水文资料整编方式与遥测数据的应用研究

李琬婧

(新疆维吾尔自治区伊犁水文勘测局，新疆 伊宁 835000)



水文资料整编方式与遥测数据的应用研究

李琬婧

(新疆维吾尔自治区伊犁水文勘测局，新疆 伊宁 835000)

应用遥测技术是发展数字水文和水文现代化的趋势。依据某市实际应用遥测系统的情况，经过不断检测和实践能够符合实际设计要求，达到了自动化监测、存储、传输基层报讯站的水位信息以及雨量信息的目的，以便于有效提高水情信息时效性。经过分析实践以后可以发现，整编遥测数据资料以后符合1%年雨量误差需求，满足实际规范精度需求。但是实际整编遥测数据的时候，需要对非汛期阶段密切关注，并有机结合遥测数据和人工观测数据，达到全年观测的目的。由于遥测系统不能达到100%的保证率，为此，应不断提高维护和监控汛期情况，及时获取观测数据。

水文资料；整编方式；遥测数据；应用

水文遥测实际上就是说利用记录仪器来记录相应距离范围内的水文数据，不管是什么样的水文数据都需要及时进行整编原始资料。依据统一的格式、方式来分析、统计和整理数据，然后通过实际整编结果来计算水文情况，为进一步研究水文预报等提供基础和保障，此外，通过不断总结和积累整编经验，可以及时改进整编中的问题和不足。

1　现状概述

伊犁河干流基本水量控制站为雅马渡水文站，此外也是国家重点水情站和水文站。伊犁河谷地区拥有38处泉水、123条2、3级河流。为了能够不断发展，合理开发利用伊犁河流域水资源是十分重要的，现阶段伊犁河流域主要包括以下水电站，温泉水电站、托海水库电站、人民渠电站、山口水库电站、恰普其海水库电站等，主要包括伊犁河栏河引水枢纽及南北岸干渠、伊犁河察县引水渠首等水利工程。

2　遥测终端单元

遥测终端单元(Remote Teminal Unit)简称RTU，主要包括各种I/O模板、通讯模块、存贮器、32位微处理器。电源主要就是指电池板以及12 V免维护电瓶，128 MB是标准配置的贮存器容量，存贮器是U盘，可以存储水位信息以及雨量信息，相比较现阶段广泛应用的水文系统固态存储器是不同的，利用翻斗式雨量计来采集雨量，最大设计雨强是4 mm/min，分辨率是0.5 mm，利用雷达式自记水位计采集水位，分辨率是1 cm。具备低功耗、高可靠性的遥测终端，不但拥有召测功能，还拥有自报功能，可以远程设置参数[2]。

3　运行方式与特点

3.1处理雨量信息的特点以及方式

上述遥测系统制药就是利用传感器来发出降水量信号，一半情况下是待机状态，如果产生降水，系统可以自动唤醒，并且及时记录降水量。每动作一次雨量计的时候RTU会精确存储雨量信息、翻斗次数、翻斗时间，并且及时向水情中心发送数据信息，遥测数据库及时存储收到的数据信息。

3.2处理水文信息的特点以及方式

一般来说采样水位周期是6 min，在充分分析终端低功耗以及测验水位的实际需求基础上设定间隔时间。依据实际要求来编写计算水文资料。采取平均数据以后，对比分析上一次检测和本次检测数据信息，遵守遇变则存的原则。对目前水位数据和时间数据进行存储，并且还可以及时向分中心发送控制通讯模块检测的数据，在遥测数据库中精确存储收到的数据信息。

3.3下载数据的方式

第一，提出分中心遥测数据库中信息，利用自主开发的应用软件可以对任意时段、任意站点的数据进行随时查询，并不需要相关管理人员进行现场勘查，可以有效提高工作效率，如果系统设备出现故障，会导致出现不良信息数据，降低信息可信度，促使整编水文资料的时候形成偏差；第二，采集现场数据，利用计算机直接提出终端U盘中数据信息，这种采集方式可以在一定程度上降低传输信息的影响和限制，仅仅只是受到终端设备影响，具备比较高可靠性，但是也会适当提高劳动强度[3]。

4　整编分析遥测数据

4.1整编雨量遥测数据

采集雨量遥测数据时间是每年的五月到九月，依据整编降水量实际规范来统计时段、3日时段、7日时段、15日时段、30日时段最大降水量、日雨量、降水日数、月雨量、最大日量以及开始日期等，如表1和表2是降水量表。

