地下水系统三维可视化是基于什么技术

（一）系统设计思路

地下水系统三维可视化软件是一个庞大的软件系统，涉及到了一系列的软件开发技术和地下水系统概化与表示方案，在系统设计上要充分考虑现有的数据库基础，以提高对地下水系统的可视性与可 *** 作性为目标，总体设计思路如下：

（1）地下水系统三维可视化软件运行的基础是地下水资源数据库系统，系统运行的所有原始数据均来源于地下水资源数据库，二者之间需要实现紧密的有机结合。

（2）地下水系统三维可视化软件运行的核心数据是地下水系统的三维结构数据，它以数据库的形式存储。本系统的各个子系统均是围绕该数据库进行 *** 作。

（3）地下水系统三维可视化软件按功能的不同划分为几个子系统或称为组件，这些组件可根据需要集成到不同的系统中，其本身可以集成为一个完整的可视化软件系统。

（4）地下水系统三维可视化软件所处理的数据对象锁定为含水层系统，从面到体体现为含水层界面和含水层/隔水层本身，具有空间查询和管理功能，并对这些面和体可进行数据查询 *** 作。

（5）地下水流体的可视化依据含水层系统动态生成，其数据基础是地下水的动态观测数据。

（6）为体现地下水系统三维可视化软件的独立性，研制开发相关原始性数据的数据库管理软件，作为独立的组件集成到整个可视化软件中。

（二）系统结构与组织

地下水系统三维可视化软件采用组件方式处理，按照研究内容给出的划分方案，共包括8个软件组件和一个网络服务体系，作为一个集成结构，这些组件之间的关系如图4-1所示。整个系统可以划分为四个组成部分，分别具有相对独立的软件功能，但又相互联系、互相依托。

图4-1 地下水系统三维可视化软件的结构与组织

1地下水系统基础数据库管理子系统

实现对地下水系统三维结构基础水文地质数据信息的管理，原则上采用大型数据库作为数据存储，利用数据引擎进行开发。

2地下水系统三维模型生成编辑工具子系统

地下水三维系统生成辅助编辑工具能够为用户提供一个进行地下水三维系统动态生成和编辑的工作环境，并为地下水数值模拟提供单元剖分功能以及水文地质参数的空间配准。

3地下水三维系统可视化系统

利用生成的三维水文地质模型数据信息，系统可提供多种形式的地下水系统三维可视化显示，并可将这些成果用于输出。

4地下水三维系统的网络服务体系

三维可视化服务的对象是含水层结构，可基于含水层结构提供多种形式的WEB服务，通过用户的请求而取得可视化结果。

（三）系统组件与关联

地下水系统三维可视化软件的四个子系统又可以划分为8个程序组件和一个网络服务体系，实现地下水系统三维结构的生成、维护和服务过程。

系统包括的8个组件为单机模式，服务于水文地质专业技术人员，实现地下水系统三维结构的生成和显示，为开展地下水资源评价工作提供一种有效的工作环境。具体组件如下：

（1）地下水系统基础数据管理组件（组件1）；

（2）地下水系统基础数据预处理组件（组件2）；

（3）地下水系统三维模型生成编辑环境组件（组件3）；

（4）地下水系统三维空间剖分组件（组件4）；

（5）地下水系统空间面可视化飞行组件（组件5）；

（6）地下水系统三维结构可视化组件（组件6）；

（7）地下水流体运移动态仿真组件（组件7）；

（8）地下水流场动态模拟组件（组件8）。

网络服务体系是基于INTERNET提供的社会化服务，提供地下水系统三维结构的各种显示服务，并可根据用户的需要提供真实的三维结构数据服务。

一、医疗大数据 看病更高效

除了较早前就开始利用大数据的互联网公司，医疗行业是让大数据分析最先发扬光大的传统行业之一。医疗行业拥有大量的病例，病理报告，治愈方案，药物报告等等。如果这些数据可以被整理和应用将会极大地帮助医生和病人。我们面对的数目及种类众多的病菌、病毒，以及肿瘤细胞，其都处于不断的进化的过程中。在发现诊断疾病时，疾病的确诊和治疗方案的确定是最困难的。

在未来，借助于大数据平台我们可以收集不同病例和治疗方案，以及病人的基本特征，可以建立针对疾病特点的数据库。如果未来基因技术发展成熟，可以根据病人的基因序列特点进行分类，建立医疗行业的病人分类数据库。在医生诊断病人时可以参考病人的疾病特征、化验报告和检测报告，参考疾病数据库来快速帮助病人确诊，明确定位疾病。在制定治疗方案时，医生可以依据病人的基因特点，调取相似基因、年龄、人种、身体情况相同的有效治疗方案，制定出适合病人的治疗方案，帮助更多人及时进行治疗。同时这些数据也有利于医药行业开发出更加有效的药物和医疗器械。

医疗行业的数据应用一直在进行，但是数据没有打通，都是孤岛数据，没有办法进行大规模应用。未来需要将这些数据统一收集起来，纳入统一的大数据平台，为人类健康造福。政府和医疗行业是推动这一趋势的重要动力。

二、生物大数据 改良基因

自人类基因组计划完成以来，以美国为代表，世界主要发达国家纷纷启动了生命科学基础研究计划，如国际千人基因组计划、DNA百科全书计划、英国十万人基因组计划等。这些计划引领生物数据呈爆炸式增长，目前每年全球产生的生物数据总量已达EB级，生命科学领域正在爆发一次数据革命，生命科学某种程度上已经成为大数据科学。

我们来看看今天的准妈妈们，除了要准备尿布、奶瓶和婴儿装，她们还会把基因测试列入计划单。基因测试能让未来的父母对于他们未出生的baby的健康有更多的了解。对基因携带者筛查和胚胎植入前诊断，使一个家庭孕育小孩的过程产生了巨大改变。

