先進(jìn)測驗(yàn)儀器在水文巡測應(yīng)用中的思考

汪海洋

【摘要】河南省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)目前已建設(shè)投產(chǎn)，244處水文巡測站也已經(jīng)開始開展業(yè)務(wù)工作。面對巡測站較多、巡測任務(wù)大的情況，如何保質(zhì)保量且高效率的完成測驗(yàn)任務(wù)是值得思考的。水文測驗(yàn)上近些年涌現(xiàn)出一大批先進(jìn)儀器，流量測驗(yàn)有ADCP、ADC、流速測算儀、無人船測流等。高程及平面測量儀器有GPS、三維激光掃描儀、全站儀等。如何充分應(yīng)用這些先進(jìn)設(shè)備以發(fā)揮效益呢？文章對此進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】先進(jìn)儀器；高效；巡測

1、先進(jìn)智能儀器較傳統(tǒng)儀器的優(yōu)點(diǎn)

隨著科技的發(fā)展，越來越多先進(jìn)的理念和技術(shù)手段被應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，大量的先進(jìn)儀器設(shè)備被研發(fā)出來。這些設(shè)備儀器有其共同優(yōu)點(diǎn)：

1.1 高效快捷。能夠極大地提高測驗(yàn)速度，提高工作效率。傳統(tǒng)作業(yè)需要一周時間的工作，利用先進(jìn)的儀器幾乎一天內(nèi)便可以完成任務(wù)。

1.2 極大地減少人力物力消耗量。

先進(jìn)儀器自動化程度高，多集成了傳感技術(shù)、微電于技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)，使用操作對人員操作技術(shù)要求較高，但對參與人員數(shù)量要求低，無需像傳統(tǒng)儀器那樣，需要較多人員參加才能作業(yè)。減少了人力物力的投入。

1.3 能夠智能存儲，實(shí)現(xiàn)與計算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)電子化。傳統(tǒng)作業(yè)手段主要依靠人工，數(shù)據(jù)的觀測采集記錄到最后的整理成果均需要人工手動作業(yè)，先進(jìn)的儀器省卻了數(shù)據(jù)采集中手工操作的麻煩，最后可以把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)上進(jìn)行處理，方便，也便于修改。

2、流量測驗(yàn)儀器在巡測站測驗(yàn)中的應(yīng)用

ADCP在水文上應(yīng)用也已有多年，使用ADCP施測流量并不陌生。正確的使用ADCP、嚴(yán)格按照現(xiàn)行ADCP測驗(yàn)規(guī)范測量，能得到較為理想的結(jié)果。巡測站位于中小河流上，位置多偏僻，流量測驗(yàn)條件不好，主要靠所屬水文中心站進(jìn)行巡測。若依靠流速儀測流，在低水及枯水期可采用橋測或涉水，但在中高水時期，橋測或涉水已不可行，特別是在全流域漲水的情況下，更是不易兼顧。采用ADCP就能較好解決這一問題。ADCP測流無需依靠纜道，對測驗(yàn)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在橋上牽引三體船過河測流，應(yīng)急能力好，適應(yīng)中高水測驗(yàn)，能夠很好的解決巡測任務(wù)多、測流不便、時間要求緊迫的問題。

3、高程及平面位置測驗(yàn)儀器在巡測站測驗(yàn)中的應(yīng)用

目前全站儀和GPS已經(jīng)大量在測量領(lǐng)域應(yīng)用。全站儀和GPS對于巡測站的大斷面測量、平面位置測量、地形測量等方便高效，大大能提高測量速度和效率。傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀及鋼尺量距費(fèi)時費(fèi)力，一處大斷面測量約需要半天到一天的時間，并需要較多人員參與。而GPS測量創(chuàng)建鏈接并設(shè)定好主站、移動站后就能連續(xù)測量，速度快、效率高，一次斷面幾十分鐘便可完成。精度可達(dá)到厘米級要求，獲取數(shù)據(jù)為經(jīng)緯度格式和平面坐標(biāo)格式，使用很方便，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，較為適合巡測站測量。大斷面測量數(shù)據(jù)實(shí)例，經(jīng)過整理，能夠達(dá)到目前整編要求的結(jié)果。GPS測量需要考慮的因素較多，粗心大意或缺乏考慮會導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，有時會偏差過大。因此使用GPS測量要做到心中有數(shù)，如自己選用哪套坐標(biāo)系，需要不需要轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，已知點(diǎn)個數(shù)有多少及其分布情況，針對這些事先的目標(biāo)采用相應(yīng)的參數(shù)及設(shè)置，才能達(dá)到很好的效果。舉例說明我局銅鐘巡測站的一次斷面測量

整理后數(shù)據(jù)：

x=3590798，y=545409.1，▽s =0，起點(diǎn)距=0，h=39.286

x=3590798，y=545409，▽s =0.045，起點(diǎn)距=0，h=39.294

x=3590794，y=545409.9，▽s =4.3507，起點(diǎn)距=4.4，h=38.436

x=3590789，y=545409.9，▽s =4.8963，起點(diǎn)距=9.3，h=37.218

x=3590785，y=545410，▽s =3.9924，起點(diǎn)距=13.3，h=35.806

x=3590781，y=545410.1，▽s =4.1861，起點(diǎn)距=17.5，h=33.139

x=3590778，y=545410.9，▽s =2.5483，起點(diǎn)距=20，h=31.88

x=3590775，y=545412.1，▽s =3.7397，起點(diǎn)距=23.8，h=30.411

x=3590773，y=545414.2，▽s =2.1525，起點(diǎn)距=25.9，h=30.475

x=3590770，y=545415.2，▽s =3.042，起點(diǎn)距=29，h=31.457

x=3590764，y=545415.9，▽s =5.3435，起點(diǎn)距=34.3，h=31.443

x=3590763，y=545415.8，▽s =1.5978，起點(diǎn)距=35.9，h=30.575

x=3590760，y=545416.7，▽s =2.7132，起點(diǎn)距=38.6，h=30.481

x=3590759，y=545416.6，▽s 0.7433，起點(diǎn)距=39.4，h=30.82

x=3590758，y=545416.8，▽s 1.0717，起點(diǎn)距=40.4，h=30.514

x=3590753，y=545417.8，▽s 5.0786，起點(diǎn)距=45.5，h=30.509

x=3590747，y=545417.3，▽s 5.715，起點(diǎn)距=51.2，h=30.57

x=3590746，y=545417.3，▽s 1.4358，起點(diǎn)距=52.7，h=31.277

x=3590741，y=545417.5，▽s 4.6943，起點(diǎn)距=57.3，h=32.258

x=3590738，y=545417.8，▽s 2.9173，起點(diǎn)距=60.3，h=34.381

4、結(jié)語

通過上述分析及實(shí)例，可以看出先進(jìn)的測驗(yàn)儀器具有高效、快捷、機(jī)動能力強(qiáng)的特點(diǎn)，對水文巡測有較強(qiáng)的適應(yīng)性。隨著水文自動化、信息化的發(fā)展，先進(jìn)的測驗(yàn)儀器必將得到更好的發(fā)展與應(yīng)用。