水利信息化 -中南大学出版社

水利信息化

【作者】：刘志强,潘志德,蔡阳,李奇林
【出版时间】：2007-01
【字数】：400（千字）
【定价】：￥26.00（元）
【出版社】：中南大学出版社
【ISBN】：978-7-81105-508-5
【页码】：268（页）
【开本】：16开

本书共分7章,全面地介绍了水利信息化的基本概念和关键技术;从实用性和先进性出发,系统地介绍了计算机与网络基础知识、信息化办公常用操作技巧、信息论和信息方法、信息化、水利信息化等基础知识,然后对水利信息化综合体系进行了详细的论述,重点介绍了水利数学模型技术、计算机网络数据传输和交换技术、3S技术、远程自动化监控技术、数据库技术、多媒体技术等信息化关键技术在水利行业中的应用,并展望了它们的发展前景。

本书结构清晰,内容完整,可作为水利行业普及信息化知识和提高计算机操作技能的专门教材,也可作为水利相关部门的科技工作者、管理人员和决策者以及大专院校相关专业师生水利现代化管理方面的参考读本,同时还可以作为相关企业、大专院校和科研院所从事水利信息化建设的工程技术人员的参考书。

第1章计算机与网络基础知识…………………………………………………………… (1)
1.1 计算机的产生和发展……………………………………………………………… (1)
1.2 计算机系统的组成………………………………………………………………… (2)
1.3 计算机硬件………………………………………………………………………… (3)
1.3.1 硬件的概念………………………………………………………………… (3)
1.3.2 外部设备的连接…………………………………………………………… (7)
1.4 计算机软件………………………………………………………………………… (7)
1.4.1 软件的概念………………………………………………………………… (7)
1.4.2 软件的分类………………………………………………………………… (8)
1.5 计算机网络基础知识……………………………………………………………… (9)
1.5.1 计算机网络的功能………………………………………………………… (9)
1.5.2 计算机网络的基本组成………………………………………………… (10)
1.5.3 计算机网络的分类与拓扑结构………………………………………… (10)
1.5.4 Internet与Web ………………………………………………………… (12)
第2章信息化办公常用操作……………………………………………………………… (16)
2.1 Word2003的应用……………………………………………………………… (16)
2.1.1 Word2003的启动……………………………………………………… (16)
2.1.2 创建、打开和保存文档…………………………………………………… (17)
2.1.3 文件的编辑……………………………………………………………… (18)
2.1.4 图形与图像编辑………………………………………………………… (23)
2.1.5 表格处理………………………………………………………………… (24)
2.1.6 编制目录和打印文档…………………………………………………… (26)
2.1.7 Word常用技巧…………………………………………………………… (27)
2.2 Excel2003的应用………………………………………………………………… (29)
2.2.1 Excel2003的界面特征…………………………………………………… (30)
2.2.2 Excel2003工作表的输入………………………………………………… (31)
2.2.3 编辑工作表……………………………………………………………… (32)
2.2.4 使用公式和函数………………………………………………………… (32)
2.2.5 图表的应用……………………………………………………………… (34)
2.2.6 数据管理与打印………………………………………………………… (36)
2.2.7 Excel常用技巧…………………………………………………………… (38)
2.3 中文输入法应用技巧…………………………………………………………… (44)
2.3.1 几种主流中文输入法…………………………………………………… (44)
2.3.2 汉字输入法诀窍………………………………………………………… (47)
2.3.3 为WinXP添加五笔输入法……………………………………………… (48)
2.4 电子邮件的收发………………………………………………………………… (49)
2.4.1 电子信箱的申请………………………………………………………… (49)
2.4.2 Web页面下邮件的收发………………………………………………… (50)
2.4.3 OutlookExpress的使用………………………………………………… (51)
2.4.4 Foxmail的使用…………………………………………………………… (52)
2.5 IE浏览器部分操作说明………………………………………………………… (54)
2.6 接入Internet的方式…………………………………………………………… (58)
2.6.1 拨号上网………………………………………………………………… (58)
2.6.2 无线上网………………………………………………………………… (60)
2.6.3 宽带上网………………………………………………………………… (62)
2.7 计算机安全与应急处理………………………………………………………… (64)
2.7.1 计算机的一般维护……………………………………………………… (64)
2.7.2 计算机病毒及其防治…………………………………………………… (67)
2.7.3 黑客防范………………………………………………………………… (69)
2.7.4 网络故障诊断和维护…………………………………………………… (70)
2.7.5 应急处理………………………………………………………………… (72)
2.8 常用工具软件简介……………………………………………………………… (74)
2.8.1 网络即时通讯工具……………………………………………………… (74)
2.8.2 下载工具………………………………………………………………… (74)
2.8.3 图像工具………………………………………………………………… (75)
2.8.4 刻录工具………………………………………………………………… (78)
第3章信息概念、信息论和信息方法…………………………………………………… (80)
3.1 信息论的产生和发展…………………………………………………………… (80)
3.2 信息概念………………………………………………………………………… (82)
3.2.1 什么是信息……………………………………………………………… (82)
3.2.2 信息的基本特征………………………………………………………… (83)
3.2.3 信息的分类……………………………………………………………… (84)
3.3 信息是组成系统的基本要素…………………………………………………… (85)
3.3.1 系统的基本组成………………………………………………………… (85)
3.3.2 物质与能量的关系……………………………………………………… (85)
3.3.3 信息与物质和能量的关系……………………………………………… (86)
3.4 信息论与认识论………………………………………………………………… (86)
3.4.1 信息是实践的条件……………………………………………………… (86)
3.4.2 信息是认识运动的中介………………………………………………… (87)
3.4.3 信息深化了认识中真理尺度和价值尺度的统一……………………… (87)
3.5 信息方法………………………………………………………………………… (88)
3.5.1 信息方法的基本步骤与特点…………………………………………… (88)
3.5.2 信息方法的作用………………………………………………………… (90)
第4章信息化概述………………………………………………………………………… (93)
4.1 信息化的基本概念……………………………………………………………… (93)
4.1.1 信息化的概念…………………………………………………………… (93)
4.1.2 信息化的内容…………………………………………………………… (94)
4.1.3 信息化的层次…………………………………………………………… (94)
4.1.4 信息化与现代化………………………………………………………… (95)
