南方片整编软件在潘大水库水文资料整编中的应用

吉辛望，庞玉增

（海河水利委员会引滦工程管理局， 河北 唐山 064309）

1 电算整编软件应用概况

1992年，《中华人民共和国水文年鉴》（以下简称水文年鉴）在全国范围内停刊，水文整编资料改为以电子版方式存储。在这一形势下，传统手工资料整编方式已不能适应资料高效和即时存储的需要。随着计算机技术的进步，电算整编替代传统手工资料整编方式成为发展趋势。

河北省开展水文资料电算整编软件研制工作起步较早。起初，操作平台是16位的DOS操作系统，随着可视化操作系统的诞生，升级为32位的Windows操作系统。整编软件采用VB6.0与FORTRAN90混合编程开发。河北省研制的河北省水文资料整编系统，随着在该省水文资料整编中的应用和不断改进、完善及扩充，形成了功能完备、操作简便的集水文资料整编、汇编、成果转换、数据库转储及成果批量打印于一体的水文资料整编多功能系统。软件按该省下辖的10个直属局分别编制河站名文件，便于结合地区水系特点进行电算整编操作。2007年水文年鉴全面恢复刊印后，河北省水文资料整编系统被用于海河水利委员会系统及北京、天津等地水文资料电算整编中。

该整编系统分为水流沙、降水量、综合制表3个模块，每个模块有各自的原始数据加工方法；原始数据经电算整编后，转换为文本格式和Excel文件格式的成果文件，另生成原始数据文件、成果中间文件、校核数据文件以及成果数据库文件，用于对运算过程逐步进行检查。面向不同格式的数据库，系统可将成果文件经转换程序转换后存储于各数据库中。

河北省水文资料整编系统在2006—2014年潘家口水库、大黑汀水库（以下简称潘大水库）水文资料整编中得到应用。

2 南方片整编软件简介

水文资料整编系统SHDP2.0（以下称南方片整编软件）由长江水利委员会水文局研制，其最近版本为HDP5.0。该系统最大特点是需要有服务器（软件）的支持，后者也安装在本地计算机上。服务器（软件）包括程序文件和后台数据库两部分。程序文件安装路径一般默认为操作系统所在驱动器，后台数据库则选择安装在其他驱动器上。在本地计算机上安装数据库服务器SQL Server 2000（或Access）时，要求本地计算机操作系统支持创建新的SQL Server 2000实例或安装“客户端工具”。服务器（软件）安装完成后，弹出的对话框会提示安装程序已经在计算机上完成Microsoft SQL Server 2000某个实例的安装。同时，系统会在程序组创建Microsoft SQL Server菜单，内容包括查询分析器、导入和导出数据、客户端网络实用工具、企业管理器、服务管理器、服务器网络实用工具等菜单项。此时，点击“服务管理器”菜单项，服务管理器运行并开始对后台数据库提供服务。

服务器（软件）安装完成后，即可进行水文资料整编系统SHDP2.0（或更高版本）的安装。该系统默认的安装目录为D:SOUTH_HDP。安装程序在安装过程中会弹出对话框，提示安装程序现在将通过一个可信任的连接到Microsoft SQL服务器‘（local）’并创建一个数据库，其后会提示初始的数据库文件“HY_shdp”附加成功，表明整编系统安装成功。新建的数据库（文件）作为后台数据库中的一个文件，接受服务管理器的服务。如需对数据库文件进行复制和剪切等操作，则需先将其与服务器分离，之后才可进行相应操作。被分离的数据库文件如需重新接受服务管理器的服务，则需进行“附加”操作，使数据库文件与服务器恢复连接。这一特点确保了服务器程序文件对后台数据库的特定服务，无疑在系统安全性方面领先了一步。

3 南方片整编软件应用实例

3.1 新建数据库

首先，在任务栏中点击“开始”按钮，在“所有程序”—“Microsoft SQL Server”程序项下拉列表中单击“服务管理器”项，弹出“服务管理器”对话框，点击“开始/继续”按钮，其左侧服务器图形中的红色停止符随即变为绿色右向三角形（计算机任务栏右侧同时出现相应图形的图标），服务管理器进入运行状态，如图1所示。

图1 “服务管理器”对话框

接着，在“所有程序”—“Microsoft SQL Server”程序项下拉列表中单击“企业管理器”项，进入企业管理器界面；右键单击“数据库”文件夹，在弹出的下拉列表中选择“新建数据库”，弹出“数据库属性”对话框；在“名称”栏中输入拟新建的数据库名称（如“2018年潘家口”），点击“确定”按钮，则同名数据库文件的图标出现在“数据库”文件夹中，如图2所示。

图2 在“企业管理器”中新建数据库

在“企业管理器”页面下选中新建的数据库文件图标，单击“工具”菜单项，在弹出的下拉列表中单击“SQL查询分析器”项，弹出“SQL查询分析器”对话框；单击“装载SQL脚本”快捷按钮，弹出“打开查询文件”对话框；选择“查找范围”为D:SOUTH_HDP，点击“打开”按钮；选中“Data”文件夹，点击“打开”按钮；选中“shdp脚本文件（2.0.0.4）.sql”文件名，点击“打开”按钮。此时，出现如图3所示界面，表明脚本文件装载完成。

