遥测降水量资料常见问题分析及整编方法探讨

石牡丽

(陕西省水文水资源勘测中心，陕西 西安 721000)

随着水文自动化，信息化程度的不断提高，大量遥测雨量计已投入使用于各水文测站及中小河流建设项目的站点，为了能更准确、更合理、更高效的使遥测雨量资料服务于水文预警预报、水文水利计算、工程设计和水资源评价工作中，遥测雨量资料整编方法值得分析和探讨。

1 资料的采集、传输及提取

遥测雨量是接收平台对遥测设备发送固态提取命令，提取对应时间范围内的固定分钟数据。设备接收到命令后，RTU从存储卡中读取到相关的数据，按照数据固态提取数据上报格式将数据一次或多次上报到遥测接收平台。遥测接收平台接收到固态提取格式报文，解析，入对应数据库表。在资料整编的时候，程序将对应数据按照整编格式导出。

数据传输就是上下行命令的下发，一般我们会将需要提取的时间段信息先保存到数据库中，记录下来。在设备下次上报数据的时候，程序检查是否要下发命令。对应命令类型。如：固态提取，校时等。对应命令下发，设备接收到，就会自行对应操作。传输的命令要看各个厂家的设备通信协议，新设备都要求用水文标准通信规约了。

数据采集可以由人设置，可以在程序上配置下发命令。在设备和服务器通信的时候，服务程序检查是否有需要下发的命令。检索数据库对应表和测站编码，将对应命令下发。老的设备是以前各个厂家的自己的通信规约，数据采集时如果系统不支持，需要从设备上拿下存储卡，拷贝至艾丽泰尔公司进行处理。

2 常见问题分析

2.1 无降水量或降水量为零

有时数据会出现无降水或降水量为零的现象。造成这种现象主要原因有以下几种:一是雨量筒的网罩或漏斗堵死，通常发生在灰尘大的观测场所或者遥测雨量计上空有遮挡及下雨天把遥测雨量计搬回室内等；二是线路短路或开路，接头接触不良，一般是由于环境潮湿形成氧化膜隔层造成；三是干簧管失效，发生在干簧管不能接触或不能断开时；四是磁钢失效，导致干簧管开关失效；五是电池失效，发生在连续降雨天气和电池电压过低或耗尽等情况下或者信号中断等，基于上述原因，该时段降水缺测，所以现场无存储数据。

2.2 降水量数据误差大

遥测降水量与人工相比会出现偏大或偏小的现象。雨量桶不平会出现数据偏小的现象；干簧管吸合不正常可能造成降水量数据偏大或偏小；过滤网堵塞会出现数据均匀化，不能反映真实降水强度。人工注水试验忘记删除数据也会造成数据偏大。

3 遥测降水资料整编

遥测降水资料整编就是把遥测平台的遥测数据按科学的方法统一的格式进行整理、分析、统计，提炼成为系统的整编成果的过程。主要内容包括审核原始资料、整理数据、编制整编成果表、进行合理性检查、编写整编说明书。

3.1 原始资料审核及处理

从遥测平台下载原始数据后，要把原始资料进行统一审核，主要审核是否缺测、有无极大值、极小值，有无和分辨率不匹配的值，有无均匀出现的数值，下面介绍出现以下情况时数据处理方法。

1)当一个站同时有自记记录和人工观测记录时，应使用自记记录。自记记录有缺失、失真等问题的部分，可用人工观测代替。自记记录无法整理时，可全部使用人工观测记录，当遥测资料或人工观测有缺测之日，可根据地形、气候条件相近的邻近站降水时程分布情况，采用邻站平均值法、比例法或等值线法进行插补。

2)当出现极大值、极小值时综合分析原因并和人工及周边雨量站对照，删除极大值或极小值，通过借用或用人工雨量代替还原真实降水量。

3)当出现和分辨率不匹配的值时，可能是仪器原因引起的需要人工处理，如分辨率0.2 mm出现0.1 mm、0.3 mm时，需要人工处理。

4)当雨强相对较大，雨量一直均匀出现0.2或0.1值时可能是仪器漏斗堵塞出现滴漏现象，这种数据也需要综合分析，人工处理。

3.2 数据整理

经过审核后的数据可以通过资料整编程序把文本格式数据转化为Excel格式复制到原始资料录入界面，也可以把文本格式资料用整编程序固态处理功能直接导入录入界面。并根据资料情况设置对应的控制信息。

3.3 整编计算、编制整编成果表

数据录入完毕、控制信息填写好后用程序计算，并查看相应的整编成果即逐日降水量表、降水量摘录表、各时段最大降水量表(1)或表(2)。

3.4 合理性检查

遥测降水资料整编的精髓在于合理性检查。内容包括单项成果表检查包括逐日表、摘录表、各时段最大降水量表(1)、表(2)检查测，单站合理性检查、综合合理性检查。

3.4.1 单项成果表检查

1)逐日降水量表检查

①主要检查有无合并符号“！”，如有合并符号可能是数据和控制信息不符，需要检查数据和控制信息，控制信息是对数据信息总的诠释。

②少数日期降水量缺测(丢失)时，宜予插补，插补日量数值后应加注插补符号，并在附注中说明插补方法及依据；不能插补的记“—”符号，全月缺测时，各日空白，并在附注中说明。

