基于水文资料收集改革与创新措施研究

周 宇

(辽宁省河库管理服务中心(辽宁省水文局)，沈阳 110000)

近年来，水利事业的快速发展，使得水利工程以及人类活动对水文测站产生一定干扰，水文监测条件在自然环境下的变化较为明显[1]。尤其是大型水利工程，传统的迁移或变更测验断面等手段，已无法解决根本性问题。对此，亟待在现实情况下改革创新水文资料收集整编方法，为提高水文工作以及保证整编质量提供保障。

在时间上水文站收集的原始资料存在离散性，且仅反映瞬时观测的情形，受人为或自然因素影响难免会出现误差，由于测验设备故障等还可造成测验时机的难以准确把握，所以生产部门不能直接使用这些原始资料[2]。采用统一的规格与标准，经过整编、计算、分析提炼成存在一定精度且系统完整的成果，汇编成相应的形式或水文年鉴，从而应用于国民经济建设、科研、国防、水利建设、抗旱以及防汛等领域。另外，水文资料整编有利于发现水文测验存在的技术问题[3]。所以，资料整编属于一项非常重要的、不可或缺的工作，这也是一年中基层水文工作者的工作总结。在国家文献资料中整编成果占据重要地位，因此整编工作必须严谨、科学，各个环节要符合规范化、程序化要求。

1 水文资料的收集整编现状

1.1 资料收集

水文资料的收集要充分考虑人为与自然因素影响，收集过程中需要对待观测水文体系利用较为先进、专业的技术设备观测，经整合处理与初步整理提升所获取信息的良好适用性。然而，现状条件下水文资料收集仍存在一些不足，如数据信息的重视程度不够、未执行相关规定科学汇编或分析重要的水文信息数据等，这在很大程度上降低了水文资料的质量。所以，为保证水文资料的科学性与准确性有必要利用先进的技术加以指导。

1.2 资料整编

实质上，水文资料整编就是利用统一规范、科学合理的方法，对原始水文资料汇编、审核、统计、刊印、存储的总成。资料整编主要涉及合理性检查、指标、定线、考证等内容，其中定线仅存在于泥沙、流量项目；整编结果查阅和存储记录的主要形式为表格，主要包括考证资料、综合图表、逐日统计数据指标、记录瞬时变化的摘录表、实测内容成果表等。

在水环境保护、水资源合理开发、防止洪涝灾害等方面，水文资料整编发挥着重要作用。我国开始印制水文年鉴的时间较早，通过对原始观测资料的整编、审查、复审、汇编、刊印等过程，可以形成整编成果。这种方式能够对地表水或地下水成分、水文、蒸发量、降水量、泥沙量、流量、水位等数据项直接录入。

通过查阅资料，我国水文监测最早出现于战国时期，而当时未形成完整的资料整编步骤，对资料的保存、整理、统计、收集等流程明显较晚，观测值的记录操作直到19世纪才开始出现，并于1841年正式形成降水量录入工作，随后水文监测点才陆续建成。近年来，水文水质自动测报系统在水文系统内的建设不断加强，模型的研发、应用比较充分且信息发布系统建设相对全面，而开发利用的后期数据处理系统比较薄弱。总体上，将数据处理系统按照不同类型划分为：各大企业或学校、水利单位、采集供应商开发的数据处理系统。然而，因系统功能相对单一使得后期数据处理较为复杂，在客观上会给模型化考量的准确度和所发布信息的精准度带来影响。因此，改革创新水文资料整编技术极其必要。

2 水文资料收集改革与创新

2.1 整编技术

整编技术属于水文资料整编的核心要素，资料整编的要点有：认真的考证和绘制精准的水尺零点高度水平线；依据规则整编相关表格摘录以及水文站监测的日平均水文表。其中，确认与考证水尺零点高度的准确度为水文资料整编的核心技术。对此，水文工作者要反复测量及计算水尺零点高度数据，并且按照规定工作人员要考证和计算实测数据误差。现阶段，广泛应用于水文资料数据修正的方法为冻结界面法，由于具有原理简单、思路清晰的优点，这种方法普遍适用于我国水文部门，且实际中的应用效果良好[4]。

此外，在水文资料整编领域内流量资料整编工作也是关键内容，且整编过程较为复杂。具体而言，采用整编成表的流量测量数据，对不同水位面积、各变化时期的水文资料等数据详实地记录。随着科技的进步各种新型整编技术不断涌现，结合我国河流特性水文部门妥善应用水文资料，对提高水文资料质量以及优化资料编整技术起到巨大作用[5]。