当下，我们所说的生物大数据技术主要是指大数据技术在基因分析上的应用，通过大数据平台人类可以将自身和生物体基因分析的结果进行记录和存储，利用建立基于大数据技术的基因数据库。大数据技术将会加速基因技术的研究，快速帮助科学家进行模型的建立和基因组合模拟计算。基因技术是人类未来战胜疾病的重要武器，借助于大数据技术的应用，人们将会加快自身基因和其它他生物的基因的研究进程。未来利用生物基因技术来改良农作物，利用基因技术来培养人类器官，利用基因技术来消灭害虫都即将实现。

与全球蒸蒸日上的生物大数据创新发展热潮相比，中国的研发及应用才拉开帷幕。我国有四大方面非常欠缺：其一，国内现有的生物大数据分析能力虽然与欧美相差不大，但是在数据分析构架、软件系统与先进的IT技术接轨上有待提升。其二，国外在生物大数据领域的领先人才多，尽管我们也有国际顶级刊物上发表的论文和成果，总体而言，国内高水准团队还是少。其三，欧美讲求成果应用，层出不穷的分析软件可被实验室、临床、产业多方应用。其四，在生物大数据理论研究、标准制定和广泛应用上，中国都亟待全面跟进。

三、金融大数据 理财利器

金融行业的大数据面临的往往是同样的问题，但是情况可能要好点，类似企业和个人的一些信用记录现在有全国性质的统一数据库能够拿到部分数据。但是对于单个银行来说，同样是无法拿到用户在其他银行的行为记录数据的，其二银行本身在做很多信贷风险分析的时候，确实需要大量数据做相关性分析，但是很多数据来源于政府各个职能部门，包括工商税务，质量监督，检察院法院等，这些数据短期仍然是无法拿到。还有就是企业或个人本事日常产生的各种行为数据更难拿到，那么对客户的风险性评估还是得借用原来的老方法而已。

大数据在金融行业应用范围较广，典型的案例有花旗银行利用IBM沃森电脑为财富管理客户推荐产品；美国银行利用客户点击数据集为客户提供特色服务，如有竞争的信用额度；招商银行利用客户刷卡、存取款、电子银行转帐、微信评论等行为数据进行分析，每周给客户发送针对性广告信息，里面有顾客可能感兴趣的产品和优惠信息。

可见，大数据在金融行业的应用可以总结为以下五个方面：

（1）精准营销：依据客户消费习惯、地理位置、消费时间进行推荐

（2）风险管控：依据客户消费和现金流提供信用评级或融资支持，利用客户社交行为记录实施xyk反欺诈

（3）决策支持：利用抉策树技术进抵押贷款管理，利用数据分析报告实施产业信贷风险控制

（4）效率提升：利用金融行业全局数据了解业务运营薄弱点，利用大数据技术加快内部数据处理速度

（5）产品设计：利用大数据计算技术为财富客户推荐产品，利用客户行为数据设计满足客户需求的金融产品

四、零售大数据 最懂消费者

零售行业大数据应用有两个层面，一个层面是零售行业可以了解客户消费喜好和趋势，进行商品的精准营销，降低营销成本。另一层面是依据客户购买产品，为客户提供可能购买的其它产品，扩大销售额，也属于精准营销范畴。另外零售行业可以通过大数据掌握未来消费趋势，有利于热销商品的进货管理和过季商品的处理。零售行业的数据对于产品生产厂家是非常宝贵的，零售商的数据信息将会有助于资源的有效利用，降低产能过剩，厂商依据零售商的信息按实际需求进行生产，减少不必要的生产浪费。

未来考验零售企业的不再只是零供关系的好坏，而是要看挖掘消费者需求，以及高效整合供应链满足其需求的能力，因此信息科技技术水平的高低成为获得竞争优势的关键要素。不论是国际零售巨头，还是本土零售品牌，要想顶住日渐微薄的利润率带来的压力，在这片红海中立于不败之地，就必须思考如何拥抱新科技，并为顾客们带来更好的消费体验。

想象一下这样的场景，当顾客在地铁候车时，墙上有某一零售商的巨幅数字屏幕广告，可以自由浏览产品信息，对感兴趣的或需要购买的商品用手机扫描下单，约定在晚些时候送到家中。而在顾客浏览商品并最终选购商品后，商家已经了解顾客的喜好及个人详细信息，按要求配货并送达顾客家中。未来，甚至顾客都不需要有任何购买动作，利用之前购买行为产生的大数据，当你的沐浴露剩下最后一滴时，你中意的沐浴露就已送到你的手上，而虽然顾客和商家从未谋面，但已如朋友般熟识。

五、电商大数据 精准营销法宝

电商是最早利用大数据进行精准营销的行业，除了精准营销，电商可以依据客户消费习惯来提前为客户备货，并利用便利店作为货物中转点，在客户下单15分钟内将货物送上门，提高客户体验。马云的菜鸟网络宣称的24小时完成在中国境内的送货，以及京的刘强东宣传未来京东将在15分钟完成送货上门都是基于客户消费习惯的大数据分析和预测。

电商可以利用其交易数据和现金流数据，为其生态圈内的商户提供基于现金流的小额贷款，电商业也可以将此数据提供给银行，同银行合作为中小企业提供信贷支持。由于电商的数据较为集中，数据量足够大，数据种类较多，因此未来电商数据应用将会有更多的想象空间，包括预测流行趋势，消费趋势、地域消费特点、客户消费习惯、各种消费行为的相关度、消费热点、影响消费的重要因素等。依托大数据分析，电商的消费报告将有利于品牌公司产品设计，生产企业的库存管理和计划生产，物流企业的资源配制，生产资料提供方产能安排等等，有利于精细化社会化大生产，有利于精细化社会的出现。

六、农牧大数据 量化生产

大数据在农业应用主要是指依据未来商业需求的预测来进行农牧产品生产，降低菜贱伤农的概率。同时大数据的分析将会更见精确预测未来的天气气候，帮助农牧民做好自然灾害的预防工作。大数据同时也会帮助农民依据消费者消费习惯决定来增加哪些品种的种植，减少哪些品种农作物的生产，提高单位种植面积的产值，同时有助于快速销售农产品，完成资金回流。牧民可以通过大数据分析来安排放牧范围，有效利用牧场。渔民可以利用大数据安排休渔期、定位捕鱼范围等。

