监控水位的变化情况。这种方式能够在无形之中减少人工巡堤查检的劳动强度，还能保障堤岸的安全状态，给指挥中心作出抢险决策，提供更为科学准确地服务，具有较强的推广价值。

六、提升暴雨洪水监测预警能力

（一）暴雨洪水预报系统

黄河干流暴雨洪水监测预警能力有待提升，且缺乏有效的监测手段，需要构建暴雨洪水监测预警系统，对黄河下游洪水灾害防御实行智能化管理，提高预案、预警能力。

在开发此系统时，要增强水文气象等多个部门之间的联系，并做好雨水情况监测以及分析工作，保障预报信息的准确度，不断延长预见期，为防洪调度等多项工作争取救护时间。暴雨洪水预报系统可以划分成为洪水预报以及气象预报两个模块，其中气象预报是预测未来降雨状况，为后续开展洪水预报工作提供数据支撑，并接入暴雨洪水预报系统，以便收集观测数据信息，辅助提升预报的精度。同时，还要实时查询云图风气压等天气状况，关注未来降雨过程以及特征值，用降雨网格等形式显示降雨情况，并以地理空间等各项数据库信息资源作为实行洪水预报模块功能的基础。此外，还要充分利用计算机网络环境，创建具有共享优势的洪水预报模型库，借助模型参数、建构预报方案等多项功能，获取精确的降雨预报结果，并利用其系统自动化计算未来降雨的最小值以及最大值，得出相应的洪水演进预报结果，为决策以及开展防洪减灾工作提供参考依据。

（二）暴雨洪水预警系统

暴雨洪水预警系统是以气象预报以及黄河干流上下边界水文预报成果为基准，建立水文水动力学模型，借助数据可视化技术，同时利用数字模型创设三维河道，实时计算洪水整体发展形势，让各个等级的预警和村落状况能够直观地展现出来，以便深入地观察和分析洪水灾害风险状况并开展洪水预警工作。

该系统的构建能够提供洪水灾害风险预判信息，因此要不断完善相应的预警发布制度以及预警路径，全方位覆盖预警信息，以便相关工作人员能够快速及时地获取预警信息内容，并提前做好防范工作。

（三）暴雨洪水预演系统

该系统的建立能够开展会商决策、撤退路线等模拟推演工作，以便于第一时间发现防洪工程以及滩区存在的薄弱之处，进行科学的防洪调度决策。暴雨洪水预演系统可以综合应用三维技术、虚拟现实数字衍生技术等，以三维场景为前提条件，分析数据模型，创设三维合面，并应用纹理映射技术原理，表现出河流的具体效果，并将速度、矢量信息等放置到水层上，动态展示河道内水流的演进状况，模仿不同流量的河水流动状况以及冲刷情况等；利用洪水演进模型，相互验证水力学以及水文学，再结合河道内防洪对象的分布状况，把河道划分成为多个断面，开展洪水预演工作，并将最终成果当做洪水演进模型的边界条件，再结合二维数字模型计算成果，创设河道数字原生场景，分析不同方案预算预演阶段可能形成的洪水影响区域；针对预演计算结果展示不同方案，演练安全撤离路线状况，同时还应当对比大洪水产生要素以及发生过程，并针对洪峰量以及发生时间等进行总体性地评估。

（四）洪水预案系统

构建洪水预案系统能够开发可实施性较强的防洪预案，起到辅助决策的作用，保障抗御洪水决策的指导性以及科学性，也能结合相应的预警以及应急预报信息提示，自动提醒相关防汛部门及时启动相应的应急预案，做好应急抢险救灾的准备工作。应急响应模块主要分成抢险队位置定位及现场信息上传等功能，相关抢险人员要第一时间上传相应的文字说明以及图片信息，以便指挥中心了解现场实际状况，再由指挥中心的决策者分析反馈信息，下达应急抢险任务；抢险队使用GPS定位获取相关信息，在Web端系统地图上标定位置点，便于随时调遣，同时要将结果导入至洪水预案系统之中，设定最佳撤离路线。

研发预警预演预案系统能够切实保障人民的生命财产安全，让预演预警等多个系统环环相扣，构建良好的循环体系，进而凸显黄河治理的整体性以及系统性优势。

七、运用5G技术建設防汛通信和计算机网络系统

当前，我国黄河通信专网基础设施过于陈旧滞后，无法实时更新计算机网络系统，导致相关运营商公网的覆盖面较为狭隘，带宽不够，如果遇到突发暴雨洪水等紧急状况，无法达到应急抢险的需求标准，因此要大力开展信息化基础设施的建设工作，防止其影响黄河治理现代化的发展。

5G通信技术的应用优势极强，能够实时提供超高清的视频，具有虚拟现实、大连接等多项功能，所以可以借助该技术改造防汛通信系统以及计算机网络系统，使局域网保持安全高效的运行状态，同时满足各级用户网络接入需求。而黄河智慧黄河建设依靠5G通信技术，可以拥有低延时、超高清视频等功能，能够满足各类防汛机构、政务公开办公的需要，因此要积极与沿河公网运营商进行合作，加密建设5G通信基站，实现全面覆盖5G通信信号。比如，在开展黄河防汛防洪演练时，可以在沿河设置“5G+无人机”视频转播系统，使其具有5G信号的赋能，不但飞行效率较高，还不用受到地形、空间等的限制。“5G+无人机”可以实时观测各个河段的洪水、推演浸漫滩等情况，并对这些情况进行录像、拍照，再将视频直接上传至指挥中心的屏幕上，由演练总指挥长在会议室指挥观察洪水演进等具体状况，以便随时做出正确的决策；“5G+无人机”还可以应用文字描述、语音录入等形式，实时上报各类信息，以便呈现完整的巡查轨迹等多项内容。

由此可见，应用5G通信技术可以做好人员、事件的处理工作，坚持“工防靠人防、人防靠科技”思想，积累丰富的数据资源。

八、结束语

综上所述，要想在信息化背景下提高黄河治理的有效性，就需要借助5G通信技术开展智慧黄河建设工作，践行生态保护以及高质量发展的工作观念，及时应对黄河治理时期所遇到的各类问题；借助高新技术提高整体黄河防从工程的感知能力，完善现有的系统应用方案以及通信项目可行路径；借助系统应用实例展开引导，保证其工作实践的有力性；明确智慧黄河巡视系统的开发方向，合理调配人力资源，让其能够主动防御预警，使得智慧黄河的功能更加强大，从而实现黄河长治久安的发展目标，不断推动完成智慧黄河建设任务。

参  考  文  献

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刘国凤（1980.07-），女，汉族，山东东营，本科，高级工程师，研究方向：水利信息化、电子政务、大数据应用等研发。