泉州市旱情自动监测系统应用

程洪波

[摘要] 介绍泉州市旱情自动监测系统组成、系统功能、信息采集终端、系统旱情监测应用软件。

[关键词] 旱情 监测系统

2005年，在福建省水利厅和福建省防汛办的大力支持下，泉州市作为全省试点，率先开展旱情自动监测系统的建设。该监测系统由信息采集终端和旱情管理信息系统两部分组成，信息采集终端包括14个固定旱情采集站和2个移动旱情监测站，旱情管理信息系统主要包括旱情信息接收系统和旱情管理信息系统。

1 系统组成

旱情监测系统由信息采集系统终端和旱情监测应用软件二部分组成。各组成部分在分系统中所处位置和相互关系如下图所示。

2 系统功能

2.1 省中心、市分中心可以随时接收数个遥测站点发送的监测数据，并进行数据分析检错和预处理、存储。

2.2 把遥测信息形成原始数据文件存储，报文分解、检错、分类处理以及向本地定时装载数据库。

2.3 可以随意增减测站的数量，实现系统数据库管理功能。

2.4 通过计算机处理，显示打印各类各种实时、历史的墒情、蒸发、地下水位过程线、图形及报表。

2.5 遥测终端有本地存储功能和预留扩展接口。

3 信息采集终端

监测系统主要由硬设施建设和软设施建设两部分组成。

硬设施建设包括省旱情信息分析中心的旱情接收系统设备和泉州市旱情分析分中心的旱情接收系统设备、14个固定旱情采集站设备与2个移动旱情监测设备建设，形成土壤墒情、蒸发、气温、风速、风向、地下水测报站的系统网络框架，野外的固定遥测站点为无人值守站，能全天候工作，其功能如下：

3.1 对旱情的监测方式是：分别对3层土壤含水率进行监测，采用土壤、湿度计分3层安置探头进行监测。

3.2 对地下水位、蒸发量、气温的监测方法是：当有地下水位蒸发发生变化时，自动进行累加存储，每增加一个设定量时通过通信设备发送到中心站，实时采集、传输、接收各遥测站点的信息。

3.3 具有自动“握手”机制。即当遥测站根据被测参数的增量变化或定时时间间隔，自动采集并报送数据给控制中心后，能够自动接收来自数据通信网通信协议的应答信号，以确认本次数据通信准确无误；若遥测站在给定时间内未接收到应答确认，则自动重发，确保现场报送数据不丢失。

3.4 具有高可配置性和兼容性。

3.5 高性能、高可靠的遥测系统具有先进的网络化数据通信协议，以确保数据通信的可靠性，确保系统具有自动信道侦听、碰撞检测和碰撞自动重发、拥塞调度等功能；具有自动抵御外部干扰的手段；具有自动查错和纠错功能，具有远程诊断、远程维护、远程设置等遥测系统必备功能。

3.6 为能够长期、特别是在暴雨洪水等恶劣天气条件下可靠地工作，选择的设备具有较高的性能指标，具有良好的防雷能力。

3.7 支持休眠唤醒工作方式，可编程的电源管理功能，达到降低测站功耗的目的，预留扩展接口和本地存储。

3.8 监测站具有双信道通信模式，以GPRS为主通信模式，GSM通信为备用信道。

3.9 采集终端自动采集并发送数据。

监测工程建设内容中的软设施建设包括对9个县级防办的农业旱情信息采集、发送、分类进行格式化和标准化，完成农业灾情信息采集、转发和加工处理，并与其他信息系统融合。

4 旱情监测应用软件

根据省、市两级抗旱指挥部门的实际需要，由省、市旱情信息分析中心对收集的旱情信息进行处理，并建立各种类型的数据库，提供旱情分析、预报、水资源调度、灾情评估、综合服务等方面的应用，实现全面抗旱各个环节的决策支持。利用已建的连接省、市（县）两级防办的计算机广域网，省、市（县）两级防办和省抗旱信息中心建立的局域网，将任务通信、文件传输等实现网上信息传输与共享。旱情监测应用软件有如下功能：

4.1 实时接收旱情监测站的墒情、雨水情、气温、风情等旱情信息；

4.2 提供省市两级抗旱工作所需要的实时信息和基本信息查询，实现信息共享；

4.3 在基础旱情资料的基础上实现旱情预测和旱情分析，为抗旱决策提供科学依据；

4.4 通过计算机网络实现全省抗旱统计资料的综合统计查询和多级上报。

4.5 采集的雨情、墒情、气象数据进入空间数据库，用不同颜色显示监测地域最新的六个旱情等级的空间分布，显示旱情站位置及最新墒情。

4.6 旱情监测应用软件分成测站、农业、水系、水利工程、行政、交通、土壤等多个数据层面，可以分层或选择几个层面迭加显示，以提取各类专题信息；旱情的动态变化过程可以通过选择地点和时间段，显示该期间旱情的变化过程线。

4.7 旱情监测应用软件可以进行预警显示，将干旱遥测系统的结果以空间分布的方式用图形显示出来，5个级别采用5种颜色，同时有县级行政界线。严重干旱和较干旱的区域以闪烁的方式示警。

4.8 报表按以县为单位的各级旱情的面积设计，面积单位为万亩。

4.9 网络发布以及多终端及远程操作调用各类基础信息及旱情的监测和预报结果，可以通过网络按权限分层次地发布到上级主管部门和有关单位。系统采用B/S结构与C/S结构相结合，以省防汛指挥系统的信息管理系统数据库做后台支撑，相关资料的显示输出如基础工情、实时工情、实时雨水情、实时旱情等与数字地图紧密结合。

5 结语

泉州市旱情自动监测系统的开发与应用，将全面、迅速、及时、准确地掌握泉州地区主要农作物生产区、干旱重点区的土壤旱情状况及干旱发生情况，为旱灾预报、灾情评估和灌水预报及时提供基础资料，为抗旱决策和指挥救灾提供有利的技术支持和科学依据。