由于农产品不容易保存，因此合理种植和养殖农产品对十分重要。如果没有规划好，容易产生菜贱伤农的悲剧。过去出现的猪肉过剩、卷心菜过剩、香蕉过剩的原因就是农牧业没有规划好。借助于大数据提供的消费趋势报告和消费习惯报告，政府将为农牧业生产提供合理引导，建议依据需求进行生产，避免产能过剩，造成不必要的资源和社会财富浪费。农业关乎到国计民生，科学的规划将有助于社会整体效率提升。大数据技术可以帮助政府实现农业的精细化管理，实现科学决策。在数据驱动下，结合无人机技术，农民可以采集农产品生长信息，病虫害信息。相对于过去雇佣飞机成本将大大降低，同时精度也将大大提高。

七、交通大数据 畅通出行

交通作为人类行为的重要组成和重要条件之一，对于大数据的感知也是最急迫的。近年来，我国的智能交通已实现了快速发展，许多技术手段都达到了国际领先水平。但是，问题和困境也非常突出，从各个城市的发展状况来看，智能交通的潜在价值还没有得到有效挖掘：对交通信息的感知和收集有限，对存在于各个管理系统中的海量的数据无法共享运用、有效分析，对交通态势的研判预测乏力，对公众的交通信息服务很难满足需求。这虽然有各地在建设理念、投入上的差异，但是整体上智能交通的现状是效率不高，智能化程度不够，使得很多先进技术设备发挥不了应有的作用，也造成了大量投入上的资金浪费。这其中很重要的问题是小数据时代带来的硬伤：从模拟时代带来的管理思想和技术设备只能进行一定范围的分析，而管理系统的那些关系型数据库只能刻板的分析特定的关系，对于海量数据尤其是半结构、非结构数据无能为力。

尽管现在已经基本实现了数字化，但是数字化和数据化还根本不是一回事，只是局部的提高了采集、存储和应用的效率，本质上并没有太大的改变。而大数据时代的到来必然带来破解难题的重大机遇。大数据必然要求我们改变小数据条件下一味的精确计算，而是更好的面对混杂，把握宏观态势；大数据必然要求我们不再热衷因果关系而是相关关系，使得处理海量非结构化数据成为可能，也必然促使我们努力把一切事物数据化，最终实现管理的便捷高效。

目前，交通的大数据应用主要在两个方面，一方面可以利用大数据传感器数据来了解车辆通行密度，合理进行道路规划包括单行线路规划。另一方面可以利用大活数据来实现即时信号灯调度，提高已有线路运行能力。科学的安排信号灯是一个复杂的系统工程，必须利用大数据计算平台才能计算出一个较为合理的方案。科学的信号灯安排将会提高30％左右已有道路的通行能力。在美国，政府依据某一路段的交通事故信息来增设信号灯，降低了50%以上的交通事故率。机场的航班起降依靠大数据将会提高航班管理的效率，航空公司利用大数据可以提高上座率，降低运行成本。铁路利用大数据可以有效安排客运和货运列车，提高效率、降低成本。

八、教育大数据 因材施教

随着技术的发展，信息技术已在教育领域有了越来越广泛的应用。考试、课堂、师生互动、校园设备使用、家校关系……只要技术达到的地方，各个环节都被数据包裹。

在课堂上，数据不仅可以帮助改善教育教学，在重大教育决策制定和教育改革方面，大数据更有用武之地。美国利用数据来诊断处在辍学危险期的学生、探索教育开支与学生学习成绩提升的关系、探索学生缺课与成绩的关系。举一个比较有趣的例子，教师的高考成绩和所教学生的成绩有关吗？究竟如何，不妨借助数据来看。比如美国某州公立中小学的数据分析显示，在语文成绩上，教师高考分数和学生成绩呈现显著的正相关。也就是说，教师的高考成绩与他们现在所教语文课上的学生学习成绩有很明显的关系，教师的高考成绩越好，学生的语文成绩也越好。这个关系让我们进一步探讨其背后真正的原因。其实，教师高考成绩高低某种程度上是教师的某个特点在起作用，而正是这个特点对教好学生起着至关重要的作用，教师的高考分数可以作为挑选教师的一个指标。如果有了充分的数据，便可以发掘更多的教师特征和学生成绩之间的关系，从而为挑选教师提供更好的参考。

大数据还可以帮助家长和教师甄别出孩子的学习差距和有效的学习方法。比如，美国的麦格劳-希尔教育出版集团就开发出了一种预测评估工具，帮助学生评估他们已有的知识和达标测验所需程度的差距，进而指出学生有待提高的地方。评估工具可以让教师跟踪学生学习情况，从而找到学生的学习特点和方法。有些学生适合按部就班，有些则更适合图式信息和整合信息的非线性学习。这些都可以通过大数据搜集和分析很快识别出来，从而为教育教学提供坚实的依据。

在国内尤其是北京、上海、广东等城市，大数据在教育领域就已有了非常多的应用，譬如像慕课、在线课程、翻转课堂等，其中就应用了大量的大数据工具。

毫无疑问，在不远的将来，无论是针对教育管理部门，还是校长、教师，以及学生和家长，都可以得到针对不同应用的个性化分析报告。通过大数据的分析来优化教育机制，也可以做出更科学的决策，这将带来潜在的教育革命。不久的将来个性化学习终端，将会更多的融入学习资源云平台，根据每个学生的不同兴趣爱好和特长，推送相关领域的前沿技术、资讯、资源乃至未来职业发展方向，等等，并贯穿每个人终身学习的全过程。

九、体育大数据 夺冠精灵

从《点球成金》这部**开始，体育界的有识之士们终于找到了向往已久的道路，那就是如何利用大数据来让团队发挥最佳水平。从足球到篮球，数据似乎成为赢得比赛甚至是奖杯的金钥匙。

