淺談江蘇南方片水文資料整匯編軟件的操作與應(yīng)用

周晨蕾

（江蘇省江都水利工程管理處，江蘇揚州 225200）

水文資料整編就是將水文測站、隊搜集的各項原始資料，按照科學(xué)的方法和統(tǒng)一的格式、規(guī)范的技術(shù)標準，進行整理、分析、推算、統(tǒng)計，提煉成為系統(tǒng)的、便于使用的整編成果，以供防洪、抗旱、科研、國防、水利以及其他國民經(jīng)濟建設(shè)應(yīng)用。

20世紀50～80年代，各種整編成果一直沿用手工記載、計算、整理，計算工具由算盤發(fā)展到計算器，工作量大，耗用時間長，差錯率高，給工作帶來諸多不便。江蘇省利用計算機技術(shù)進行水文資料整編工作以來，先后在20世紀80年代中期的VAX小型機、90年代中后期的微機DOS操作系統(tǒng)上開發(fā)了單項水文資料整編軟件。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展以及水文測驗新技術(shù)和新方法的應(yīng)用，原水文資料整編軟件已不能適應(yīng)水文資料收集、處理、存儲、管理、服務(wù)等工作的需要，為適應(yīng)新時期水文信息化、現(xiàn)代化建設(shè)的需要，為使我省水文資料整編盡快與全國水文資料整編并軌，于2013年正式使用南方片水文資料整匯編軟件進行水文資料整匯編。

1 與DOS版整編軟件的比較

DOS版整編軟件，限于當時的操作系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境，只能計算各水文要素的整編成果（如水位、流量、降水等），計算過程不可視、操作不便，也不能對文字、整編符號和圖形進行處理；而其后的各水文要素合理性檢查、上下游水文要素對照表只能通過人工繪制進行對照檢查，要生成某一水文要素對照表也只能人工摘錄；年鑒匯編刊印時，也是人工對整編生成的成果數(shù)據(jù)進行二次加工，費時費力且易出錯；所有的原始數(shù)據(jù)、成果數(shù)據(jù)均以文本格式保存，給數(shù)據(jù)的管理、成果的打印帶來不便。

南方片水文資料整匯編軟件具有水文資料數(shù)據(jù)錄入、水文資料整編、圖形處理、成果合理性檢查等功能。功能強、通用性廣，滿足長江流域及南方水文要素特點；引入數(shù)據(jù)庫技術(shù)，自動化程度高；完整而全面的資料管理，對功能結(jié)構(gòu)合理地進行集成和區(qū)分，功能特點清楚、邏輯清晰、設(shè)計合理；層次分明的資料分類，便于用戶錄入、輸出各種整編表項；獨立的模塊設(shè)計，各自具備一套獨立的處理功能，且功能相對獨立，重復(fù)度小，維護方便；整編成果表齊全，摘錄表可以連排；整編成果除保存文本文件外，還可轉(zhuǎn)換成Excel表格文件，存儲到水文數(shù)據(jù)庫中；整編成果輸出能轉(zhuǎn)換為年鑒刊印要求的格式。本系統(tǒng)能動態(tài)查詢水文測站的基本信息、整編成果等屬性數(shù)據(jù)，可支持水文參數(shù)的空間分析計算及管理，解決了我國水文資料電算整編關(guān)系曲線過去靠手工繪圖、定線的技術(shù)難題，并能自動生成圖形，建立了圖形管理、圖形編輯平臺以及圖形輸出平臺（打印或轉(zhuǎn)成CAD圖形文件），實現(xiàn)了關(guān)系曲線的數(shù)字圖形管理，是水文資料整編的重大技術(shù)突破。

2 在水文資料整編中的實際應(yīng)用

隨著水文基礎(chǔ)設(shè)施的不斷加強，水文測驗先進儀器和新技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用，水文測驗的整體能力進一步提高，水文資料收集范圍不斷拓寬，積累了許多寶貴的水文資料和大量的分析成果，因此，加強水文資料整匯編工作和水文數(shù)據(jù)庫建設(shè)極為重要。筆者以江都管理處水文站芒稻閘（閘上游）水位資料整編為例進行介紹。

