丁海山 孟鉦秀 陳曦遠

摘 要：水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中測繪技術(shù)的運用具有重大的價值，有助于進一步提升水資源管理能力、促進自動化與科學化，為水資源的開發(fā)以及水利工程的建設(shè)提供強有力的支持。其中，大量使用的測距技術(shù)、地理信息系統(tǒng)，不僅方便快捷，而且工作量大量地減少。本文以上海地區(qū)為例，探討了測繪技術(shù)在水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中的運用，可實現(xiàn)水位、水質(zhì)的精確測量以及水溫的準確測定，旨在為相關(guān)水文監(jiān)測的應用與研究提供參考。

關(guān)鍵詞：水文監(jiān)測系統(tǒng)；測繪技術(shù)；水文監(jiān)測；實際應用；上海地區(qū)

引言

我國跨經(jīng)度和緯度廣，受天氣影響較大，洪澇災害常有發(fā)生，對自然環(huán)境破壞較大。我國陸續(xù)頒布了關(guān)于防洪防澇的各類文件，明確加強河流的治理與檢測工作。水文監(jiān)測是防洪治水的重要組成部分，其主要是通過運用先進的方法與技術(shù)，在相關(guān)設(shè)備的支持下，對江河、湖泊等水資源的水位、水質(zhì)等各項數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。

1 水文監(jiān)測系統(tǒng)的概述與測繪技術(shù)的價值

1.1 水文監(jiān)測系統(tǒng)意義

該系統(tǒng)可以大幅度提高工作的效率，可以對我國各地的水資源的各種狀況進行監(jiān)測，并將各項信息收集，反饋給相關(guān)部門。河流水位測量是水位監(jiān)測中的重中之重，傳統(tǒng)的測量水位方法存在著不可避免的缺陷。水文監(jiān)測系統(tǒng)是通過全域統(tǒng)籌統(tǒng)一來進行管理和檢測，確保了技術(shù)體系和運行服務平臺的一致性，為我國的環(huán)境保護以及防洪防澇提供了有力的支持與保障。

上海市是國家經(jīng)濟、金融、貿(mào)易、航運、科技創(chuàng)新中心，地處長江入?？冢喜繛楹贾轂?，與江蘇、浙江兩省交界。地跨長江口、淀山湖、黃浦江、吳淞江四大水系，屬亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，雨量充沛。上海防汛工作關(guān)系到國家的經(jīng)濟金融安全，故其水文監(jiān)測系統(tǒng)的應用是一項非常重要的工作。

1.2 水文監(jiān)測系統(tǒng)的重要性

1.2.1 促進資源的共享

水文監(jiān)測系統(tǒng)以GIS平臺支撐進行地理信息關(guān)鍵點建設(shè)，實現(xiàn)互聯(lián)互通，資源共享，為區(qū)域內(nèi)水位勘察提供了便利，通過共享相關(guān)資源在水資源方面做到有效可靠。

在上海市水文總站和上海市各區(qū)縣水文站的統(tǒng)一組織下，上海境內(nèi)安裝了若干個水文自動監(jiān)測系統(tǒng)，主要監(jiān)測內(nèi)容包含：潮位、水位、雨量、流量、蒸發(fā)、氣壓、氣溫、風速風向等水文要素，并在監(jiān)測系統(tǒng)采集到數(shù)據(jù)后第一時間上傳水文系統(tǒng)專屬平臺，為汛期來臨時做好充分的準備。

1.2.2 提供技術(shù)支持

該系統(tǒng)的建設(shè)能夠為地理信息技術(shù)建設(shè)提供保障，與時俱進，促進技術(shù)的高效率利用，以此來提升更加專業(yè)化的水平。此外，該系統(tǒng)還具備良好的應急能力，可以在緊急情況發(fā)生時及時響應，在實時監(jiān)測的基礎(chǔ)之上，提供有利的技術(shù)保障。

由于靠近海邊，汛期上海雨水較多，防汛壓力較大，通過水文監(jiān)測系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，第一時間內(nèi)對上海市的防汛工作作出指示和快速響應，并通過自動監(jiān)測系統(tǒng)提供的流量數(shù)據(jù)監(jiān)測上游（江蘇、浙江）來水對本市的影響。

2 測繪技術(shù)在水文監(jiān)測系統(tǒng)中的應用

多年來我國的水文體系隨著時代的發(fā)展已逐步完善，為防洪防澇提供了有力的支持。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展以及環(huán)境的急劇惡化，中小河流的洪災時有發(fā)生，這不僅使水資源的利用效率降低，更使水利工程的建設(shè)面臨更多困難。為此，加強對測繪技術(shù)的研究十分必要，甚至已成為當務之急。

2.1 水文自動測報系統(tǒng)