大数据对于体育的改变可以说是方方面面，从运动员本身来讲，可穿戴设备收集的数据可以让自己更了解身体状况。媒体评论员，通过大数据提供的数据更好的解说比赛，分析比赛。数据已经通过大数据分析转化成了洞察力，为体育竞技中的胜利增加筹码，也为身处世界各地的体育爱好者随时随地观赏比赛提供了个性化的体验。

尽管鲜有职业网球选手愿意公开承认自己利用大数据来制定比赛策划和战术，但几乎每一个球员都会在比赛前后使用大数据服务。有教练表示：“在球场上，比赛的输赢取决于比赛策略和战术，以及赛场上连续对打期间的快速反应和决策，但这些细节转瞬即逝，所以数据分析成为一场比赛最关键的部分。对于那些拥护并利用大数据进行决策的选手而言，他们毋庸置疑地将赢得足够竞争优势。”

十、环保大数据 对抗PM25

前年7月21日北京遭遇特大暴雨，在一天之内，平均降雨量达164毫米，也是北京市61年以来最大规模暴雨。此次暴雨因来势凶猛而给广大市民生活带来巨大影响。其实，摊上这种事儿，最主要的还是需要气象部门及时、准确地做出预警，并协同其他运营商部门，将这种预警信息第一时间下发到北京市民（包括在京旅行的人士）。也正是如此，前年的那场暴雨不仅暴露出了管理工作上的漏洞，也引起了业内人士关于一场“大数据”的探讨。

气象对社会的影响涉及到方方面面。传统上依赖气象的主要是农业、林业和水运等行业部门，而如今，气象俨然成为了二十一世纪社会发展的资源，并支持定制化服务满足各行各业用户需要。借助于大数据技术，天气预报的准确性和实效性将会大大提高，预报的及时性将会大大提升，同时对于重大自然灾害，例如龙卷风，通过大数据计算平台，人们将会更加精确地了解其运动轨迹和危害的等级，有利于帮助人们提高应对自然灾害的能力。天气预报的准确度的提升和预测周期的延长将会有利于农业生产的安排。

尤其是进入秋冬季以来，我国多个城市爆发雾霾天气，空气污染严重。随着PM25对于人体健康的危害日益被公众熟知，人们对于“雾霾假”的呼声也越来越高。有人调侃，重度污染天走在上班路上就是一台“人肉吸尘器”。

由此看来，依靠大数据分析北京或其他城市空气污染的形成及对策，任重道远。一是数据的来源。高耗能企业的生产规模、排放量这些数据是否层层上报，准确统计？掌握此数据的部门是否能向社会公开？北京500万辆汽车所加汽油到底有哪些成分，产生的尾气对空气污染指数的“贡献”率到底多大？二是要冲破数据挖掘分析应用的技术壁垒，当然前提就是数据公开。

在美国NOAA（国家海洋暨大气总署）其实早就在使用大数据业务。每天通过卫星、船只、飞机、浮标、传感器等收集超过35亿份观察数据。收集完毕后，NOAA会汇总大气数据，海洋数据，以及地质数据，进行直接测定，绘制出复杂的高保真预测模型，将其提供给NWS（国家气象局）做出气象预报的参考数据。目前，NOAA每年新增管理的数据量就高达30PB。由NWS生成的最终分析结果，就呈现在日常的天气预报和预警报道上。

十一、食品大数据 舌尖上的安全

民以食为天，食品安全问题直是国家的重点关注问题，关系着人们的身体健康和国家安全。近几年，毒胶囊、镉大米、瘦肉精、洋奶粉等食品安全事件不断考验着消费者的承受力，让消费者对食品安全产生了担忧。

近几年外国旅游者减少了到中国旅游，进口食品大幅度增加，这其中一个主要原因就是食品安全问题。随着科学技术和生活水平的不断提高，食品添加剂及食品品种越来越多，传统手段难以满足当前复杂的食品监管需求，从不断出现的食品安全问题来看，食品监管成了食品安全的棘手问题。此刻，通过大数据管理将海量数据聚合在一起，将离散的数据需求聚合能形成数据长尾，从而满足传统中难以实现的需求。在数据驱动下，采集人们在互联网上提供的举报信息，国家可以掌握部分乡村和城市的死角信息，挖出不法加工点，提高执法透明度，降低执法成本。国家可以参考医院提供的就诊信息，分析出涉及食品安全的信息，及时进行监督检查，第一时间进行处理，降低已有不安全食品的危害。参考个体在互联网的搜索信息，掌握流行疾病在某些区域和季节的爆发趋势，及时进行干预，降低其流行危害。政府可以提供不安全食品厂商信息，不安全食品信息，帮助人们提高食品安全意识。

当然，有专业人士认为食品安全涉及到从田头到餐桌的每一个环节,需要覆盖全过程的动态监测才能保障食品安全,以稻米生产为例,产地、品种、土壤、水质、病虫害发生、农药种类与数量、化肥、收获、储藏、加工、运输、销售等环节,无一不影响稻米安全状况,通过收集、分析各环节的数据,可以预测某产地将收获的稻谷或生产的稻米是否存在安全隐患。

大数据不仅能带来商业价值，亦能产生社会价值。随着信息技术的发展，食品监管也面临着众多的各种类型的海量数据，如何从中提取有效数据成为关键所在。可见，大数据管理是一项巨大挑战，一方面要及时提取数据以满足食品安全监管需求；另一方面需在数据的潜在价值与个人隐私之间进行平衡。相信大数据管理在食品监管方面的应用，可以为食品安全撑起一把有力的保护伞。

十二、政府调控和财政支出 大数据令其有条不紊

政府利用大数据技术可以了解各地区的经济发展情况，各产业发展情况，消费支出和产品销售情况，依据数据分析结果，科学地制定宏观政策，平衡各产业发展，避免产能过剩，有效利用自然资源和社会资源，提高社会生产效率。大数据还还可以帮助政府进行监控自然资源的管理，无论是国土资源、水资源、矿产资源、能源等，大数据通过各种传感器来提高其管理的精准度。同时大数据技术也能帮助政府进行支出管理，透明合理的财政支出将有利于提高公信力和监督财政支出。

