基于水文資料收集改革與創(chuàng)新措施研究

周 宇

(遼寧省河庫管理服務中心(遼寧省水文局)，沈陽 110000)

近年來，水利事業(yè)的快速發(fā)展，使得水利工程以及人類活動對水文測站產(chǎn)生一定干擾，水文監(jiān)測條件在自然環(huán)境下的變化較為明顯[1]。尤其是大型水利工程，傳統(tǒng)的遷移或變更測驗斷面等手段，已無法解決根本性問題。對此，亟待在現(xiàn)實情況下改革創(chuàng)新水文資料收集整編方法，為提高水文工作以及保證整編質量提供保障。

在時間上水文站收集的原始資料存在離散性，且僅反映瞬時觀測的情形，受人為或自然因素影響難免會出現(xiàn)誤差，由于測驗設備故障等還可造成測驗時機的難以準確把握，所以生產(chǎn)部門不能直接使用這些原始資料[2]。采用統(tǒng)一的規(guī)格與標準，經(jīng)過整編、計算、分析提煉成存在一定精度且系統(tǒng)完整的成果，匯編成相應的形式或水文年鑒，從而應用于國民經(jīng)濟建設、科研、國防、水利建設、抗旱以及防汛等領域。另外，水文資料整編有利于發(fā)現(xiàn)水文測驗存在的技術問題[3]。所以，資料整編屬于一項非常重要的、不可或缺的工作，這也是一年中基層水文工作者的工作總結。在國家文獻資料中整編成果占據(jù)重要地位，因此整編工作必須嚴謹、科學，各個環(huán)節(jié)要符合規(guī)范化、程序化要求。

1 水文資料的收集整編現(xiàn)狀

1.1 資料收集

水文資料的收集要充分考慮人為與自然因素影響，收集過程中需要對待觀測水文體系利用較為先進、專業(yè)的技術設備觀測，經(jīng)整合處理與初步整理提升所獲取信息的良好適用性。然而，現(xiàn)狀條件下水文資料收集仍存在一些不足，如數(shù)據(jù)信息的重視程度不夠、未執(zhí)行相關規(guī)定科學匯編或分析重要的水文信息數(shù)據(jù)等，這在很大程度上降低了水文資料的質量。所以，為保證水文資料的科學性與準確性有必要利用先進的技術加以指導。

1.2 資料整編

實質上，水文資料整編就是利用統(tǒng)一規(guī)范、科學合理的方法，對原始水文資料匯編、審核、統(tǒng)計、刊印、存儲的總成。資料整編主要涉及合理性檢查、指標、定線、考證等內容，其中定線僅存在于泥沙、流量項目；整編結果查閱和存儲記錄的主要形式為表格，主要包括考證資料、綜合圖表、逐日統(tǒng)計數(shù)據(jù)指標、記錄瞬時變化的摘錄表、實測內容成果表等。

在水環(huán)境保護、水資源合理開發(fā)、防止洪澇災害等方面，水文資料整編發(fā)揮著重要作用。我國開始印制水文年鑒的時間較早，通過對原始觀測資料的整編、審查、復審、匯編、刊印等過程，可以形成整編成果。這種方式能夠對地表水或地下水成分、水文、蒸發(fā)量、降水量、泥沙量、流量、水位等數(shù)據(jù)項直接錄入。

通過查閱資料，我國水文監(jiān)測最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國時期，而當時未形成完整的資料整編步驟，對資料的保存、整理、統(tǒng)計、收集等流程明顯較晚，觀測值的記錄操作直到19世紀才開始出現(xiàn)，并于1841年正式形成降水量錄入工作，隨后水文監(jiān)測點才陸續(xù)建成。近年來，水文水質自動測報系統(tǒng)在水文系統(tǒng)內的建設不斷加強，模型的研發(fā)、應用比較充分且信息發(fā)布系統(tǒng)建設相對全面，而開發(fā)利用的后期數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)比較薄弱。總體上，將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按照不同類型劃分為：各大企業(yè)或學校、水利單位、采集供應商開發(fā)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。然而，因系統(tǒng)功能相對單一使得后期數(shù)據(jù)處理較為復雜，在客觀上會給模型化考量的準確度和所發(fā)布信息的精準度帶來影響。因此，改革創(chuàng)新水文資料整編技術極其必要。

2 水文資料收集改革與創(chuàng)新

2.1 整編技術

整編技術屬于水文資料整編的核心要素，資料整編的要點有：認真的考證和繪制精準的水尺零點高度水平線；依據(jù)規(guī)則整編相關表格摘錄以及水文站監(jiān)測的日平均水文表。其中，確認與考證水尺零點高度的準確度為水文資料整編的核心技術。對此，水文工作者要反復測量及計算水尺零點高度數(shù)據(jù)，并且按照規(guī)定工作人員要考證和計算實測數(shù)據(jù)誤差?，F(xiàn)階段，廣泛應用于水文資料數(shù)據(jù)修正的方法為凍結界面法，由于具有原理簡單、思路清晰的優(yōu)點，這種方法普遍適用于我國水文部門，且實際中的應用效果良好[4]。

此外，在水文資料整編領域內流量資料整編工作也是關鍵內容，且整編過程較為復雜。具體而言，采用整編成表的流量測量數(shù)據(jù)，對不同水位面積、各變化時期的水文資料等數(shù)據(jù)詳實地記錄。隨著科技的進步各種新型整編技術不斷涌現(xiàn)，結合我國河流特性水文部門妥善應用水文資料，對提高水文資料質量以及優(yōu)化資料編整技術起到巨大作用[5]。