該系統(tǒng)在整個水文監(jiān)測系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位，在中小河流和水庫中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在信息技術(shù)的發(fā)展下，通過遠程監(jiān)測等手段進行監(jiān)測。該系統(tǒng)采用科技手段，能夠大量減少人工勞動的強度，其結(jié)果較為科學。并且，還能夠在監(jiān)測的基礎(chǔ)上將信息進行合理的分析，生成圖片、曲線圖等等，在減少人工的工作量同時，使數(shù)據(jù)的分析更為準確。

水文自動測報系統(tǒng)的核心為通信技術(shù)，不需要人員看守，就可以自動實現(xiàn)水位以及水溫的檢測。除此之外，該系統(tǒng)還具備多功能預警的優(yōu)勢，便于工作人員及時掌握各項信息，還可定時自動巡查各個站點，歷史數(shù)據(jù)自動存盤，減少數(shù)據(jù)的缺漏與丟失。同時再通過終端，將各個地方的數(shù)據(jù)采集匯總，為隨時了解到水文信息提供了支持。

2.2 信息的采集與功能的實現(xiàn)

測繪技術(shù)在信息采集方面有著無可比擬的優(yōu)勢，在進行水位測量時，當前的水利部門更傾向于價格低廉，容易實現(xiàn)的測量技術(shù)測繪技術(shù)在這方面價值會更高。水溫檢測方面，面對于中小河流的水溫檢測，普遍采用技術(shù)較為成熟的水溫檢測傳感器。

2.3 水資源業(yè)務管理系統(tǒng)

水資源業(yè)務管理系統(tǒng)采用先進的GIS技術(shù).GPRS移動通信技術(shù)，在兩種技術(shù)的支持下，實現(xiàn)水資源業(yè)務系統(tǒng)的管理，利用遠程控制等手段實現(xiàn)科學而高效的管理。

實時信息采集是該系統(tǒng)的重點工作，為工作人員及時了解和掌握地表水和地下水資源開發(fā)利用狀況，水位變化情況做出預測和預報。另外GPS技術(shù)上，我國也已有了很大程度的進展，大大提高了災情預報的準確性。它在洪澇災害預警中也能夠發(fā)揮重要作用，能夠分析周圍可能受災的區(qū)域，從而預警洪澇災害，進行正確的防洪防澇。

2.4 污染嚴重

目前，流域內(nèi)的污水處理廠對污水的處理采取直接排放的措施，這不僅僅會造成地下水的污染，更會造成資源的浪費。污水處理廠應采取相關(guān)措施，提升污水的利用效率。

然而，處理廠對污水廢水經(jīng)過簡單處理就進行排放，忽視國家關(guān)于污水排放的標準，任意排放的污水對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業(yè)廢水影響。水質(zhì)已經(jīng)越變越差，甚至危害人身體健康。

案例分析：以上海市浦東新區(qū)為例，該區(qū)在2010年至2012年建立了在線一期監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測該區(qū)域內(nèi)水資源和水質(zhì)情況。其中，18個水質(zhì)自動站每年提供及時、準確、有效的檢測數(shù)據(jù)，不斷提高運行質(zhì)量，有效數(shù)據(jù)捕獲率不得低于80%，數(shù)據(jù)質(zhì)控合格率誤差在15%以內(nèi)（以采購人質(zhì)控數(shù)據(jù)為準），異常情況處理率100%。監(jiān)測內(nèi)容包含：溶氧、氨氮、pH、濁度、COD、電導率等內(nèi)容。通過水質(zhì)站點的監(jiān)測設(shè)備對各區(qū)域內(nèi)水質(zhì)特征進行監(jiān)測并上傳平臺。

2.5 監(jiān)位點的選擇

水位監(jiān)測的位點選擇作為一項基礎(chǔ)工作必須加以重視。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的人工檢測已經(jīng)無法滿足遠程水位監(jiān)測的需求與要求。需要注意的是，實際測會數(shù)值偏差問題受測繪時間等因素的影響，為了提高定位監(jiān)測點的準確性，必須實地考察，結(jié)合先進的科技如無人機等。當前，我國水文監(jiān)測系統(tǒng)尚處于初步起步階段，定位測繪技術(shù)存在著技術(shù)限制。

3 結(jié)論與展望

綜上所述，上海市水文自動測報系統(tǒng)可以自動采集監(jiān)測水位、雨量、流量、氣溫、水質(zhì)等各方面水文因素，節(jié)省大量的測繪工作。與GIS技術(shù)相比，存在許多無可比擬的優(yōu)勢如成本較低，擴展性高等，為系統(tǒng)業(yè)務功能的實現(xiàn)提供支持和保障。將測繪技術(shù)作為水文監(jiān)測系統(tǒng)的重中之重。

綜上所述，水文監(jiān)測系統(tǒng)應該與時俱進，結(jié)合目前較為成熟的GPS等技術(shù)，為提升我國河流的監(jiān)測水平而努力。同時，該系統(tǒng)的功能也應逐步完善，加強監(jiān)測的同時提升水資源的利用率，減緩我國水資源緊張的狀況，為科學管理提供了新的臺階。

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