大数据及大数据技术带给政府的不仅仅是效率提升、科学决策、精细管理，更重要的是数据治国、科学管理的意识改变，未来大数据将会从各个方面来帮助政府实施高效和精细化管理。政府运作效率的提升，决策的科学客观，财政支出合理透明都将大大提升国家整体实力，成为国家竞争优势。大数据带个国家和社会的益处将会具有极大的想象空间。

十三、舆情监控大数据 名探柯南

《黑猫警长》大家都很熟悉，它讲述的是“黑猫警长”如何精明能干、对坏人穷追不舍、跌宕起伏的故事情节。拿到大数据时代背景下的话，虽然它也能体现“黑猫警长”的尽职尽责、聪明能干，但更多的会归结到一个问题：为何还是如此的被动、低效？疾病可以预防，难道犯罪不能预防么？

答案是肯定的。美国密歇根大学研究人员就设计出一种利用“超级计算机以及大量数据”来帮助警方定位那些最易受到不法份子侵扰片区的方法。具体做法是，研究人员通过大量的多类型数据（从人口统计数据到毒品犯罪数据到各区域所出售酒的种类、治安状况、流动人口数据等等），创建一张波士顿犯罪高发地区热点图。同时，还将相邻片区等各种因素加入到数据模型中，并根据历史犯罪记录和地点统计并不断修正所得出的预测数据。

国家正在将大数据技术用于舆情监控，其收集到的数据除了解民众诉求，降低群体事件之外，还可以用于犯罪管理。大量的社会行为正逐步走向互联网，人们更愿意借助于互联网平台来表述自己的想法和宣泄情绪。社交媒体和朋友圈正成为追踪人们社会行为的平台，正能量的东西有，负能量的东西也不少。一些好心人通过微博来帮助别人寻找走失的亲人或提供可能被拐卖人口的信息，这些都是社会群体互助的例子。国家可以利用社交媒体分享的和交流信息，来收集个体情绪信息，预防个体犯罪行为和反社会行为。最近警方通过微搏信息抓获了聚众吸毒的人，处罚了虐待小孩的家长。

大数据技术的发展带来企业经营决策模式的转变，驱动着行业变革，衍生出新的商机和发展契机。驾驭大数据的能力已被证实为领军企业的核心竞争力，这种能力能够帮助企业打破数据边界，绘制企业运营全景视图，做出最优的商业决策和发展战略。其实，不论是哪个行业的大数据分析和应用场景，可以看到一个典型的特点还是无法离开以人为中心所产生的各种用户行为数据，用户业务活动和交易记录，用户社交数据，这些核心数据的相关性再加上可感知设备的智能数据采集就构成一个完整的大数据生态环境。

2位粉丝

据水利部统计，全国669座城市中有400座供水不足，110座严重缺水；在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰。在46个重点城市中，456%水质较差，14个沿海开放城市中有9个严重缺水。北京、天津、青岛、大连等城市缺水最为严重

参考联合国系统制定的一些标准，我国提出了缺水标准：人均水资源量低于3000立方米为轻度缺水；介于500至1000立方米的为重度缺水；低于500立方米的为极度缺水；300立方米为维持适当人口生存的最低标准。

我市处于暖温带亚湿润大陆型季风气候，多年平均降雨量648毫米。全市水资源量为2626亿立方米，人均占有水资源量380立方米，约占全国人均水资源量的1/6，远远低于国际公认的人均1000立方米的下限标准。

按照1997年人口统计，全国人均水资源量为2220立方米，约为世界人均水资源量的31％。世界人均水资源量约为7450立方米2位粉丝

据水利部统计，全国669座城市中有400座供水不足，110座严重缺水；在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰。在46个重点城市中，456%水质较差，14个沿海开放城市中有9个严重缺水。北京、天津、青岛、大连等城市缺水最为严重

参考联合国系统制定的一些标准，我国提出了缺水标准：人均水资源量低于3000立方米为轻度缺水；介于500至1000立方米的为重度缺水；低于500立方米的为极度缺水；300立方米为维持适当人口生存的最低标准。

我市处于暖温带亚湿润大陆型季风气候，多年平均降雨量648毫米。全市水资源量为2626亿立方米，人均占有水资源量380立方米，约占全国人均水资源量的1/6，远远低于国际公认的人均1000立方米的下限标准。

按照1997年人口统计，全国人均水资源量为2220立方米，约为世界人均水资源量的31％。世界人均水资源量约为7450立方米

山西省多年平均降水量534mm，水资源总量为142亿 m3，河川径流量114亿m3，地下水资源量933亿m3（根据第一次全国水资源评价）。长期以来，山西省面临着如下水资源紧缺的严峻形势：

1、水资源贫乏，人均、亩均占有水平低

山西是一个水资源严重短缺的省份，长期以来水的问题一直是困扰国民经济发展和人民生活水平提高的严重问题。全省多年平均降雨量比全国平均水平偏少15%，人均水资源占有量456m3，仅是全国平均水平的1/5，居全国倒数第二，远远低于人均1000 m3的严重缺水界限；耕地亩均水资源占有量更仅为全国平均水平的1/9。国民经济建设以开发利用地下水作为重要的水源。

2、水资源时空分布不均，开发利用困难

据史料记载，历史上有连续十几年的特大旱年出现，也有连续十几年的丰水年出现，存在丰枯周期，而且变化幅度大，导致了洪涝灾害与水资源短缺矛盾的加剧。

由于降水量在空间上的分布不均及水文下垫面条件的差异，导致水资源的地区分布不均，给工农业和人民生活带来了很大不便，也给水资源合理开发利用带来很大的困难。

3、水土流失严重，河流含沙量大

山西地处黄土高原，水土流失举世闻名，水土流失面积占全省的608%。由于悬沙以水为载体，故而河川径流、泥沙同步增减，河流如此巨大的输沙及含沙量给防洪及水资源利用带来了很大的困难。