2.1 軟件介紹

水文資料用南方片數(shù)據(jù)庫整編之前需要對遙測數(shù)據(jù)進行處理，遙測數(shù)據(jù)處理（TDP）軟件的功能主要有：水位處理、雨量處理、水位同步摘錄用于流量資料整編。每個測站獨立建立“*.mdb”數(shù)據(jù)庫，所有遙測數(shù)據(jù)的預(yù)處理都在此操作，所有摘錄數(shù)據(jù)沒有問題后將結(jié)果導(dǎo)入南方片數(shù)據(jù)庫即可進行整編。

（1）安裝軟件

將TDP文件夾下的所有內(nèi)容復(fù)制到南方片安裝目錄下（D:/SOUTH_HDP）。

（2）新建“*.mdb”數(shù)據(jù)庫

將TDP文件夾下的“TDPADCP.mdb”復(fù)制粘貼后重命名，名稱為各個測站的名字，如：“芒稻閘2014年”。

（3）打開軟件

打開“水文資料整編系統(tǒng)SHDP”——“整編”——“遙測數(shù)據(jù)處理（TDP）”進入遙測數(shù)據(jù)處理軟件，登錄后即可進行操作，登錄界面如圖1所示。

圖1 遙測數(shù)據(jù)處理軟件登錄界面

（4）設(shè)置數(shù)據(jù)庫路徑

打開左上角的“文件”——“設(shè)置數(shù)據(jù)庫路徑”——“瀏覽”（找到數(shù)據(jù)庫存放的位置）——“確定”即可。

（5）填寫測站信息

打開左上角“文件”——“測站信息”——出現(xiàn)測站信息窗口，將鼠標放在序號欄上，點擊鼠標左鍵選擇正行，點擊鼠標右鍵彈出菜單——選擇“導(dǎo)入”——找到測站信息存放的位置（圖2），將其導(dǎo)入后關(guān)閉窗口。

圖2 測站信息示意圖

2.2 水位資料摘錄

（1）在左側(cè)目錄欄內(nèi)選擇測站，例如：51005300芒稻閘（閘上游）。

（2）選擇開始時間與結(jié)束時間（一般使用于測站整編時逐月導(dǎo)入）。

（3）選擇“水位”——出現(xiàn)“水位”窗口，將鼠標放在序號欄上，點擊鼠標左鍵選擇正行，點擊鼠標右鍵彈出菜單——選擇“導(dǎo)入”——找到水位“*.txt”存放的位置，將其導(dǎo)入后關(guān)閉窗口。（窗口內(nèi)只顯示1～2000行數(shù)據(jù)，水位數(shù)據(jù)文本格式為：2014-01-01 00:00:00 7.25）

（4）選擇“水位圖”——出現(xiàn)圖3所示窗口——選擇測站，鼠標右鍵“置頂”——選擇測站（將測站前面的方框打勾）——“確定”——出現(xiàn)原始水位過程線（紅色線）。

圖3 遙測數(shù)據(jù)后處理軟件示意圖

一定要將所選擇的測站置頂方可用于擬合與摘錄，否則不能進行。當再次打開已經(jīng)做好的水位圖時也要將所選的測站置頂，否則會出現(xiàn)以下提示。

（5）擬合。選擇“滑動時間”——點擊上方工具欄上的“擬合”——點擊“20分鐘時間間隔擬合”——程序自動生成擬合線——“保存擬合”——關(guān)閉“水位圖”窗口——再次打開“水位圖”——即可對擬合線進行檢查調(diào)整。

（6）檢查擬合。檢查擬合線（綠色線），如發(fā)現(xiàn)擬合線與原始線擬合得不好，可進行調(diào)整。調(diào)整步驟為：在“不修改”框的下拉菜單內(nèi)選擇“芒稻閘（閘上游）擬合水位”（此窗口顯示三根線：第一根線為原始水位過程線，第二根線為擬合線，第三根線為摘錄線），按住Shift健上下移動鼠標，直至確認擬合線無誤后點擊“保存擬合”。

（7）摘錄。擬合無誤后，點擊上方工具欄的“摘錄”——選擇“水（潮位）摘錄方案”——“按變幅摘錄”——設(shè)置好后不關(guān)閉窗口，在水位圖界面上點擊一下，將水位圖置為最前窗口——再點“摘錄”——“按變幅段次摘錄”——程序自動進行摘錄——摘錄好后點擊“保存摘錄”——關(guān)閉“水（潮位）摘錄方案”。

