智慧水利研究方向主要包括：水库及堤防智慧化管理、水文大数据智慧管理平台（雨情水情旱情分析、水文测报预报、水资源管理、水质监测预警、水利应急通信、智能取水计量、地下水智能管理、智慧供水、城镇排水防汛等）、农业水肥一体智慧化节水灌溉、农业水价综合改革与管理等。

1．基于大数据的农业用水综合管理平台

按照“互联网+大数据+智慧水利”的建设目标，依据山东省水利信息化发展的基本要求，集中水利、信息、大数据、遥感等方面的专家，以物联网、大数据、GIS技术为支撑，建设基于大数据技术的农业用水综合管理平台。整体构架为一平台、三系统、四模块进行设计，其中一平台为农业用水综合管理平台；三系统分别为水肥一体化控制管理系统、农业水价综合管理系统、农业灌溉水利用系数测算系统；四模块分别为量测水控制模块、水肥一体化技术模块、农业水计量付费交易模块、灌溉水有效利用系数测算模块。

大数据平台架构设计图

①水肥一体化智慧管理系统研究

利用物联网技术实现作物生长环境信息的自动采集、并通过大数据技术实现数据的存储、挖掘、处理等，形成作物灌溉施肥大数据决策模型，结合土壤养分数据，对土壤施肥做出具体配方，对作物灌溉时间、灌溉水量、施肥量进行科学指导。

②农业水价综合管理系统研究

农业水价综合管理系统分别在泵站和田间出水口安装流量计进行水量计量，将量测水量采用无线传输技术上传至目标数据库，实现水量水费的自动测算、余额显示、欠费预警提示，并能实现初始水权的分配、水权交易管理等功能。

增加基础水价信息图增加梯度水价信息图

③灌溉水有效利用系数测算系统研究

农业灌溉水利用系数测算系统根据不同时段内土壤墒情监测数据计算该时段内被作物吸收利用的实际水量，通过泵站出口水量的自动计量实现渠首引入水量的计量，从而计算出灌溉水利用系数。

2.研究进展

目前，基于物联网大数据技术的农业用水综合管理平台已在滨州市沾化区农业水价综合改革项目中应用并获得了较高评价。

2. 平原水库智慧化大数据管理系统

（1）项目简介。通过对水库水文气象、调度实施、安全监测、水质监测、生态监测等信息的快速采集、传输、分析处理，构建能够快速查询和分析的信息平台，利用物联网、大数据分析、云计算等技术实现水库调度和健康管理的实施决策，为水库管理人员提供信息管理服务。

（2）研究进展

依托“十二五”国家科技支撑计划课题“南水北调平原水库运行期健康诊断及防护技术研究与示范”和山东省省级水利科研与技术推广项目“平原水库优化设计及信息化管理研究与应用”等重点项目，研发了开放式、一站式的水库智慧化管理信息系统《平原水库智慧化大数据管理系统》。系统主要由数据信息管理、水库健康综合诊断和预测、水库优化调度系统信息管理组成。通过物联网监测信息无线传输到应用平台，建立包含多类型数据的水库综合数据仓库，实现数据获取、数据存储和管理、信息访问以及扩展的功能，利用水库运行期智能综合健康诊断模型和预测模型，对水库的健康状况进行诊断和预测，利用基于数据挖掘技术的调度优化模型，实现水库最优调度，保障水库的高效、安全和健康运行。

3. 山东省智慧水文大数据应用技术平台

（1）研究内容

为解决山东省水文信息化建设中出现的实时水文数据监测和传输自动化程度偏低、水文数据整编软件较落后、数据管理方式不统一以及水文业务智慧化水平偏低等问题，采用大数据、互联网、物联网和云计算等先进技术提高水文业务管理水平，建设山东省智慧水文大数据平台。

按照水利信息化顶层设计要求，以实现五个统一（统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户）为规划理念，以达到“一张地图、一个门户、一个数据库、一个平台、一数一源”为设计目标，强化水文基础数据库体系的建设和各类信息资源整合，建设水文业务应用系统。基于大数据平台设计方法论，按层次化设计思路，构建信息采集层、传输层、大数据中心层、GIS空间展示层、应用服务层和门户层六个层次以及信息安全体系和标准规范体系两个体系的平台框架，实现九大水文业务功能。

（2）研究进展

受山东省水文局委托，已编制完成了《山东省智慧水文大数据应用技术平台实施方案》，目前项目处于项目立项阶段。