4、人类活动对水资源的影响日趋严重

随着国民经济和社会的发展，大规模的采煤和过量开发利用地下水，以及丘陵山区的梯田修建和大规模的水保措施，使得河川径流日渐减少，甚至出现河流断流，泉水干涸，仅20年来，山西省河川径流减少了394%，这是一个十分严重的现象。

我国21世纪的可持续发展面临的洪涝灾害、水资源短缺、水环境恶化这三大问题，在山西省情况尤为突出。这一形势则对水文工作提出了更高的要求，需要水文部门全面监测、分析、评价水资源的量、质分布及变化情况，为实现水资源管理与保护目标提供科学的决策依据。至今已收集积累了数以亿计的各类水文水资源数据，为山西省防汛抗旱、水资源开发利用与管理、国土规划和水环境治理等国民经济建设和社会发展做出了突出贡献。

山西地处内陆，属能源大省，在支援全国经济发展方面做出了巨大贡献。但是由于种种原因，山西自身的经济发展水平与全国的差距逐渐拉大，相应的水文基础设施建设也满足不了国民经济建设发展的需要。主要表现在：

1、水文站网密度不足

山西省现有国家基本水文站的站网密度为47站/万km2，总体密度偏低，尚有几条中等河流无水文站，小河站不足，部分流域、地区、地类空白无站，大部分水库灌区工程缺乏水文观测，不能满足水资源评价、管理、保护及工程规划设计的需要。

2、水文基础设施设备落后

山西省水文站大部分渡河设施建于20世纪70年代，老化失修严重，自动化程度很低，降水蒸发观测仪器更新速度缓慢。部分报汛水文站、雨量站通信条件差，严重影响水情信息传递。地下水位监测仍靠原始人工方法，观测质量难以保证。水质分析仪器设备落后，许多项目因仪器缺乏无法开展分析。

3、站队结合巡测基地建设缓慢

9个分局仅有4个分局完成了站队结合基地建设，有一个分局在建，全省站队结合基地建设任务仅完成一半，且建设标准较低，缺乏配套的水文巡测设备、交通工具。这些因素使得站队结合建设、水文巡测、间测、简测以及水文调查等工作的步伐缓慢。

4、水文能力建设滞后

在开发利用新技术、新仪器方面与流域机构及一些省区相比，存在较大差距，不能适应水文工作现代化的需要；尚未建立起完善的水文政策法规体系，水文建设与事业发展的相应前期基础工作较为薄弱；水文水资源专业技术队伍结构不够合理，高水平专业技术人员处于青黄不接状况，亟需加强专业技术培训。

虽然存在上述诸多问题，但山西水文人克服困难，艰苦奋斗，开拓进取，通过全局上下的共同努力，为山西省经济社会的发展，在水资源综合治理，防汛抗旱减灾，水环境保护等方面提供了大量的、优质的水文水资源信息服务，发挥了重要的前期和基础性作用。

“山西之长在于煤，山西之短在于水”，这一特点通过我们考察之行即得到了验证。在考察期间，我们所到地市，大多巧遇降雨，但阵雨一过却难见产流，水文站断面洪峰很快通过，河道水量仍然很小，雨水主要被渗漏和蒸发所消耗。

山西省在第一次水资源评价之后的20年来，随着经济发展和人类活动的影响，水资源的情势发生了新的变化，水资源的供需关系发生深刻变化。因此，为搞清水资源量的变化趋势和数量，从社会经济可持续发展的高度对水资源进行合理配置，加强水资源的综合规划与统一管理，有必要开展第二次水资源评价工作。为此，作为省水资源评价专业队伍的山西省水文水资源勘测局很好地把握了这一机遇，承担了水资源数量和质量的评价，水资源可利用量评价及水资源保护规划的制定等工作

当前，正当全国水资源规划正式启动之时，我们欣慰地看到了山西水文人已在这一领域所发挥的作用，也十分关注他们的评价以及相关专题的研究成果。

分类: 社会民生 >> 其他社会话题

问题描述:

1世界水资源状况（淡水资源）

2我国的水资源（淡水资源）

3水资源如何利用

4水资源如何保护

5黄河的流量情况（断流）

6有关水资源的课题报告的范例

谢了哈！我会追加分的！

解析:

水是人类发展不可缺少的自然资源，是人类和一切生物赖以生存的物质基础。当今世界，水资源不足和污染构成的水源危机成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。1992年1月联合国在冰岛举行了水和环境国际会议，呼吁寻找新的途径，对淡水资源作出评价、发展和管理。1993年，世界银行提出了有关水资源的新课题。粮农组织最近成立了一个关于水和持续农业发展的国际项目（LAP-WASAD），这些信息表明，水资源问题已引起全世界的关注。

人类对水资源的开发利用分两大类：一类是从水资源取走所需的水量，满足人民生活和工农业生产的需要后，数量有所消耗，质量有所变化，在另外地点回归水源。另一类是取用水能（水力发电）、发展水运、水产和水上游乐，维持生态平衡等，这种利用不需要从水源引走水量，但是需要河流、湖泊、河口保持一定的水位、流量和水质。本节所讨论的水资源利用情况主要是第一类用水形式。

3、水资源的重要作用

1) 调节气候。水是大气的重要成分。虽然大气中仅含全球水量的百万分之一，然而，大气和水之间的循环相互作用，确定了地球水循环运动，形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡，水循环运动起着不同地区的能量传输作用。

2) 水磨塑造地球表面的形态。流动的水开创和推动土地地貌的形成，重排地表景观以及三角洲形成等。水是形成土壤的关键因素，也在岩石的物理风化中起着重要作用。

3)水具有物质运输的功能。水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种：溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体，然后由水输送。从这一方面可以看到，水可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。

4) 水是一切生物必不可少的物质。生命的形成离不开水，水是生物的主体，生物体内含水量占体重的60~80%，甚至90%以上。水是生命原生质的组成部分，并参与细胞的新陈代谢，还是生物体内外生物化学发生的介质。因此，一切生命都离不开水。水与生物以各种方式相互作用。在一个区域范围内，水是决定植被群落和生产力的关键因素之—，还可以决定动物群落的类型、动物行为等。