4.2 全球信息化的发展……………………………………………………………… (96)
4.2.1 全球信息化的进程……………………………………………………… (96)
4.2.2 知识经济时代的到来…………………………………………………… (98)
4.2.3 Internet…………………………………………………………………… (99)
4.2.4 信息高速公路…………………………………………………………… (100)
4.2.5 数字地球………………………………………………………………… (101)
4.2.6 电子政务………………………………………………………………… (105)
4.2.7 电子商务………………………………………………………………… (107)
4.3 信息化程度的评价……………………………………………………………… (111)
4.3.1 国际信息化程度的评价方法…………………………………………… (111)
4.3.2 我国的信息化评价指标体系…………………………………………… (112)
4.3.3 水利信息化程度评价的指标体系……………………………………… (113)
4.4 水利信息化……………………………………………………………………… (114)
4.4.1 水利信息化的基本内涵………………………………………………… (114)
4.4.2 水利信息化的意义……………………………………………………… (114)
4.4.3 水利信息化建设基本思路……………………………………………… (115)
4.4.4 水利信息的基本内容…………………………………………………… (115)
4.4.5 水利信息的汇集模式…………………………………………………… (118)
第5章水利信息化关键技术…………………………………………………………… (120)
5.1 计算机网络数据传输和交换技术……………………………………………… (120)
5.1.1 概述…………………………………………………………………… (120)
5.1.2 数据通信技术…………………………………………………………… (121)
5.1.3 数据交换技术…………………………………………………………… (122)
5.1.4 因特网网络模型………………………………………………………… (123)
5.1.5 TCP/IP协议…………………………………………………………… (127)
5.1.6 计算机网络发展方向…………………………………………………… (128)
5.2 3S技术…………………………………………………………………………… (129)
5.2.1 3S技术简介……………………………………………………………… (129)
5.2.2 遥感技术及其应用……………………………………………………… (129)
5.2.3 全球定位系统及其应用………………………………………………… (135)
5.2.4 地理信息系统及其应用………………………………………………… (138)
5.2.5 3S集成综述……………………………………………………………… (148)
5.3 远程自动化监控技术…………………………………………………………… (149)
5.3.1 概述…………………………………………………………………… (149)
5.3.2 远程监控系统的基本结构……………………………………………… (150)
5.3.3 远程监控系统设计原则及功能………………………………………… (151)
5.3.4 远程自动化监控技术在水利行业中的应用…………………………… (151)
5.3.5 远程监控技术的发展方向……………………………………………… (172)
5.4 数据库技术……………………………………………………………………… (173)
5.4.1 数据库基本概念………………………………………………………… (173)
5.4.2 数据库技术发展趋势…………………………………………………… (178)
5.4.3 分布式空间数据库技术………………………………………………… (180)
5.4.4 水利行业数据库应用现状和前景……………………………………… (183)
5.4.5 数据库的备份与恢复…………………………………………………… (186)
5.5 多媒体技术……………………………………………………………………… (188)
5.5.1 多媒体技术及相关术语………………………………………………… (188)
5.5.2 多媒体系统的类型和构成……………………………………………… (191)
5.5.3 多媒体技术在水利行业中的应用……………………………………… (191)
第6章水利数学模型技术……………………………………………………………… (196)
6.1 水力学模型……………………………………………………………………… (196)
6.1.1 水力学模型的由来……………………………………………………… (196)
6.1.2 水力学模型的发展过程及计算方法…………………………………… (197)
6.2 流域水文模型…………………………………………………………………… (200)
6.2.1 新安江模型……………………………………………………………… (200)
6.2.2 萨克拉门托(Sacramento)模型………………………………………… (204)
6.2.3 水箱(Tank)模型……………………………………………………… (208)
6.2.4 API模型………………………………………………………………… (211)
6.2.5 流域水文模型参数的率定……………………………………………… (213)
6.2.6 流域水文模型的应用…………………………………………………… (215)
6.2.7 实时洪水预报系统……………………………………………………… (220)
6.3 水资源管理模型………………………………………………………………… (225)
第7章水利信息化综合体系…………………………………………………………… (226)
7.1 水利信息化的体系框架………………………………………………………… (226)
7.1.1 信息化总体体系框架…………………………………………………… (226)
7.1.2 信息系统总体结构……………………………………………………… (226)
7.1.3 水利信息化体系结构…………………………………………………… (228)
7.2 水利信息基础设施……………………………………………………………… (229)
7.2.1 信息采集系统…………………………………………………………… (229)
7.2.2 水利信息网络…………………………………………………………… (231)
7.2.3 水利数据中心…………………………………………………………… (232)
7.3 水利业务应用…………………………………………………………………… (232)
7.3.1 防汛抗旱指挥系统……………………………………………………… (233)
7.3.2 水资源管理决策支持系统……………………………………………… (235)
7.3.3 水利工程管理信息系统………………………………………………… (238)
7.3.4 水质监测和评价信息系统……………………………………………… (239)
7.3.5 水土保持监测与管理信息系统………………………………………… (241)
7.3.6 水利行政资源管理系统………………………………………………… (243)
7.3.7 农村水电及电气化管理信息系统……………………………………… (245)
7.3.8 水利规划计划信息系统………………………………………………… (247)
7.3.9 水利信息公众服务系统………………………………………………… (248)
7.3.10 水利数字化图书馆…………………………………………………… (250)
7.4 水利信息化保障环境…………………………………………………………… (252)
7.4.1 政策与制度……………………………………………………………… (252)
7.4.2 标准体系………………………………………………………………… (252)
7.4.3 安全体系………………………………………………………………… (253)
7.4.4 建设和运行管理………………………………………………………… (254)
7.4.5 资金保障措施…………………………………………………………… (254)
7.4.6 技术队伍建设…………………………………………………………… (254)
主要参考文献……………………………………………………………………………… (255)

