水文资料整编软件沿革及展望

2017-01-20李自顺

治淮 2017年5期

李自顺

水文资料整编软件沿革及展望

李自顺

一、前言

水文资料整编软件作为水文专业计算处理资料数据的专门应用软件，也伴随着计算机技术发展及水文测验设施设备的变化而变化。认识水文资料整编软件的历史发展沿革，以及计算机及软件技术逐步融入到水文资料整编工作中的整个过程，对进一步做好水文资料整编工作有积极的启发意义，也是继续开拓创新，展望未来，真正做出水文资料成果精品，切实保证国民经济建设的科学需要。

二、水文资料整编软件发展沿革

计算机及软件技术在生产实践中的应用，给水文资料整编工作带来了极大便利，全面替代了老一辈水文人使用的算盘、计算尺、计算器等工具，使广大水文工作者从繁复的计算工作中解放出来，不仅显著提高了工作效率，更确保了水文资料整编成果质量。根据水文资料整编软件研发使用的计算机硬件平台区分，水文资料整编软件发展沿革可划分为三个时期。

1.DJS-6机时期（1976～1986年）

DJS-6机是我国自行设计制造的中型晶体管、由专业系统操作管理和管理员统一控制使用的通用数据运算、处理的计算机，定点运算平均每秒72000次，浮点运算平均每秒54000次，数据输入方式有光电机输入与电传打字机输入两种。该时期为我国水文资料整编软件研发及应用的初始时期，以长江水利委员会水文局为牵头，有关省区协作，在DJS-6机上研究、设计、编程、调试、测试出水位、流量、泥沙资料整编软件，此软件适用于河道站的水位、流量、泥沙资料计算整编且输出相关整编成果表。当时的水文资料整编软件用ALGOL-60语言编程，数据以纸带方式穿孔，用光电机输入。由于采用纸带穿孔记录信息，给校对和改错带来了较大困难。受纸带容量及DJS-6机稀少的条件限制，水文资料整编软件从开始研发便预示着很快会被淘汰。可贵的是，这一时期的软件研发，系统解决了水文资料整编计算的一系列技术问题，这些解决问题的思路和方法为之后的软件研发积累了的宝贵经验。

2.VAX机时期（1987～1991年）

VAX-11系列机是美国DEC公司在PD-11系列机上发展起来的一个计算机系列，它在小型机的发展阶段上占有重要的地位。该机仍需由专业系统操作管理管理员统一控制使用，CPU是高速微程序控制32位的处理机，其中VAX-11/780最多支持4个MASSBUS，每个MASSBUS最多支持8个部件，每个部件最多支持8个设备。该时期有部分省区水文局引进了VAX-11系列小型机。

与该机型相适应，长江水利委员会水文局和黄河水利委员会水文局采用FORTRAN语言先后研发了河道站水位、流量、泥沙及降水量水文资料整编软件。

在该时期，因终端机的出现改变了以往用纸带穿孔工作模式，给数据录入、校对和改错工作带来了极大便利。但由于各省区水文局VAX机拥有数量少，繁重的水文数据加工录入工作仍只能由少数人员集中在特定的终端机上完成，使得数据资料、整编成果保存和便捷应用等方面受到诸多因素限制。

3.微型计算机时期（1992年至今）

微型计算机成功面世后，其成长、成熟及发展速度极快，尤其是内存及外围设备发展日新月异；以DOS、 Windows、Linux为主流的操作系统技术日益成熟并被广泛使用；各种软件研发语言环境丰富多彩。

（1）1992～2002年

微型计算机的迅速发展及普及，编程语言及操作系统的丰富多样，为水文资料整编软件的发展带来了良好的成长环境。河北、山东、江苏、浙江、安徽、四川、云南、贵州、广东、江西、海南等各省区水文局积极组织，经软件研发人员刻苦钻研，以全国整编软件为基础，结合本省区水文资料整编项目实际，分别使用FORTRAN、BASIC、PASCAL等语言研发在DOS操作系统下应用或使用VB、VC等语言研发在Windows操作系统下应用的多个水文资料整编软件，可谓百花齐放。水文资料整编软件可以完成的整编资料项目，从水位、流量、沙量、降水量扩大到水温、岸温、蒸发量、潮位、潮量、颗分、综合资料等；软件不仅适应于水文（位）站，也适应于水库站及堰闸站；软件不但能进行整编计算，还能进行各种关系线、过程线等图形绘制；软件界面更加友好，计算过程中的对数据的检错能力大大加强，上机人员借助出错提示能比较容易判读和查找因数据录入产生的各种错误。

但由于各省区水文局及其下属分局和测站配备计算机受资金不足、折旧年限长等因素制约，该时期计算机配置参差不齐，性能差异较大，在安装和运行水文资料整编软件时产生兼容性问题。各省区研发软件过程中，在遵循水文资料整编规范的前提下因地制宜，软件几乎仅限于本省区使用，以提高本省区工作效益为目的，这样便造成了日后拓展整编软件适用范围的局限性。

（2）2003年至今

随着全国恢复水文年鉴汇编刊印工作的启动，各单位所研发的整编软件在具备对本区工作方便的同时，受区域性局限的问题也随之凸显。为此，长江水利委员会水文局及黄河水利委员会水文局相继组织研发了“南方片水文资料整编系统”及“北方片水文资料整编系统”软件。

南方片水文资料整编系统软件采用《基础水文数据库表结构及标识符标准》（SL324-2005）的数据库表结构，各模块功能得到加强，操作更加简便。具有GIS管理、水文资料整汇编、水文资料整编报表输出、测站水文要素相关性图形显示、系统安全设置等功能。

北方片水文资料整编系统软件采用 Borland Developer studio 2006研发，数据库管理系统采用MicroSoft SQL Server。软件结构采用多文档模式，数据库连接方式采用ADO。该系统属于C/S结构，扩展性强。

南方片水文资料整编系统及北方片水文资料整编系统软件承担着目前我国所有水文站的水文资料计算整编工作任务。随着现代信息技术的飞跃发展，从南方片或北方片水文资料整编系统软件目前没有网络及数据共享功能看，已经严重受到了自动测报仪器数据收集转换、手工录入数据及提供社会直接服务等现实问题的挑战。水文资料整编系统软件的完善及升级改造已迫在眉睫，添加新功能势在必行。