5) 水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础。水与人类的关系非常密切，不论是生活或是生产活动都离不开水这一宝贵的自然资源，水既是人体的重要组成，又是人体新陈代谢的介质，人体的水含量占体重的2/3，维持人类正常的生理代谢，每天每人至少需要2~3L水。工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。但是，随着人口和经济活动的加剧，全球的水循环已大大偏离了它的自然状态，水的流动已发生了显著的变化。人口迅速增长，加快了对水资源的消耗，工农业生产发展严重污染了水体，森林破坏改变了蒸发和径流方向等，这些人类活动造成了水资源的严重破坏，使世界面临着水危机。

1、世界水资源概况

世界各地自然条件不同，降水和径流相差也很大。年降水量以大洋洲(不包括澳大利亚)的诸岛最多；其次是南美洲，那里大部分地区位于赤道气候区内，水循环十分活跃，降水量和径流量均为全球平均值的两倍以上。欧洲、亚洲和北美洲与世界平均水平相接近，而非洲大陆是世界上最为干燥地区之一，虽然其降水量与世界平均值相接近，但由于沙漠面积大，蒸发强烈，径流量仅为151mm。相比之下大洋洲的澳大利亚最为干燥，与降水量761mm相对其径流量仅为39mm，这是由于澳大利亚的有2/3地区为荒漠、半荒漠所致

2、世界水资源的供给与利用

通常人们将全球陆地入海径流总量作为理论上的水资源总量，即全球水资源总量为47000km3，而这一水资源数量在全球分布又是不均匀的，各国水资源丰缺程度相差很大。人类在早期对水资源的开发利用，主要是在农业、航运、水产养殖等方面，而用于工业和城市生活的水量很少，直到本世纪初，工业和城市生活用水仍只占总用水量的12%左右。随着世界人口的高速增长以及工农业生产的发展，水资源的消耗量越来越大。世界用水量逐年增长，1900~1975年间，每年以3~5%的速度递增，即每20年左右增长一倍。到2000年，世界总用水量将达到6000亿m3，占世界总径流量的15%。

随着人类文明的进步，对水资源的需要量越来越大，1985年用水量为1950年的35倍。其中农业用水占总水量的比例由1950年的782%下降到1985年的61 %5；而工业用水与城市用水占总用水量的比例由1950年的227%，增加到1985年的346%。但可供人类使用的水资源却不会增加；甚至会因人为的污染等因素而使其质量变差，可利用数量减少。加之，世界淡水资源的分布极不均匀，人们居住的地理位置与水的分布又不相称，使水资源的供应与需求之间的矛盾很大，尤其是在工业和人口集中的城市，这个矛盾更加突出。据统计，近40年来，全世界农业用水量仅增加了2倍、工业用水增加了7倍，而生活用水增加的更多。

3、水危机产生的原因

从总的水储量和循环量来看，地球上的水资源是丰富的，如能妥善保护与利用，可以供应200亿人的使用。但由于消耗量不断的增长和可利用水域的污染等原因，造成可利用水资源的短缺和危机，主要有以下几个方面的原因：

1) 自然条件影响：地球上淡水资源在时间和空间上的极不均匀分布，并受到气候变化的影响，致使许多国家或地区的可用水量甚缺。例如我国长江、珠江、浙、闽、台及西南诸河流域的水量占总水量的810%，而这些地区的耕地仅占全国的359%；而华北和西北地处于干早或半干旱气候区，其降雨和径流都很少，季节性缺水很严重。北非和南撒哈拉地区、 半岛、伊朗南部、巴基斯坦和西印度是年降雨长期平均变化最大的区域，其变化幅度超过40%。美国西南部、墨西哥西北部、非洲西南部、巴西最东端以及智利部分地区也是如此。因此，世界许多地区会出现区域性的供水危机。

1、概况：我国江河众多，流域面积在100km2以上的河流有5万多条，1000km2以上的约有1500多条。但受气候和地形的影响，河流分布很不均匀，绝大部分河流分布在我国东部湿润、多雨的季风区，西北内陆气候干燥、少雨，河流很少。

我国有1 km2以上的湖泊2300多个，总面积7187 km2，约占国土面积的08%；湖水总储量约为7088亿m3，其中淡水量占32%。

我国还有丰富的冰川资源，共有冰川43000余条，集中分布在西部地区。总面积58700km2，占亚洲冰川总量的一半以上，总贮量约52000亿m3。

我国平均年降水量为61889亿m3，平均降水深6484mm，年均河川径流量27115亿m3，合径流深2841mm。河川径流主要靠降水补给，由冰川补给的只有500亿m3左右。我国年平均地下水资源为82876亿m3。

根据分析计算，我国地表水和地下水的量分别为27115和8288亿m3，扣除二者间的重复量7279亿m3后，则我国多年平均水资源总量28124亿m3。

2、我国水资源特点

我国水资源的时空分布特点，可通过降水、蒸发、径流等水平衡要素的分布反映如下：

1) 水资源总量较丰富，人均和地均拥有量少

我国多年平均年水资源总量为28124亿m3，其中河川径流约占94%，低于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚，约占全球径流总量的58%，居世界第6位。平均径流深为284mm，为世界平均值的90%，居世界第7位。可见，我国的水资源量还是比较丰富的。然而，我国人口众多，按12亿人口计算，平均每人每年占有的河川径流量2260m3，不足世界平均值的1/4，分别是美国人均占有量的1/6，前苏联的1/8，巴西的1/19和加拿大的1/58。我国地域辽阔，平均每公顷耕地的河川径流占有量约28320m3，为世界平均值的80%。所以，人我国水资源量与需要不适应的矛盾十分突出，以占世界7的耕地和6%的淡水资源养活着世界上22%的人口。

随着人口的增长，城市化、工业化以及灌溉对水的需求日益增加，21世纪将出现许多用水紧缺问题。在可供淡水有限的情况下，应积极采取措施保护宝贵的资源。一般采取以下几种措施。