随着科学技术的迅猛发展,信息技术的应用已渗透到政治、经济、社会、文化等各个领域,我国正在高速步入信息社会。水利信息化是国民经济和社会发展对水利的必然要求,同时也是水利发展的内在要求和水利可持续发展的必由之路。

水利行业是一个历史十分悠久的行业,也是信息十分密集的行业,长期以来的工程水利管理模式和农田水利的服务方式,使水利当前的发展水平与现代化的要求存在较大的差距,水利要实现现代化必须首先实现信息化,要实现水利信息化又必须解决三个问题:一是要善于用信息方法来解决和处理水利活动,即把任何一项水利管理活动,概化成水利信息的传递和处理过程,通过水利信息的高效处理,来调节和控制水资源的流动,实现水资源的有效利用和保护;二是要充分利用当前先进成熟的信息技术来加快水利信息的采集和传输处理速度,增强水利信息的综合加工处理能力,这些信息技术包括远程自动化监控技术、3S技术、多媒体技术、计算机网络数据传输技术和数据库技术等;三是要加强以各类水利数学模型技术为核心的业务应用信息系统建设,增强各项水利活动的决策支持能力。近几年来,党和政府以及水利部门抓住机遇,适时对推进水利信息化制定了多项措施,“金水工程”已纳入“十五”期间国家信息化优先实施的重要业务系统中,完善水利信息化综合体系成为2010年水利工作发展的十大主要目标之一,2003年3月水利部正式颁发了《全国水利信息化规划》,其中一部分内容已在启动建设实施中。部分省、市也在大力加强水利信息化建设,通过水利信息的快速采集、高效处理来调节和控制水资源的有效流动,实现由传统水利管理向现代化的水利管理转变。在全国水利信息化建设投入不断加大、范围不断延伸的良好氛围下,广大水利部门工作者和有志于水利信息化建设、开发的企业、科研院所、大专院校对水利信息化知识的需求也愈来愈迫切。本书就是在这一背景下编写的。

