摘要：为解决水文测验资料整编成果时效性滞后等问题，介绍了云南省水文资料在线整编系统的构架、主要功能及实际应用。该系统运用实时统计模块、遥测数据及人工测验数据填报处理模块、数据校审模块、流量（断沙）处理模块及资料整编模块，实现了测站水文资料实时在线整编、审查。通过干海子水文巡测站la多的实际应用，系统各个功能模块运行正常、稳定，各监测要素整编成果精度达到规范要求。论文研究成果可为其他测站开展在线整编工作提供参考。

关键词：水文资料;在线整编;互联网+;时清日结;干海子水文巡测站;云南省

中图法分类号：P337

文獻标志码：A

DOI：10.15974/j .cnki.slsdkb.2020.08.003

1 研究背景

多年来，水文测验整编成果经逐级审查、验收后，当年的整编成果在次年5月才能刊印提供使用，其成果时效性滞后，不适应社会经济发展对其成果即时性使用的需求。为解决水文测验资料整编成果时效性滞后等问题，云南省水文水资源局于2018年组织研发了云南省水文资料在线整编系统（以下简称“系统”），应用“互联网+”思维实现静态水文资料整编向动态水文资料整编转变，精准落实“四随”工作，抑制监测数据源头误差产生，确保资料数据准确，使测站资料整编工作及资料审查工作达到时清日结、省时高效[1-4]。为验证该系统整编成果质量，本文以干海子水文巡测站为例，分析该系统的实际应用情况，对降雨量、水位、流量各监测要素的在线整编成果精度进行分析评价。

2 系统架构及功能

2.1 系统架构

该系统由在线整编实时统计、遥测数据及人工测验数据填报处理、数据校审、流量（断沙）处理及资料整编5个模块组成;系统架构见图1[5-6]。

2.2 系统功能

2.2.1 在线整编实时统计

水文资料在线整编能实现整编成果、人工测验数据填报时间、水文特征值及数据校审拦截等实时统计功能。

2.2.2 遥测数据及人工测验数据填报处理

遥测数据由系统自动处理后录入过渡数据库;对人工测验数据进行网络实时在线填报、校验、计算等，将所得到的测验成果数据入库到过渡数据库。

（1）数据填报。按系统界面给定的数据格式，填报人工测验获取的水准测量、水位、流量、输沙率、水温、岸温、降雨量、蒸发量及气温等资料数据。

（2）数据校验。对不同测验项目内容设置相应的边界条件及参数并校验，对不满足条件的数据要进行完善修改和自动订正等，直到数据正确。

（3）数据计算与入库。根据不同内容及相应需求，采用对应的计算公式处理，得到的测验成果数据直接入库到该系统过渡数据库，参加水文资料实时在线整编[7]。

2.2.3 数据校审

按相应站点的拦截条件值，对人工测验数据及遥测仪器监测数据即过渡数据库中的异常值进行拦截警示，绘制水位、流量、单沙、水温、岸温、降雨量、蒸发量、气温等过程线且并列显示多站同步时段统计值（当显示过程线时，能灵活对单站或多站切换），找出异常值原因，由人工确认修正，完成数据校审。经校审后的数据直接入库到原始数据库。

2.2.4 流量（断沙）处理

确定上年度拟合推流参照趋势线及本年首条推流曲线，对照新旧绘制曲线趋势，按定线精度指标，对实测水位流量（单沙断沙）点进行实时在线拟合及绘制曲线，以推流时段及相应区间极值控制完成“一线一表”（每个推流时段独立使用一条推流曲线，一条推流曲线独立对应一张表）制作且进行实时推流（沙），得到实时完整的时间、水位、流量及时间、断沙系列成果资料。推流（沙）关系曲线图及对应流量（断沙）成果表分别存放于水位流量关系图结点数据库及单沙断沙关系图结点数据库。系列成果资料数据直接入库到监测数据库，用于解决实时报汛问题。

