水文信息现代化分析

□ 李 骚 □ 孟春丽（河南省郑州水文水资源勘测局）

1 概述

水利是国民经济和社会发展的基础产业，水文是水利的尖兵，为水利等工程建设积累、提供各种水文信息和为防汛抗旱、水资源规划、调度提供科学依据。水文是一个信息密集型行业，要实现水文现代化，水文观测必须全面自动化，必须坚持用高新技术对水文传统行业进行技术改造，用水文信息化指导水文现代化建设，用水文信息化加快水文现代化建设。

信息化是一个从数字化开始的过程，一般分为三个阶段来推进和实施:一是空间信息基础设施建设阶段；二是形成新的数据、软硬件和服务空间；三是虚拟现实。数字化的最终目的是通过虚拟现实来探索科学规律。

2 水文现代化建设情况

2.1 水文技术发展的简单回顾

20世纪80年代以前传统的水文信息的收集主要是依靠人工进行观测、记录、计算、整理，随后进行人工资料整编，最后校印，以供查阅。水情传递是由各雨量站向邮电局发报，最后汇总于各防汛部门，由人工译电，发布水情。80年代后随着计算机技术的应用，水文资料也开始由计算机整编并存入计算机数据库；随着单片机和遥测等技术的发展，自动测报、固态存储逐步代替人工收集和发报水文信息；随着互联网技术的发展，水文数据信息网络共享、查询，防汛指挥决策网络会商正成为现实。各项技术的发展无不围绕着为水文信息的收集、流转、储存、处理、显示、运用而提供快速、准确、高效、安全的方法进行。

2.2 空间信息基础设施建设

河南省水文水资源局在积极引进固态存储器、微机测流等新技术、新仪器的同时，加大科研力度，针对固态存储器水位信号传输距离短的问题，自行设计、开发研制出LEG大屏幕无线远传显示器，配合固态存储器使用，实现测井到办公室的无线远距离传输。

2001年兴建的防汛示范区中，引进了超声波式、气泡式水位计各2台，改变了单一使用浮子式水位计而需较大投资的状况。开发研制的语音报汛器，已在所有的报汛测站推广使用，在防汛工作中发挥了重要作用。结合移动电话技术研制开发的水情短信息收发器，具有先进的技术性能。在流量测控方面，引进了EKL-3型自动缆道操作台和变频控制操作台，另外结合我省实际，自主开发研制了两种自动缆道操作台，分别是基于微机管理的流量智能测控系统和单片机控制系统。自2003年起，河南省水文水资源局先后引进声学多普勒流速剖面仪ADCP多台装配到测站。ADCP测验方法的发明是流量测验的一次革命，原来缆道测流需要几个小时的任务，靠它只需要几十分钟，它省时、高效、准确，标志着流量测验的现代化。

在对水文基本业务不断进行技术升级的同时，特别加强了对计算机和信息技术的开发应用，使其在水情报送、资料整编、水资源公报等水文业务工作中发挥积极作用，提高了工作效率。自20世纪90年代开始，河南省水文水资源局逐步建成了水文信息传输、处理系统及卫星云图自动接收、处理系统（省中心）。全省18个地市开通了广域网和语音报汛系统，涵盖了所有的报汛站。

2.3 水文信息处理系统的建设

2.3.1 国家防汛指挥系统水情示范区建设

2000年河南省水文水资源局开始建设国家防汛指挥系统驻马店示范区。该示范区覆盖了整个淮河支流洪汝河流域，共建有卫星地面站6个，2个超短波中继站，35个中央报汛站，20个地方报汛站。2002年汛期已正式投入使用。该系统完全达到国家防汛指挥系统建设的设计要求和目标，在20min内分中心收齐定时报汛信息，在30min内能传到省防办和国家防办，进一步提高了雨水情信息采集传输的现代化水平。

2.3.2 防汛会商系统建设

为进一步提高河南省防汛会商的自动化水平，实现防汛调度决策的科学化，信息最大限度地共享化，水利厅要求尽快开发研制一套深入、科学、实用的河南省防汛水情会商系统。河南省水文水资源局立即调集精兵强将，组成研发小组，圆满完成了历史洪水资料录入、防洪基本信息数据库的建立、分水系电子地图制作、防洪工程图和传播时间图绘制、图示方法设计、水情分析方案的确定、软件开发等防汛会商系统的研制。

