测绘技术在上海地区水文监测系统建设中的运用研究

丁海山 孟钲秀 陈曦远

摘 要：水文监测系统建设中测绘技术的运用具有重大的价值，有助于进一步提升水资源管理能力、促进自动化与科学化，为水资源的开发以及水利工程的建设提供强有力的支持。其中，大量使用的测距技术、地理信息系统，不仅方便快捷，而且工作量大量地减少。本文以上海地区为例，探讨了测绘技术在水文监测系统建设中的运用，可实现水位、水质的精确测量以及水温的准确测定，旨在为相关水文监测的应用与研究提供参考。

关键词：水文监测系统；测绘技术；水文监测；实际应用；上海地区

引言

我国跨经度和纬度广，受天气影响较大，洪涝灾害常有发生，对自然环境破坏较大。我国陆续颁布了关于防洪防涝的各类文件，明确加强河流的治理与检测工作。水文监测是防洪治水的重要组成部分，其主要是通过运用先进的方法与技术，在相关设备的支持下，对江河、湖泊等水资源的水位、水质等各项数据进行监测。

1 水文监测系统的概述与测绘技术的价值

1.1 水文监测系统意义

该系统可以大幅度提高工作的效率，可以对我国各地的水资源的各种状况进行监测，并将各项信息收集，反馈给相关部门。河流水位测量是水位监测中的重中之重，传统的测量水位方法存在着不可避免的缺陷。水文监测系统是通过全域统筹统一来进行管理和检测，确保了技术体系和运行服务平台的一致性，为我国的环境保护以及防洪防涝提供了有力的支持与保障。

上海市是国家经济、金融、贸易、航运、科技创新中心，地处长江入海口，南部为杭州湾，与江苏、浙江两省交界。地跨长江口、淀山湖、黄浦江、吴淞江四大水系，属亚热带季风气候，温和湿润，雨量充沛。上海防汛工作关系到国家的经济金融安全，故其水文监测系统的应用是一项非常重要的工作。

1.2 水文监测系统的重要性

1.2.1 促进资源的共享

水文监测系统以GIS平台支撑进行地理信息关键点建设，实现互联互通，资源共享，为区域内水位勘察提供了便利，通过共享相关资源在水资源方面做到有效可靠。

在上海市水文总站和上海市各区县水文站的统一组织下，上海境内安装了若干个水文自动监测系统，主要监测内容包含：潮位、水位、雨量、流量、蒸发、气压、气温、风速风向等水文要素，并在监测系统采集到数据后第一时间上传水文系统专属平台，为汛期来临时做好充分的准备。

1.2.2 提供技术支持

该系统的建设能够为地理信息技术建设提供保障，与时俱进，促進技术的高效率利用，以此来提升更加专业化的水平。此外，该系统还具备良好的应急能力，可以在紧急情况发生时及时响应，在实时监测的基础之上，提供有利的技术保障。

由于靠近海边，汛期上海雨水较多，防汛压力较大，通过水文监测系统提供的数据，第一时间内对上海市的防汛工作作出指示和快速响应，并通过自动监测系统提供的流量数据监测上游（江苏、浙江）来水对本市的影响。

2 测绘技术在水文监测系统中的应用

多年来我国的水文体系随着时代的发展已逐步完善，为防洪防涝提供了有力的支持。但随着经济的快速发展以及环境的急剧恶化，中小河流的洪灾时有发生，这不仅使水资源的利用效率降低，更使水利工程的建设面临更多困难。为此，加强对测绘技术的研究十分必要，甚至已成为当务之急。

2.1 水文自动测报系统

该系统在整个水文监测系统中占据着十分重要的地位，在中小河流和水库中发挥关键作用。在信息技术的发展下，通过远程监测等手段进行监测。该系统采用科技手段，能够大量减少人工劳动的强度，其结果较为科学。并且，还能够在监测的基础上将信息进行合理的分析，生成图片、曲线图等等，在减少人工的工作量同时，使数据的分析更为准确。

水文自动测报系统的核心为通信技术，不需要人员看守，就可以自动实现水位以及水温的检测。除此之外，该系统还具备多功能预警的优势，便于工作人员及时掌握各项信息，还可定时自动巡查各个站点，历史数据自动存盘，减少数据的缺漏与丢失。同时再通过终端，将各个地方的数据采集汇总，为随时了解到水文信息提供了支持。

2.2 信息的采集与功能的实现

测绘技术在信息采集方面有着无可比拟的优势，在进行水位测量时，当前的水利部门更倾向于价格低廉，容易实现的测量技术测绘技术在这方面价值会更高。水温检测方面，面对于中小河流的水温检测，普遍采用技术较为成熟的水温检测传感器。

2.3 水资源业务管理系统

水资源业务管理系统采用先进的GIS技术.GPRS移动通信技术，在两种技术的支持下，实现水资源业务系统的管理，利用远程控制等手段实现科学而高效的管理。

实时信息采集是该系统的重点工作，为工作人员及时了解和掌握地表水和地下水资源开发利用状况，水位变化情况做出预测和预报。另外GPS技术上，我国也已有了很大程度的进展，大大提高了灾情预报的准确性。它在洪涝灾害预警中也能够发挥重要作用，能够分析周围可能受灾的区域，从而预警洪涝灾害，进行正确的防洪防涝。

2.4 污染严重

目前，流域内的污水处理厂对污水的处理采取直接排放的措施，这不仅仅会造成地下水的污染，更会造成资源的浪费。污水处理厂应采取相关措施，提升污水的利用效率。

然而，处理厂对污水废水经过简单处理就进行排放，忽视国家关于污水排放的标准，任意排放的污水对地表水和地下水均造成污染。部分河段沿岸地下水甚至已受到工业废水影响。水质已经越变越差，甚至危害人身体健康。

案例分析：以上海市浦东新区为例，该区在2010年至2012年建立了在线一期监测系统，用于监测该区域内水资源和水质情况。其中，18个水质自动站每年提供及时、准确、有效的检测数据，不断提高运行质量，有效数据捕获率不得低于80%，数据质控合格率误差在15%以内（以采购人质控数据为准），异常情况处理率100%。监测内容包含：溶氧、氨氮、pH、浊度、COD、电导率等内容。通过水质站点的监测设备对各区域内水质特征进行监测并上传平台。

2.5 监位点的选择

水位监测的位点选择作为一项基础工作必须加以重视。随着信息技术的发展，传统的人工检测已经无法满足远程水位监测的需求与要求。需要注意的是，实际测会数值偏差问题受测绘时间等因素的影响，为了提高定位监测点的准确性，必须实地考察，结合先进的科技如无人机等。当前，我国水文监测系统尚处于初步起步阶段，定位测绘技术存在着技术限制。

3 结论与展望

综上所述，上海市水文自动测报系统可以自动采集监测水位、雨量、流量、气温、水质等各方面水文因素，节省大量的测绘工作。与GIS技术相比，存在许多无可比拟的优势如成本较低，扩展性高等，为系统业务功能的实现提供支持和保障。将测绘技术作为水文监测系统的重中之重。

综上所述，水文监测系统应该与时俱进，结合目前较为成熟的GPS等技术，为提升我国河流的监测水平而努力。同时，该系统的功能也应逐步完善，加强监测的同时提升水资源的利用率，减缓我国水资源紧张的状况，为科学管理提供了新的台阶。

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