2.2.5 资料整编

该系统实时自动完成各项目资料整编，资料整编后形成符合SL247-2012《水文资料整编规范》及SIA60-2009《水文年鉴汇编刊印规范》要求的单站水文资料综合成果、单站水文资料整编成果、单站降蒸成果、分局降蒸成果及分局水文年鉴[8-13]。

3 系统应用

以干海子水文巡测站为例，阐述该系统的实际应用情况。

3.1 应用站概况

干海子水文巡测站位于云南省昆明市官渡区阿拉乡干海子村，地处东经102°50' 44.2”、北纬25°00' 48.0”，始建于1980年6月，是长江流域金沙江水系普渡河滇池人湖河流宝象河干流控制站，集水面积216 km2，属国家基本水文站、省级报汛站、区域代表站、三类精度站、巡测站，设降雨、水位及流量等监测项目，主要收集宝象河基本水文水资源信息，为滇池治理与保护、区域水资源管理及防汛抗旱等服务。

3.2 实际应用情况

该系统于2018年8月正式应用于干海子水文巡测站，各监测要素具体应用情况如下。

3.2.1 降雨应用情况

干海子水文巡测站降雨要素采用JD205型翻斗式遥测雨量自记系统，其遥测数据经GPRS通讯系统直接传人该系统过渡数据库，由人工对异常值修正、校审，时段缺失的降雨数据可选择周围降雨站点作为参照站点系统自动查补后，进入原始数据库，再经该系统合理性检查后进人监测数据库，实时自动整编，输出降雨要素相关整编成果资料电子书[14]。经1a多的运行，该系统相应模块及功能运行正常稳定。

3.2.2 水位应用情况

干海子水文巡测站水位要素采用WFH-2A型全量程机械编码浮子式水位遥测自记系统，辅以搪瓷式水尺人工校测，其遥测数据经GPRS通讯系统直接传人该系统过渡数据库，由人工对异常值修正、校审后，入库到原始数据库，再经该系统合理性检查后进人监测数据库，经实时自动整编，输出水位要素相关整编成果资料电子书[15]。经1a多的运行，该系统相应模块及功能运行正常稳定。

3.2.3 流量应用情况

干海子水文巡测站流量要素采用人工测验方式，中高水采用缆道流速仪法，低枯水采用涉水流速仪法和走航式ADCP法进行施测[16-17]。对人工施测的流量数据进行实时成果计算，并生成流量记载表和实测流量成果表。系统根据实测流量成果表的数据进行实时水位流量关系自动定线，若实测流量点出现突变，即刻施测1次流量;若该次流量返回原曲线，则维持原推流曲线;若该次流量和突变测点一致，就继续施测1次流量，这次流量和前2次流量一致，说明突变属实，则重新依据3个实测点绘制新推流曲线;从确立新的推流曲线时刻起在该曲线推流，否则，仍维持原推流曲线;若测点不出现突变，与上次相近，且连续3个测次点呈现明显系统偏离，则说明该系列已不属原推流曲线系列，即需进行重新定线推流[18]。如此经流量处理环节后人监测数据库，经实时自动整编，输出流量要素相关整编成果资料电子书。经1a多的运行，该系统相应模块及功能运行正常稳定。

3.3 应用站成果精度分析

采用干海子水文站2019年1-12月的實测水文资料，假定传统整编方法（南方片整编软件2.0）输出的降雨、水位、流量各项整编成果为真值，与该系统在线整编输出的各项成果对比并作精度分析。

3.3.1 降雨整编成果精度分析

将两种整编方法成果从日量、月量、年量、极值方面进行对比分析，以月值为例，降雨整编成果对比分析见表1。

经对比分析，两种方法整编的日、月、年降雨量及极值成果完全一致，表明该系统在线整编的降雨资料成果精度和质量均满足相关规范要求。

3.3.2水位整编成果精度分析

将两种整编方法成果从日、月、年水位及极值方面进行对比分析，以月值为例，见表2。

经对比分析，从干海子站日平均水位误差分析、干海子站各月月平均水位对照、干海子站各月特征值水位对照来看，该系统在线整编成果的日、月、年平均水位和水位极值均与传统整编方法的成果完全一致，表明该系统在线整编的水位资料成果精度和质量均满足相关规范要求。