图3 在“查询分析器”中装载脚本文件

接着，在“SQL查询分析器”页面下，点击“执行查询”快捷按钮，完成批查询操作。至此，新数据库建库过程全部完成。

完成新建数据库步骤后，即可退出SQL查询分析器。新建数据库文件所在位置，如图4所示。

图4 新建数据库文件位置

3.2 站点信息录入

运行水文资料整编系统（SHDP），在登录界面“数据库名称”下拉列表中选择新建的数据库“2018年潘家口”，点击“确定”，出现如图5所示的水文资料整编系统主界面。

图5 水文资料整编系统主界面（部分）

点击主界面右下角的“实测资料录入”标签，则主界面右侧出现实测资料录入数据表名称列表；点击“测站一览表”项，则主界面出现测站一览表信息录入界面。

测站一览表一般年际间变化不大，因此可将以前年份使用（或水文年鉴相应卷、册整编单位统一制作）的该表进行复制即可。打开D:SOUTH_HDPData文件夹中的“测站一览表”文件，该文件包含Sheet1、Sheet2两张表。在sheet1表中选定整个数据区域并进行复制操作，然后在水文资料整编系统主界面相应区域进行粘贴操作，并在工具栏中点击“保存”按钮，即完成测站一览表信息录入，如图6所示。

图6 测站一览表信息入库

在水文资料整编系统主界面点击“整编”菜单项，在弹出的下拉列表中单击“原始整编数据录入”项，然后在左侧“数据项目”文本框内单击“原始数据测站信息”项，此时可进行原始数据测站信息的录入。

同样，自“测站一览表”文件的Sheet2表中选定整个数据区域进行复制和粘贴操作，然后，点击“保存数据”按钮，并点击“写入单位…”按钮，即完成测站一览表全部信息的录入。这时，“站名”文本框的下拉列表中显示所有测站名称；在“查找测站”文本框中输入测站编码，则测站信息显示区域内相应测站的信息，如图7所示。

图7 原始数据测站信息入库

3.3 降水量资料整编

在水文资料整编系统主界面点击“整编”菜单项，在弹出的下拉列表中单击“原始整编数据录入”项；点击“降水量整编数据”标题前的展开符，在展开项中选中“控制信息”项，弹出控制信息录入界面，可进行控制信息录入。录入控制信息后的界面，如图8所示。

图8 原始整编数据降水量控制信息录入界面

接着，在“降水量整编数据”展开项中选中“降水量数据”项，可进行降水量原始数据录入，录入降水量原始数据后的界面，如图9所示。

原始整编数据录入完成后，在“整编”菜单项下拉列表中，单击“降水量资料整编”项，弹出“降水量资料整编”对话框；在“可选测站”文本框中选中测站名称及其测站编码，单击“选择”按钮，则选中的测站名称移至“选中测站”文本框中。单击“确定”按钮，则完成对所选测站降水量资料的整编。在“降水量资料整编”对话框中点击“查看数据”按钮，即可在文本框中看到参与整编的测站名称及相应整编成果列表，如图10所示。

图9 原始整编数据降水量数据录入界面

图10 降水量资料整编成果列表

3.4 水流沙资料整编

以大黑汀水库站水流沙资料整编为例。该站包括大黑汀水库（坝上）、大黑汀水库（入津渠）、大黑汀水库（入唐渠）、大黑汀水库（底、发、溢）4个断面。其中，后3个断面的流量合成为水库出库流量。整编中，以大黑汀水库站（测站编码30101228）表征出库流量。为简便起见，此处仍在“2018年潘家口”数据库中进行整编计算操作。

这里，以大黑汀水库（底、发、溢）站为例，介绍原始整编数据录入过程。在水文资料整编系统主界面单击“整编”菜单项，在弹出的下拉列表中单击“原始整编数据录入”项，弹出“原始整编数据录入”对话框；点击“河道站水流沙整编数据”前的展开符，在展开项中选择点击“控制信息及日表附注”项，可进行控制信息及附注内容的录入，如图11所示。录入完毕，点击“保存数据”按钮保存数据。

图11 水流沙资料整编控制信息录入

然后，仍在“河道站水流沙整编数据”展开项中，选择点击“推流节点数据”项，在“推流控制曲线”及“推流节点数据”文本框中录入推流相关参数及节点数据。录入完毕，点击“保存数据”按钮保存数据。录入完成后的界面，如图12所示。

图12 水流沙资料整编推流控制曲线节点数据录入界面

依照此方法，依次进行大黑汀水库（入津渠）、大黑汀水库（入唐渠）、大黑汀水库（坝上）站原始整编数据录入；最后，进行大黑汀水库站（测站编码30101228）控制信息录入[其水位数据与大黑汀水库（坝上）站同]。