2.3.3 水文系统办公自动化建设

按照水利部提出的以水利信息化推动水利现代化的要求，河南省水文水资源局计算机中心充分发挥水文系统在计算机、网络等方面的技术优势，以信息化建设为突破，提高办公自动化水平。目前，河南省水文水资源局机关已接通水利内部办公网，利用办公自动化平台进行信息交流、资源共享，全省18个勘测局机关开通IP电话，防汛水情数据并网传输。

3 水文信息化的作用

河南省是洪涝灾害和干旱缺水较严重的省区，也是淮河、黄河、海河的主要水污染源之一，信息服务工作尤为重要。

3.1 为防汛抗旱做好信息服务

每年汛期，河南省水文水资源局水情中心收到水情电报5～6万份，通过国家防汛计算机广域网累计向国家防总、淮委、海委、黄委等18家在网单位传输水情电报11～13万份，向省委、省政府及各级防汛部门提供了快速、良好的服务。对重要洪水控制水文站都发布了准确的洪水预报，预报精度都在90%以上。建成了全省水情信息广域网、语音数传报汛系统和水情各类信息数据库，形成了系统、完整的水情信息服务支撑层，同时建成了功能齐全、操作简单、基于数据库和网络技术，由水情信息查询、综合分析等组成的信息服务系统。能形象、生动、直观地展现各类防汛信息，为防洪调度指挥提供了丰富的决策依据。除了水情传输，自2002年起，河南省水文局将墒情也纳入到报汛系统，及时发布墒情信息，真正体现了为防洪抗旱服务的宗旨。

3.2 为水资源开发利用做好规划服务

河南省水文水资源局在现有基本水文站网的基础上，不断加大水资源调查、巡测的工作力度，搞好地表水平衡分析和地下水监测评价，对地下水监测井的布设逐年增多，最多达到近2000眼。每年都及时详实地编发《河南省水资源公报》、《河南省地下水通报》，组织编制了《河南省水中长期供求计划》、《河南省地下水开发利用规划》等规划报告，为领导决策提供有效的水资源监测信息，为合理开发利用水资源，加强宏观调控管理提供科学依据。实施浅层地下水动态监测，监测项目有地下水水位、水温、开采量、地下水污染、常规地下水水质等。

3.3 为水资源保护做好监测服务

河南省水环境监测中心由省中心和7个市分中心组成，能进行地表水、地下水、水源水、污废水、大气降水及底质（含土壤）等6大类别62个水质参数的分析。目前共有站点119个，其监测结果基本能反映全省各主要河道及大型水库的水质状况；另有地下水污染监测井50眼，常规监测井250余眼。全省8个实验室现配备有原子吸收分光光度计、冷原子荧光测汞仪、可见及紫外分光光度计等分析所需的仪器设备，在淮河、海河流域排污口水质监测中做了大量有益的工作。

4 水文信息数字化的最终目的和实施手段

4.1 水文信息数字化的最终目的

水文信息数字化的最终目的是通过模拟系统来探索水文科学规律。河南省今后时期水文工作的工作思路是以信息为基本，以发展为主题，以服务为原则，以改进基础设施为保障，以科技创新为动力，以强化管理为手段，推进水文事业全面发展，基本实现防汛抗旱、水资源管理和水环境保护的水文水资源信息采集、传输、处理和预测预报现代化，从传统的“测、整、报”向现代化水文转变，适应信息化潮流，将信息数字化水文站概念引入到实际工作中来，将水文站真正建设成为水文测验自动化、信息采集数字化、数字传输网络化的标准数字化水文站，用水文信息化来适应社会信息化，积极为经济建设和水利工作提供更全面和深层次的信息服务。

4.2 水文数字化的实施手段

加强基础设施建设，提高水文测报能力，保证水文信息的收集、传输。

加快水文科技创新，推动水文技术进步，提高水文信息的实效性和准确性。

完善水文水资源监测服务系统，提高水文信息处理、服务功能。

将工作重点从水文信息建设的前两步逐渐转移到对数据的处理和建立水文模型上来，使水文工作为全省经济社会发展服务的质量和水平再上新台阶。

有效提高从业人员综合素质，努力建设现代化的专业人才队伍，发挥水文信息的综合利用价值。