3.3.3 流量整编成果精度分析

干海子水文站2019年度共施测流量48次（其中走航式ADCP施测14次，流速仪施测34次），主要从以下几方面对传统整编方法和系统在线整编方法获得的成果进行对比分析。

（1）整编成果小数位取舍对比分析。水文资料要素取用精度来源于仪器测量精度和科学计数法进行规范记录，科学计数法目的是标记或运算某个较大或较小且位数较多的数据时，避免浪费空间和时间。基于此，该系统对部分要素的取用精度做了一定调整（见表3）。

（2）日平均流量对比分析。由系统在线整编计算的日平均流量成果与传统法成果对比（数据表略）可知，日平均流量绝对误差在-0.092-0.080 m3/s之间，相对误差在-5 .424% -4.571%之间。按传统法计算，小数有效位数按原规范取舍，而该系统在线整编计算小数位统一保留至0.001m3/s，在线法计算结果更为精确。

（3）月年平均流量成果对比分析。两种方法整编成果的月径流量进行对比分析见表4。由表4可知，该系统与传统法所计算的月平均流量绝对误差在-0.013 -0.012 m3/S之间，相对误差在-0.594% -1 .327%之间;年平均流量绝对误差为0.001 m3/S，相对误差为0.063%。

（4）流量特征值成果对比分析。两种方法整编的流量月特征值对比结果见表5。

由表5可见，两种方法整编的流量月特征值绝对误差在-0.086-0.029 m3/s之间，相对误差在-0.323% -2.710%之间;月特征值出现日期除9月最小流量因小数位取舍原因导致不一致外，其余完全相同。

（5）综合评价。从分析结果可见，不论是在线整编方法还是传统整编方法，该系统流量整编成果均达到规范要求。从干海子站日平均流量误差、年月径流量、特征值对比分析来看，干海子水文站2019年度水文资料在线整编系统计算出的日平均流量、各月平均流量、年平均流量、月特征值与传统整编方法计算出的成果误差均在规范规定范围内，表明该系统在线整编的流量资料成果精度和质量均满足相关规范要求。

4 结论

（1）水文资料在线整编系统基于“互联网+”思维，通过在线整编实时统计等5个功能模块，实现了水文测站实测资料在线整编，使水文资料整编、审查工作及时完成，达到时清日结、省时高效。

（2）该系统经干海子水文巡测站应用1a多以来，各监测要素功能模块运行正常稳定。

（3）经对比分析，传统法与该系统在线法整编的干海子水文巡测站2019年日、月、年降雨、水位及其极值成果完全一致，表明该系统在线整编的降雨、水位资料成果精度和质量均满足相关规范要求。

（4）干海子水文巡测站2019年度水文资料在线整编系统成果与传统整编法成果对比表明：日平均流量绝对误差在-0.092-0.080 m3/s之间，相对误差在-5 .424% -4.571%之间;月平均流量绝对误差在-0.013-0.012m3/s之间，相对误差在-0.594% -1 .327%之间;年平均流量绝对误差为0.001m3/s，相对误差为0.063%;月特征值绝对误差在-0.086-0.029 m3/S之间，相对误差在-0.323% -2.710%之间。各误差均在规范规定范围内，表明该系统在线整编的流量资料成果精度和质量均满足相关规范要求。

（5）为更加全面评价该系统在水文测站的实际应用情况，可选择监测要素更全的水文驻测站作进一步分析研究。

参考文献：

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[13] 李自顺，水文年鉴沿革与思考[J].人民珠江，2017 （1）：38-39.

[14] SL21-2015降雨量观测规范[S].

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[16] CB50179-2015河流流量测验规范[S].

[17] SL337-2006声学多普勒流量测验规范[S].

[18] 云南省水文水资源局，动态水位流量关系曲线绘制[R].昆明：云南省水文水资源局，2019.

（编辑：唐湘茜）

作者简介：张丽花，女，工程师，主要从事水文水资源勘测工作。E-mail： 1873708328@qq。com