本书共分为7章。前4章主要内容是信息化的基础知识和常用操作,介绍了计算机与网络基础知识、信息概念、信息论、信息方法,讨论了信息化和水利信息化的概念,列举了信息化程度的评价指标体系,并介绍了Office常用操作和技巧、中文输入法应用技巧、电子邮件的收发、IE浏览器部分操作、接入Internet的方式、计算机安全与应急处理等。第5、6章对水利信息化建设需要采用的关键信息技术作了介绍,并展望了它们的发展前景。第7章对水利信息化综合体系进行了描述。在编写过程中,编者注意保持内容的完整性和可读性,从浅到深,使之成为处于不同文化层次的读者的参考读本。

湖南省水利厅詹晓安副厅长对本书的出版给予了大力支持;国防科技大学博士生导师景宁教授、湖南省水利厅技术委员会沈寿珊教授级高工对本书初稿进行全面审阅,并提出了许多建议,湖南省水利厅信息中心袁轲、许航参加了本书第5章相关内容的编写,罗骁和龙环为本书的编写做了大量的前期工作,钟正新、刘乐、汤勇军、刘小武、周莉、张征元、张敏为本书的出版做了大量辅助性工作,我们对他们的辛勤劳动表示衷心的感谢。

本书参考了大量的文献资料,在参考文献中一一列出,在此对这些书籍和资料的作者表示最诚挚的谢意。

由于信息技术发展迅速,内容繁多,加之编者水平有限,本书中不妥之处,恳请读者批评指正。

作者
2006年12月

人类在经过以土地为中心的农耕文明社会和以资本为中心的工业文明社会以后,正在以前所未有的速度进入以信息为第一生产要素的信息文明社会。我们所处的信息文明社会是人文科学、社会科学和自然科学相互融合、相互交织、相互渗透的“大科学”时代,这个时代催生出一种全新的解决和处理问题的科学方法,那就是信息方法。信息方法是一种直接从整体出发,用联系、转化的观点综合事物发生发展过程的方法,它把事物的发生发展变化过程抽象为信息的传递和信息的转换过程。通过信息的加工处理来调节、控制能量和物质的流动。

信息文明使地球变小了,变成了一个地球村,人们可以在世界范围内调节和配置各种资源,使它达到最优化;人们的联系变紧密了,通过网络人们可以与世界任何一个角落的人们进行直接交流,探讨有关问题;人们都是站在巨人的肩上,遇到要解决的问题,只要一个搜索命令或一封电子邮件,就能找到最优的解决方案;人们变得轻松了,通过电子政务、电子商务和各类智能自动化控制系统,很多体力劳动和事务性工作可以交给计算机和机电一体化系统去完成。

面对这样一个信息文明高速发展的时代,水利人如何发挥后发优势、如何摆脱传统工程水利管理模式向现代水利管理迈进?答案只有一个,那就是让水利插上信息化的翅膀,即加快推进水利信息化进程,用水利信息化带动和促进水利现代化。我们可以利用远程自动化监控技术、RS技术、GPS技术大幅度提高水工程、水资源和洪水灾害的监控能力;可以利用GIS技术和多媒体处理技术大幅度提高水利信息的可视化能力;可以利用各种水利数学模型技术大幅度提高各项水利事业的决策支持能力;可以利用水利行政资源管理系统和水利公众服务系统大幅度提高水利系统的工作效率和服务水平。总之,水利信息化将全面提高水利事业活动的效率和效能。

但是,由于水利是一个传统行业,水利信息化尚处于起步阶段,其发展道路还很艰巨而漫长。水利信息化面临许多问题,但首先要解决思想观念和人才培养的问题。本书的出版,可以解决水利信息化的入门问题,可以解决增强数字化办公操作能力的问题,可以解决信息技术的运用、信息化发展思路、发展模式、发展步骤和发展目标等问题。本书的出版,将会在推动整个水利信息化进程中发挥积极的作用。

侯振挺
2006年12月
(湖南省科协名誉主席, 中南大学概率论与数理统计研究所主任,教授)