各站原始整编数据录入完成后，在水文资料整编系统主界面单击“整编”菜单项，在弹出的下拉列表中单击“河道站水流沙资料整编”项，弹出“水流沙资料整编”对话框，其“可选测站”文本框中列出了全部已录入原始整编数据的各测站名称；点击“全选”按钮，“可选测站”中的测站列表移入“选中测站”文本框中；点击“确定”按钮，系统在完成一系列整编计算运算后，提示“已经全部计算完毕”。

接着，在“水流沙资料整编”对话框中单击“流量合成”按钮，在“可选测站”文本框的测站列表中，依次选中大黑汀水库（底、发、溢）、大黑汀水库（入津渠）、大黑汀水库（入唐渠）3站，并依次点击“选择”按钮，将此3站移入“选中测站”文本框中，如图13所示。最后，点击“确定”按钮，完成流量合成计算。

图13 水流沙资料整编参与流量合成测站列表

3.5 整编电子表格输出

在水文资料整编系统“表格”菜单项下拉列表中，单击“整编表项、对照表电子表格输出”项，弹出“综合电子表格输出”对话框；点击“表格类型”文本框中“整编表项输出”项前的展开符，单击“水文（水位）站整编表项”，“可选测站”文本框中出现整编完成的测站名称列表；勾选欲输出电子表格的测站名称，此时“可输出的表项”文本框中出现各测站整编成果表项列表。点击页面右下角“选定全部表项”前的复选框，则“可输出的表项”文本框中各表项前的复选框全部被选中，如图14所示；点击“确定”按钮，完成将所选表项写入电子表格操作。此时，点击“打开文件夹”按钮，在默认的磁盘及路径下出现以测站名称命名的文件夹列表；依次打开各文件夹，便可看到整编成果电子表格列表，也即整编成果可以电子表格格式进行输出了。至此，单项资料整编过程全部完成。

图14 水流沙资料整编电子表格输出

4 关系曲线检验

手工整编阶段绘制的水位流量关系曲线，按规范要求，应计算实测点对关系线的标准差、随机不确定度和系统误差，以判断其定线精度，且应做符号检验、适线检验和偏离数值检验3项检验。整编软件提供了该项计算及检验功能。

以大黑汀水库（底、发、溢）站为例。在水文资料整编系统“图形”菜单项下单击“关系曲线检验”项，弹出“曲线检验”对话框；在“站名”文本框下拉列表中选择大黑汀水库（底、发、溢）站，在“节点数据”文本框中录入（或在已往页面中复制后粘贴）节点水位、节点流量数据；在“参加检验数据”文本框中，依次录入实测流量成果表施测号数、水位、实测流量，并在水位流量关系曲线上按水位查得相应流量，将其数值录入“线上流量”一列；各项检验的显著性水平数值均取默认值。参加检验数据全部录入完毕后，点击“保存”按钮。然后，点击“三种检验”按钮，便可完成对水位流量关系曲线的3项检验。此时，点击“曲线检验”页面右上角“打开文件夹”按钮；在被打开的文件夹中，选中“2018年大黑汀水库（底、发、溢）站水位流量关系曲线检验计算表”并左键双击打开。在被打开的关系曲线检验计算表下方，可见3项检验计算结果。由结果可知，符号检验、偏离数值检验结果均为“合格”；因符号交换次数10＞0.5（n-1）（n为测点总数），故适线检验“免检”。

5 结语

使用资料整编软件进行资料整编，是在数据摘录、数值计算、关系曲线绘制等手工资料整编基础上，对数据进行再运算，得到符合要求的整编成果的过程。整编软件设置的曲线检验功能，可反过来对手工绘制的曲线合格与否进行检验；如经检验，误差超出规范要求，则应重作。这些工作需要大量的计算才能完成，而这正是计算机软件的优势所在。南方片资料整编软件，几个人可以同时在一个数据库下进行工作，大大提高了工作效率。

（1）测站信息表及整编控制信息录入应完整。测站信息表在进行复制、粘贴操作时，应注意确保全部选中，切勿遗漏。整编控制信息则应逐站、逐类资料分别录入，凡是有原始数据录入的整编项，均应首先录入控制信息。

（2）服务器、数据库是数据得以高速运算的关键。在本地计算机安装服务器，有时会生成2个服务器名。因此，在打开数据库时，应选择与新建数据库时相同的服务器名。用户对数据库及整编文件存储路径应非常熟悉，这样在选择和打开文件时才能驾轻就熟、准确无误。

（3）数据摘录、关系曲线绘制等手工整编步骤的正确性和精度是进一步获取计算机整编正确结果的前提。因此，这些手工整编结果应经计算、校核、复核“三遍手”，确保其方法合理、精度可靠，这样才能为计算机整编提供正确的原始数据。

只要做到以上几点，便可在计算机资料整编中取得满意结果，达到节省人力、确保正确率的目的。