表1　某年某站日降水量误差分析表

其中△max是最大误差；η是数据合格率；∑T是降雨总时间；△av是平均误差。

表2　某年某站月降水量误差分析表

其中η是相对误差；△是误差；△r是允许误差；R是降水量。

4.2分析雨量遥测数据误差

以人工观测数据为准进行逐站分析，误差合格标准是±4%，下限是05 mm，统计最大降雨量时段误差，经过分析可以发现，日降雨量平均误差是-0.04 mm，误差合格率是94%，最大误差是-2.0 mm。月降雨量最大值相对误差是1.2%，绝对误差是-3.3 mm，误差合格率是100%，误差有负有正，没有系统偏差。日时段最大绝对误差是-4.7 mm；最大降雨量误差合格率是100%，最大相对误差是-1.0 mm，误差有负有正，没有系统偏差。人工观测时间为63 d，五月到九月实际降雨遥测时间为58 d，出现五天系统偏差，主要就是由于0.1 mm的人工观测精度，但是遥测观测精度是0.5 mm，如果具备低于0.5 mm日降雨量的时候，会导致不能观测到遥测数据。统计min最大降水量时段的时候，绝对最大误差是-2.3 mm，没有出现系统偏差，除了10 min之外，所有数据都能够符合合格误差。统计h最大降水量时段的时候，绝对最大误差是-5.6 mm，没有出现系统偏差，除了1 h之外，所有数据都能够符合合格误差[4]。

4.3分析水位遥测数据误差

对每天8:00时的水位进行提取，存在2 cm测点数据大于统计误差低于超过95%误差；存在3 cm测点数据大于统计误差低于超过99%误差.对比分析计算日平均水位情况，具备明显随机性的误差数据，不出现系统偏差。运用对比法统计洪水数据个数，可以发现比较人工数据来说，遥测数据偏多8%～12%[5]。

5　建议

(1)增加管理基层测站的力度，严格执行资料整编、检测的制度。相关责任人需要依据基层测站实际情况来规范水位检测要求，并且不断完善任务书的要求。不断提高日常管理工作，保证可以顺利进行水文工作。近年来已经实施轮班制度进行工作，但是会导致不能及时开展工作，相互依赖，因为存在十分艰苦的工作环境，应该适当应用轮休制度，从而极大降低人员积极性，此外，还应该进行年度检验资料质量评比活动，并且在系统内部及时通报，表彰先进检测站，做到奖惩分明，从而可以在一定程度上提高责任心和积极性体积监测质量[6]。

(2)严格规范日常水文检测管理，提高水位基础设备更新和建设。全面维护保养水位仪器设备、网络通讯、测报涉笔等，并且进行及时改造和更新，及时修复运行中设备故障点，保证可以正常运行水文测报点。并且还需要保证购置仪器设备以及物资设备的相关工作。保证水文监测站可以随时整理、随时发报、随时分析相关数据信息，必定是保养监测站的仪器设备，保证始终处于稳定安全运行的仪器设备。有步骤、有计划改造水文基础设备。加快普及模块化雨量站和水位站的力度，及时更换超过年限的模块，改造设备以及不断更新旧设备，从而达到有效保证检测基础质量数据[7]。

随着科学技术的发展和进步，应用遥测技术是未来发展趋势，整编水文遥测数据的时候，需要注意人工观测不是U型拿起数据，并且和遥测数据构成整体；提高维护和监控汛期数据力度；稳固安装雨量计，将误差降到最大限度。

[1]傅太生,谢运山.VFP、CASS在遥测水位、雨量数据处理中的应用[J].江苏水利.2011(7):38-39.

[2]谢运山,谢海文,赵德友，等.水文资料整编流量测验数据的检查[J].水文.2015,35(2):61-64.

[3]孙永远,张玉田,陈家大，等.折线逼近法在水文遥测数据处理中的应用[J].水文.2010,30(2):59-61.

[4]王国新,王兵.利用水情自动测报系统雨量遥测数据进行降水量资料整编初探[J].吉林水利.2010(5):65-67.

[5]王春华,王祖松,魏华，等.利用VBA处理邻近气象站的相关遥测数据[J].河南科技.2014(16):180-181.

[6]姜长杰.遥测降水资料整编软件的设计应用[J].黑龙江水利科技.2014(11):205-207.

[7]高业昆.遥测水位资料整理程序设计思路[J].广西水利水电.2013(4):112-115.

2016-03-21

李琬婧(1990-)，女，安徽六安人，主要从事水文预报、流量计算以及水文事业发展方面的研究。

P337-3

B

1004-1184(2016)04-0180-02