1、提高水的利用效率，开辟第二水源

这是目前解决水资源紧张的重要途径，主要方法有：

1) 降低工业用水量，提高水的重复利用率

降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺，争取少用水，提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉，不但提高了钢的质量，而且用水量降低了86~90%。

现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道，效果很好。我国近几年来，对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市，水的重复利用率已达到较高水平，如大连市为795%，青岛为773%，太原为838%，但整体水平还比较低，平均工业用水重复利用率仅为20~30%。

如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20%提高到40%。每天可节水1300万t，相应地节省供水工程投资26亿元，节水量和经济效益都是相当可观的。

提高工业用水重复利用率，不仅是合理利用水资源的重要措施，而且减少了工业废水量，减轻了废水处理量和对水体的污染。

2) 实行科学灌溉，减少农业用水浪费

全世界用水的70%为农业灌溉用水，但其利用率很低，浪费严重。据估计，全世界有37%的灌溉水用于作物生长，其余63%都被浪费掉了。因此，改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。

渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。据国际灌溉排水委员会的统计，灌溉水渗漏损失量一般为15~30%，高的甚至达到50~60%。我国渗漏损失一般为40~50%，高的甚至达到70~80%。由于大部分灌区的渠道没有防渗措施，我国南方长江、珠江、东南沿海等地渠道水利用系数平均为06，其它各片为05。估计全国渠道渗漏损失的水量可达到1700多亿m3。因此，防渗渠道和暗管输水等工程技术的应用可以得到明显的节水效果。

灌溉方式的改进，是农业节水的重要途径。60年代在以色列发展起来的滴灌系统，可将水直接送到紧靠植物根部的地方，以使蒸发和渗漏水量减到最小。当前，国外灌溉节水技术的发展趋向是采用完整的灌溉排水管道系统，它具有能源消耗少，输水快，配水均匀、水量损失小，不影响机耕等优点。此外，一些国家还研究了新的灌溉技术，如涌流灌溉、水平畦田灌溉、采用自动升降竖管等。内布拉斯加农业和自然资源研究所设计了一种灌溉计算机程序，利用各小型气象站收集来的数据计算各地区生长的不同作物的蒸发蒸腾率，指导农民调整灌溉日期。自动灌溉技术，利用计算机控制流量、监测渗漏、调节不同风速和土壤湿度条件下的用水量，并使肥料用量最佳化。我国最新的研究表明，覆盖滴灌对水的利用效率更高，是适合干旱半干旱地区的新型灌溉技术。

3) 回收利用城市污水、开辟第二水源

回收和重新使用废水，使其变为可用的资源是另一种提高水使用效率的方法。在东京,城市水回收中心通过三级水处理厂慢沙过滤回收废水，氯化消毒后用于冲洗高层建筑的厕所。北京也曾修建过类似的“中水道”系统。

2、调节水源流量，增加可靠供水

前述水资源紧张的第一个原因是自然条件的影响，如气候、地理位置，淡水分布不均匀等问题。人们试图通过调节水源流量、开发新水源的方式加以解决。

1) 建造水库: 建造水库调节流量，可以将丰水期多余水量储存在库内，补充枯水期的流量不足。不仅可以提高水源供水能力，还可以为防洪、发电、发展水产等多种用途服务。目前，各国在江河上建造的库容超过1亿m3的水库共有1350个，总蓄水量达到4100km3。

然而，在很多工业发达国家，随着建库地址的选择日益困难，增加新蓄水设施的成本迅速提高，水库发展的速度明显减慢了。发展中国家的水库建造仍处于全盛时期。在建库时，还必须研究对流域和水库周围生态系统的影响，否则会引起不良后果。

2) 跨流域调水: 跨流域调水是一项耗资昂贵的增加供水工程，是从丰水流域向缺水流域调节。由于其耗资大、对环境破坏严重，许多国家已不再进行大规模的流域间调水。巴基斯坦的西水东调工程和澳大利亚的雪山河调水工程以及我国近年来相继完成的引黄济青、引滦入津和引滦入唐等工程都是从丰水流域向缺水流域供水的大工程，我国的南水北调工程也已开始动工。

3) 地下蓄水: 目前，已有20多个国家在积极筹划人工补充地下水。在美国，加利福尼亚的地方水利机构每年将25亿m3左右的水贮存地下。到1980年，该州已有3450万m3的水贮存在两个水利工程项目的示范区内；其单位成本平均至少比新建地表水水库低35~40%。美国国会于1984年秋通过立法，批准西部17个州兴建蓄水层回灌示范工程。在荷兰，实现人工补给地下水后，解决了枯水季节的供水问题，每年增加含水层储量200~300万m3。

4) 海水淡化: 海水淡化可解决海滨城市的淡水紧缺问题。目前，世界海水淡化的总能力为27km3/a，不到全球用水量的1‰。沙特 、伊朗等国家海水淡化设备能力占世界的60%，在沙特 还建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。

5) 拖移冰山: 此工程在近期内还不可能实现，仍处于计划阶段。据估计，南极的一小块浮冰就可获得10亿m3的淡水，可供400万人一年的用量。

6) 恢复河、湖水质: 采用综合防治水污染的方法恢复河湖水质。即采用系统分析的方法，研究水体自净、污水处理规模、污水处理效率与水质目标及其费用之间的相互关系，应用水质模拟预测及评价技术，寻求优化治理方案，制订水污染控制规划。采用这种方法治理的河流，如美国的特拉华河、英国的泰晤士河、加拿大的圣约翰河等水质都得到恢复，增加了淡水供应。

7) 合理利用地下水: 地下水是极重要的水资源之一，其储量仅次于极地冰川，比河水、湖水和大气水分的总和还多。但由于其补给速度慢，过量开采将引起许多问题。在开发利用地下水资源时，应采取以下保护措施：

(1) 加强地下水源勘察工作，掌握水文地质资料，全面规划，合理布局，统一考虑地表水和地下水的综合利用，避免过量开采和滥用水源；

(2) 采取人工补给的方法，但必须注意防止地下水的污染；

(3) 立监测网，随时了解地下水的动态和水质变化情况，以便及时采取防治措施。

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