摘錄條件如圖4所示（各個測站可自行調(diào)整，也可按此設(shè)置進行摘錄）。

圖4 水位摘錄方案選擇示意圖

（8）調(diào)整摘錄。摘錄完成后要將“水位圖”窗口關(guān)閉，再次打開即可對摘錄線進行調(diào)整。將水位過程線放大，或?qū)ⅰ爱斍帮@示時間范圍”調(diào)整為1 d或3 h等短時間顯示，對比水位過程線，對漏摘或摘錄不合理的點進行調(diào)整（調(diào)整時一般將時間設(shè)為3 h）。

移動點：按住Shift鍵上下移動。

增加點或刪除點：按住Shift鍵，點擊增加點或刪除點。

調(diào)整好后點擊“保存摘錄”。

（9）整編。如本站水位摘錄無誤，點擊“保存整編庫”保存至南方片數(shù)據(jù)庫，即可進行整編。此時保存至南方片數(shù)據(jù)庫的只有摘錄后的水位數(shù)據(jù)。

南方片整編的前期步驟中，建立數(shù)據(jù)庫、導(dǎo)入測站信息、收集原始測站信息都已完成，可進行控制信息和表項輸出填寫：先選擇測站，如51005300——“水庫（堰閘）整編數(shù)據(jù)”——“控制信息”——根據(jù)各測站情況，在下拉菜單中選擇有關(guān)信息（前4個為必填選項）——“保存數(shù)據(jù)”，然后點擊“表項輸出、入庫成果信息”——在最上面的“逐日平均水位表（上）”的下拉菜單中選擇“1-輸出”，設(shè)置完成后就可以利用數(shù)據(jù)資料進行整編。

①打開整編軟件——“整編”——“水位降水固態(tài)處理”——選擇測站、年份——“轉(zhuǎn)換設(shè)置與查看數(shù)據(jù)”——所有摘錄的水位都放在“轉(zhuǎn)換后的水位”中——選擇“寫入的數(shù)據(jù)為堰閘水庫數(shù)據(jù)”——點擊“寫入原始數(shù)據(jù)表”。

②打開“原始資料錄入”——“水庫（堰閘）整編數(shù)據(jù)”——“閘上閘下水位數(shù)據(jù)”——選擇相應(yīng)的測站即可看到摘錄的數(shù)據(jù)。

③打開“整編”——“堰閘站水流沙資料整編”——選擇測站即可進行整編。

2.3 注意事項

降水量數(shù)據(jù)錄入時要特別注意控制信息的錄入，控制信息錯誤會直接導(dǎo)致降水量日表、降水量摘錄表錯誤。

2.4 成果數(shù)據(jù)錄入

成果數(shù)據(jù)一般在南方片軟件里直接錄入，主要有：測站說明表、水準點高程考證表、實測流量成果表、實測大斷面成果表、水位資料整編說明表、流量資料整編說明表、降水量資料整編說明表等。在測站沒有變動的情況下，測站說明表可以沿用上一年的表格，只需修改年份后存盤即可；實測流量成果表、實測大斷面成果表應(yīng)根據(jù)當年實際資料進行錄入，并加上附注。

3 應(yīng)用推廣情況

本系統(tǒng)開始在我國南方各省區(qū)水文資料整匯編工作中投入試用，并通過了水利部水文局組織的項目驗收。本軟件的開發(fā)，對水文資料整匯編工作提高效率、減少差錯、保證質(zhì)量起到了很好的作用，不僅進一步提高了水文資料整匯編水平，而且也是水文年鑒匯編刊印的迫切需要。通過建立可視化的、集成化的支持水文資料整編、審查、復(fù)查與匯編等各個環(huán)節(jié)的水文資料整匯編軟件系統(tǒng)，可實現(xiàn)南方片不同類型水文測站、不同觀測項目資料整匯編的統(tǒng)一化、規(guī)范化和操作的簡單化，使各級水文觀測站網(wǎng)的工作效率、水文資料整匯編精度、效益和管理水平得到明顯的提高，以滿足長江流域及南方各省區(qū)水文資料整編和年鑒匯編刊印的需要。