水利信息技术

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1、1,水利信息技术,河海大学水利水电学院 郭龙珠 Mobile:15366196937 Email:,2,水利信息技术课程安排,1、总课时：24 2、2013年2月25日4月3日 3、本学期： 4节6周=24=24理论+1节复习答疑 4、成绩 5次课堂作业*3+3次课后作业*5=30+0.7*期末成绩,3,规划和前期准备,信息采集,信息处理,地理信息系统,管理信息系统设计及应用,水利信息仿真与决策,水利信息技术,水利信息技术概述,精确农业水利技术及推广,信息传输与自动测报系统,4,第一章 水利信息技术概述,信息技术发展概述,1,水利信息技术,2,水利信息化,3,5,第一节 信息技术发展概述,一、

2、信息技术的概念 二、信息技术的发展历程 三、现代信息技术内容 四、“数字地球”构想 五、“智慧地球”愿景,6,第一节 信息技术发展概述,信息（information）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。,信息技术（information technology，IT）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的技术。,感觉器官,传导神经网络,思维器官,效应器官,信息控制技术,信息采集技术,信息传递技术,信息处理技术,一、信息技术的概念,7,第一节 信息技术发展概述,（一）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

3、感知域、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 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。,一、信息技术的概念,8,第一节 信息技术发展概述,（二）信息传递技术,数字程控交换技术 综合业务数字通信网 光纤通讯 数字移动通信 卫星通讯 信息高速公路,信息传递技术也称通信技术,一、信息技术的概念,9,第一节 信息技术发展概述,（三）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、知识库实现信息存储和积累的技术。,信息识别技术

4、信息转换技术 信息加工技术 信息存储技术,一、信息技术的概念,10,第一节 信息技术发展概述,（四）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。,显现技术 人机接口技术 遥控技术 自动控制技术 机器人技术,一、信息技术的概念,11,信息技术组成及其功能示意图,信息技术的核心,与外部世界的接口,第一节 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：,数据库技术 人工智能 专家系统 遥感技术 地理信息系统,全球定位系统 计算机辅助决策系统 自动控制技术 多媒体技术 计算机网络技术,第一节

5、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,第一节 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,广播与电视技术,摄影技术,电影技术,电报与电话技术,第一节 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,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。,信息获取技术 信息处理技术 信息传递技术 信息存储技术,第一节 信息技术发展概述,二、信息技术的发展历程,16,现代信息技术是指20世纪70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、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以

6、开发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,第一节 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,（一）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。,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 提高集成度,第一节 信息技术发展概述,三、现代信息技术内容,18,现代传感技术就是人们采集获取信息的技术。,（二）传感技术,传感器技术 雷达技术 遥测技术 遥感技术 ,第一节 信息技术发展概述,三、现代信息技术内容,19,信息存储技术是人们记录保存信息的技术。,（三）信息存储技术

7、,磁存储技术 光存储技术 微缩存储技术 ,第一节 信息技术发展概述,三、现代信息技术内容,20,（四）计算机技术,计算机是一种能自动、快速、精确进行信息处理的电子设备。,应用广泛：,第一节 信息技术发展概述,三、现代信息技术内容,21,（五）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。,第一节 信息技术发展概述,三、现代信息技术内容,22,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,通信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

8、个时空点的收集者。,通信系统是指实现这一通信过程的全部技术设备和信道（传输媒介）的总和。,长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网） 无线电话网（包括卫星通信、微波中继通信网） 有线电视网 计算机数据网,第一节 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,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“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。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整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。,第一节 信息技术发展概述,四、“数字

9、地球”构想,24,（二）数字地球的特点,具有空间性、数字性和整体性。 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。 具有迅速充实、联网的地理数据库。 以图像、图形、文本报告等形式提供服务。 采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。 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的特制数据手套，还可以对数字地球进行各类可视化操作。 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

10、需要的信息。,第一节 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,1、信息高速公路和计算机宽带高速网 2、高分辨率卫星影像 3、空间信息技术与空间数据基础设施 4、大容量数据存贮及元数据 5、科学计算 6、可视化和虚拟现实技术,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术体系中最基础和基本的技术核心是“3S“技术及其集成。,第一节 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水平的差距。,（四）数字地球的应用,1、

11、对全球变化与社会可持续发展的作用 2、数字地球对社会经济和生活的影响 3、数字地球与精细农业 4、数字地球与智能化交通 5、数字地球与Cybercity 6、数字地球为专家服务 7、数字地球与现代化战争,第一节 信息技术发展概述,四、“数字地球”构想,27,第一节 信息技术发展概述,四、“数字地球”构想,（五）我国“数字地球”发展,1999年11月，由中国科学院和中国政府15个部委局联合举办的“数字地球国际会议” 在北京成功举行，对数字地球进行了充分讨论，提出了在我国发展“数字中国”的初步构想 。,近年来，我国在“数字地球”领域的研究也正在深入和拓宽，已举行有关“数字地球”方面的大型研讨会近1

12、0次，许多权威专家著文阐述“数字地球”技术，国家“863”计划也把“数字地球”列为发展战略研究的内容，我国“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目中。,28,第一节 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“愿景”构想。,提出：,2008年11月美国IBM公司发布了“智慧地球”战略。,“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，已批准投资300亿美元在美国发展“智慧电网”和“智慧医疗”。,29,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（一）“智慧地球”的含义,核心内容： 基于信息基础架构与高度整合的基础设

13、施的完美结合，能够以一种更智慧的方法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。,30,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（一）“智慧地球”的含义,智慧 地球,31,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（一）“智慧地球”的含义,32,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（一）“智慧地球”的含义,六大智慧行动方案,智慧的电力 智慧的医疗 智慧的城市 智慧的交通 智慧的供应链 智慧的银行,33,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,简单地讲，互联网

14、 + 物联网 = 智慧地球,（一）“智慧地球”的含义,把各类传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道、家用电器等各种物品中，并且被普遍连接而形成“物联网”，,并通过超级计算机和“云计算”来处理所有网络数据，实现人类社会与物理系统的整合，实时管理和控制人员、机器、设备和基础设施，,以更加智慧、精细和动态的方式管理生产和生活，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。,具体来讲，“智慧地球”是,34,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（二）物联网,“物联网”（the Internet of things）是指通过射频识别、红外感应器、全球

15、定位系统、激光扫描器等信息传感设备，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。,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,物联网就是“物物相连的互联网”，有两层含义：,35,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（二）物联网,结构,36,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（二）物联网,建立物联网的步骤：,对物体属性进行标识,读取物体属性 转换为适合网络传输的数据格式,将物体信息网络传输到信息处理中心，完成物体通信的相关计

16、算,37,第一节 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2.0）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、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M2M平台。,（二）物联网,38,第一节 信息技术发展概述,五、“智慧地球”愿景,（三）云计算,“云计算”（Cloud Computing）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IT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、软件）。,提供资源的网络被称为“云”，“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常是由计算服务器、存储服务器、宽带资源等组