2.2 數(shù)據(jù)庫建設

1980s，在水文監(jiān)測領域就應用了數(shù)據(jù)庫技術，這種能夠實時高效的提供水文數(shù)據(jù)的集中存儲技術，為后續(xù)工作的順利開展奠定了基礎。通過綜合統(tǒng)計和整理不同的水文數(shù)據(jù)，可提高水文資料整編的科學性以及水文數(shù)據(jù)庫的普遍適用性。

采用數(shù)據(jù)庫技術明顯改變了水文資料整編的工作性質，相比以往大大提高了整編數(shù)據(jù)的效率以及數(shù)量。水文資料資源將更加結合數(shù)據(jù)庫應用于未來的水文資料整編工作，從而推動水文數(shù)據(jù)庫的進一步發(fā)展。目前，經(jīng)人工整編的大量水文數(shù)據(jù)一般存儲于水文資料的數(shù)據(jù)庫，其中以專業(yè)數(shù)據(jù)(如水文年鑒)為主，而將其應用于多領域時還具有明顯的不足。另外，水文數(shù)據(jù)的編制形式較少且數(shù)據(jù)庫的存儲方式比較單一，大多為簡單的表格數(shù)據(jù)而缺乏直觀的多媒體數(shù)據(jù)，對此還需要進一步的完善。

2.3 自動化處理

在快速發(fā)展的時代背景下，水文資料利用了許多信息化、現(xiàn)代化新型技術，如遙感技術獲取數(shù)據(jù)信息。然而，應用遙測技術提取的數(shù)據(jù)多且復雜，這在很大程度上提高了水文資料編整工作的復雜程度，若能夠恰當?shù)氖褂梅椒ǎ瑢⒋蟠鬁p少復核與復查工作量。例如，通過編制計算機程序管理遙測水文數(shù)據(jù)文件，對人工操作時間的縮短起到明顯成效；對于檢查測試水文合理性的流量測驗，可將水文數(shù)據(jù)誤差進行橫向對比，并對復雜的對照圖形利用較短時間完成復查，將結果以圖形顯示的方式直觀地顯現(xiàn)[6]。

水文資料整編還涉及數(shù)據(jù)完整性檢查、數(shù)據(jù)合理性分析、擬合算法的應用等過程，實踐表明數(shù)據(jù)量很大和真正理論應用時，難免會存在一定偏差，并產(chǎn)生難以預料的結果。實際上，許多繁雜的數(shù)據(jù)普遍存在于資料整編的各個環(huán)節(jié)，對其利用傳統(tǒng)的方法直接處理時工作效率較低，并且增大了用戶理解數(shù)據(jù)的難度[7]。另外，核對與檢查數(shù)據(jù)的過程也較為繁瑣。將傳統(tǒng)方法利用計算機軟件和算法替代，可有效解決數(shù)據(jù)不易于理解、檢查不便、處理繁瑣的問題，保障高質、高效工作目標的實現(xiàn)。

2.4 收集整編質量的提升

綜上分析，為進一步提高行業(yè)標準以及推動水文資料整編改革，還要考慮以下要求做好資料整編工作：①認真做好日常管理和前期工作，各項數(shù)據(jù)要及時認真記錄，定期開展專業(yè)培訓，保證水文整編人員的全面學習，并對各相關單位每年安排交流學習，切實提升資料整編水平。

確保匯編和計算的原始水文資料質量：所有在站存儲資料要有準確的結果、完善的手續(xù)、完整的項目約束；此外，及時上報無法給出結論的技術性問題，以防止戰(zhàn)線過長導致整編過程中出現(xiàn)累積誤差；根據(jù)相關要求對完成整編的水文資料封存，明晰的封底、封皮對后期使用和查閱資料極其重要，整編方法要防止出現(xiàn)錯誤；最終保證整編資料要科學準確、規(guī)格統(tǒng)一、說明完備、圖表氣團、資料可靠詳實。②自查工作對保證水文資料質量也發(fā)揮著重要作用，可依據(jù)一定的規(guī)范要求確保水文數(shù)據(jù)誤差處于可接受范圍，即保證資料說明書、降水量對照表、實測流量成果表、電算數(shù)據(jù)加工表、輔助性圖表、實測大斷面成果表、水尺考證、原始數(shù)據(jù)記載資料等真實可靠性。③對資料的真實性、準確性要嚴格復審與審查，該過程要引起足夠的重視，也是保證匯編資料質量的必要環(huán)節(jié)，包括審查各種圖表、流量及水文等數(shù)據(jù)。

根據(jù)以上流程，經(jīng)匯編和輸出生成最終的水文數(shù)據(jù)成果，具體而言匯編與輸出的成果即為審查后的整編數(shù)據(jù)資料，存入數(shù)據(jù)庫后利用“整編表項輸出”，完成打印輸出、預覽、顯示等操作，裝訂成冊以便于匯編參考。水文資料整編要有嚴格規(guī)范的工作流程，可為提高資料整編精度提供基礎保障。

3 結 論

認真做好水文資料的收集整編是提升水文行業(yè)整體水平的重要基礎，這也是尊重水文工作成果的主要體現(xiàn)，同時為水利工程建設和各項基礎事業(yè)發(fā)展提供科學的決策依據(jù)。隨著科技的進步和時代的發(fā)展，社會對水資源管理、水土保持與生態(tài)、水環(huán)境保護與監(jiān)測、水旱災害控制等提出了更高的要求，對應用服務、存儲、處理、分析水文資料的要求也不斷提高，這就要求水文工作者要扎實工作、擁有更大的使命感與責任感，從最基礎的測驗整編入手為水文事業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。此外，水文資料整編工作要引起水利部門的高度重視，妥善保管重要的水文資料，制定維護和管理水文資料的方法方案，促進系統(tǒng)化、科學化水文資料整編的發(fā)展。