③全月未降水填“0”，一部分日期或时段雨量缺测，仍计算并填写月总量，值应加括号。全月缺测者记“—”符号。

2)降水量摘录表检查

降水量摘录表主要从降水摘录时段、是否记降水起止时分和降水强度标准三大方面进行检查。

①规范规定降水量摘录表根据测站降雨特性、资料观测情况及社会需要，可选择“汛期全摘”或“雨洪配套”方法进行摘录，摘录段制可选择24、8、4段制。就我省而言，长江流域、黄河流域5月～10月全摘。遥测资料按24段制摘录，人工观测资料按4段制摘录。重点检查汛期前后是否漏摘符合标准的降水量或与5月初10月底符合标准连续的降水量，也就是说4月和11月初也在查选范围内。11月初降水连续是否按四段制观测记载。

②搞清是按记或不记起止时分。不记降水起止时分的只记降水的起止时段及降水量，有时可记相邻段的合并时段及总量。月、日起止时间填写时段开始的月、日和起止时间；时段小于1 h，记至时、分；时段大于等于1 h，记至时。

③按降水强度标准进行摘录检查。

陕西水文勘测中心降水量补充规范规定，一次降水达到20 mm，且降水强度大于2.5 mm/h(指一次降水平均强度)或24小时降水量≥40 mm的降水过程；长江流域3日降水量达到50 mm的4段制及以上段制观测。自记站全部用24段制摘录，人工按观测段制摘录。两段制观测不摘录。算遥测降水强度按数据实际发生的起止时段推算。主要检查是否因为量小或时段不连续而漏摘。

3)各时段最大降水量表(1)、表(2)检查

①各时段最大降水量表(1)宜根据自计仪器采集间隔1分钟、5分钟滑动进行挑选。在全年自记记录数据上连续滑动挑选。自记雨量计短时间发生故障，经与邻站对照分析插补修正的资料，可参加统计。

②各时段最大降水量表(2)，不能或不适合编制最大降水量表(1)的站，可编制最大降水量表(2)，均按观测时段或摘录时段滑动统计，当有合并摘录时段时按合并前资料滑动统计。按24段观测摘录的，各时段最大降水量均应统计；按12段制观测或摘录的，宜统计2 h、6 h、12 h、24 h最大降水量、按8段观测或摘录的宜统计3 h、6 h、12 h、24 h最大降水量；按4段制观测或摘录的宜统计6 h、12 h、24 h最大降水量；挑选的各时段最大降水量，均应填写开始日期。日期以零时为日分界。

3.4.2 综合合理性检查

1)逐日降水量表

①遥测雨量计短时间发生故障，使降水量累积曲线发生中断或不正常时，通过分析对照或参照邻站资料进行改正。对不能改正部分是否采用人工观测记录或按缺测处理。

②月最大日量与逐日值是否有矛盾。

③检查年统计栏。时段最大降水量是否从左向右从小到大或相等(与日量对照)，但降水量增大的比率应小于时段加长的比率。如：3日最大降水量应大于(或等于)1日最大降水量，但小于1日最大降水量的3倍。

④临近站降水量、降水天数对照检查。

2)降水量摘录

①降水量摘录表与逐日降水量表对照：检查相应的日量及符号，24 h最大量应大于或等于一日最大量。

②同时期的降水量摘录表与逐日降水量表所依据的记录，应完全一致。

3)各时段最大降水量表1、表2

①表(1)中10分钟降水量>20 mm，需检查原始数据，看是否是局部暴雨的真实反映。

②表(1)中24×60分钟栏及表(2)中24小时栏与逐日降水量表中最大1日量对照，应等于或大于逐日表中1日最大量。

③自左向右或各时段最大降水量应随时间加长而增大或相等，但降水量增大的比率应小于时间加长的比率。

④按两段制观测或只记日量的站，不做此项统计。

4)面上对照

雨量站资料面上对照，是搞好降水资料的必要步骤。通过面上对照进一步提高本站资料降水日期，降水天数、降水量的准确性。在非汛期，雨量站周边均有降水而本站无降水就有可能缺测，周围均无降水，本站有降水有可能是注水试验未及时删除数据或者降水日期错，例如观测员把日子记错或阴历阳历混淆等现象；在汛期与周边雨量站对照如果面上普遍降

水，一站无降水有可能缺测，也有周边无降水，单站降水有可能是雷阵雨或局部暴雨需要与人工对比确定其真实性。

4 结论

随着中小河流雨量站点的不断增加，新仪器的不断地更新和使用，降水量整编也会面临不同程度问题和挑战，通过认真分析数据、科学合理整编，不断发现问题，加强与水情、设备管理人员沟通，提高对仪器人工调试管理水平，进一步对遥测资料整编方法和技巧的不断探索和研究，才能有效推进遥测雨量资料整编工作更上新台阶。