2.2 数据库建设

1980s，在水文监测领域就应用了数据库技术，这种能够实时高效的提供水文数据的集中存储技术，为后续工作的顺利开展奠定了基础。通过综合统计和整理不同的水文数据，可提高水文资料整编的科学性以及水文数据库的普遍适用性。

采用数据库技术明显改变了水文资料整编的工作性质，相比以往大大提高了整编数据的效率以及数量。水文资料资源将更加结合数据库应用于未来的水文资料整编工作，从而推动水文数据库的进一步发展。目前，经人工整编的大量水文数据一般存储于水文资料的数据库，其中以专业数据(如水文年鉴)为主，而将其应用于多领域时还具有明显的不足。另外，水文数据的编制形式较少且数据库的存储方式比较单一，大多为简单的表格数据而缺乏直观的多媒体数据，对此还需要进一步的完善。

2.3 自动化处理

在快速发展的时代背景下，水文资料利用了许多信息化、现代化新型技术，如遥感技术获取数据信息。然而，应用遥测技术提取的数据多且复杂，这在很大程度上提高了水文资料编整工作的复杂程度，若能够恰当的使用方法，将大大减少复核与复查工作量。例如，通过编制计算机程序管理遥测水文数据文件，对人工操作时间的缩短起到明显成效；对于检查测试水文合理性的流量测验，可将水文数据误差进行横向对比，并对复杂的对照图形利用较短时间完成复查，将结果以图形显示的方式直观地显现[6]。

水文资料整编还涉及数据完整性检查、数据合理性分析、拟合算法的应用等过程，实践表明数据量很大和真正理论应用时，难免会存在一定偏差，并产生难以预料的结果。实际上，许多繁杂的数据普遍存在于资料整编的各个环节，对其利用传统的方法直接处理时工作效率较低，并且增大了用户理解数据的难度[7]。另外，核对与检查数据的过程也较为繁琐。将传统方法利用计算机软件和算法替代，可有效解决数据不易于理解、检查不便、处理繁琐的问题，保障高质、高效工作目标的实现。

2.4 收集整编质量的提升

综上分析，为进一步提高行业标准以及推动水文资料整编改革，还要考虑以下要求做好资料整编工作：①认真做好日常管理和前期工作，各项数据要及时认真记录，定期开展专业培训，保证水文整编人员的全面学习，并对各相关单位每年安排交流学习，切实提升资料整编水平。

确保汇编和计算的原始水文资料质量：所有在站存储资料要有准确的结果、完善的手续、完整的项目约束；此外，及时上报无法给出结论的技术性问题，以防止战线过长导致整编过程中出现累积误差；根据相关要求对完成整编的水文资料封存，明晰的封底、封皮对后期使用和查阅资料极其重要，整编方法要防止出现错误；最终保证整编资料要科学准确、规格统一、说明完备、图表气团、资料可靠详实。②自查工作对保证水文资料质量也发挥着重要作用，可依据一定的规范要求确保水文数据误差处于可接受范围，即保证资料说明书、降水量对照表、实测流量成果表、电算数据加工表、辅助性图表、实测大断面成果表、水尺考证、原始数据记载资料等真实可靠性。③对资料的真实性、准确性要严格复审与审查，该过程要引起足够的重视，也是保证汇编资料质量的必要环节，包括审查各种图表、流量及水文等数据。

根据以上流程，经汇编和输出生成最终的水文数据成果，具体而言汇编与输出的成果即为审查后的整编数据资料，存入数据库后利用“整编表项输出”，完成打印输出、预览、显示等操作，装订成册以便于汇编参考。水文资料整编要有严格规范的工作流程，可为提高资料整编精度提供基础保障。

3 结 论

认真做好水文资料的收集整编是提升水文行业整体水平的重要基础，这也是尊重水文工作成果的主要体现，同时为水利工程建设和各项基础事业发展提供科学的决策依据。随着科技的进步和时代的发展，社会对水资源管理、水土保持与生态、水环境保护与监测、水旱灾害控制等提出了更高的要求，对应用服务、存储、处理、分析水文资料的要求也不断提高，这就要求水文工作者要扎实工作、拥有更大的使命感与责任感，从最基础的测验整编入手为水文事业发展打下坚实的基础。此外，水文资料整编工作要引起水利部门的高度重视，妥善保管重要的水文资料，制定维护和管理水文资料的方法方案，促进系统化、科学化水文资料整编的发展。