淺談水文資料整編與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

于雷

摘 要：水文資料是水利工程建設(shè)規(guī)劃的重要依據(jù)，要高度重視水文資料整編與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。在這里，本文基于大量文獻(xiàn)資料分析了水文資料整編定義及其作用。然后，對(duì)現(xiàn)階段的水文資料整編技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行了分析，以期提高水文資料管理與利用效率，促進(jìn)我國(guó)水利工程建設(shè)。

關(guān)鍵詞：水文資料整編；數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；水位資料；流量資料；作用

中圖分類(lèi)號(hào)：P337 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）19-0235-02

眾所周知，水文資料整編是社會(huì)發(fā)展和水利工程建設(shè)所必需的基本信息，也是水文事業(yè)服務(wù)于社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面的必備信息。所以，做好水文資料整編和數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作是極為重要的，對(duì)水利工程建設(shè)乃至國(guó)家社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面發(fā)展都有著重大的促進(jìn)作用。鑒于此，下面從水文資料整編作用入手，對(duì)水文資料整編技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，僅供參考借鑒。

1 水文資料整編定義及作用

1.1 定義

所謂的水文資料整編，是指通過(guò)一定方法和技術(shù)對(duì)原始水文資料進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、審核、匯編，使之成為是國(guó)家水利建設(shè)決策的基本依據(jù)。從整體上看，水文資料整編工作包括考證、定線(xiàn)、制表、合理性檢查等內(nèi)容。其結(jié)果以表格形式體現(xiàn)，具體有逐日表、成果表、摘錄表、綜合圖表等。

1.2 作用

很多情況下，水文站觀(guān)測(cè)收集數(shù)據(jù)反映的是瞬間水文情況，觀(guān)測(cè)資料成文時(shí)間與觀(guān)測(cè)時(shí)間有存在一定差距，且易受人為因素影響，所以在原始數(shù)據(jù)難免有些許誤差[1]。此外，由于觀(guān)測(cè)設(shè)備等客觀(guān)因素，難以準(zhǔn)確把握瞬間的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，使得原始數(shù)據(jù)不能直接被利用，要按照標(biāo)準(zhǔn)方法、程序處理后，成為完整、系統(tǒng)的水文資料后，才能用于國(guó)家水利工作實(shí)際。從這一點(diǎn)看，水文資料整編十分重要，只有經(jīng)過(guò)整編的水文資料才能直接用于水利建設(shè)、抗旱救災(zāi)等工作。

另外，對(duì)原始水文資料進(jìn)行整編后，可以發(fā)現(xiàn)其中存在的偏差，促進(jìn)觀(guān)測(cè)技術(shù)完善。因此，水文資料整編要得到足夠重視，采用科學(xué)方法、技術(shù)手段對(duì)原始水文數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、審核等，使之成為一份完整、系統(tǒng)的水文資料，更好的服務(wù)于國(guó)家水利工作。

2 水文資料整編技術(shù)

2.1 水位資料整編

在水位資料整編中，主要工作內(nèi)容包括兩個(gè)方面[2]：第一，對(duì)水尺零點(diǎn)高程進(jìn)行考證，繪制逐時(shí)或逐日平均水位過(guò)程線(xiàn)；第二，在前面工作基礎(chǔ)上，整編逐日平均水位表和洪水水位摘錄表。在該摘錄表繪制過(guò)程中，考證水尺斷面工作是非常重要的。水尺斷面考證時(shí)要經(jīng)過(guò)大量的重復(fù)性測(cè)量，期間所產(chǎn)生的水準(zhǔn)平差、基面變換等測(cè)量數(shù)據(jù)變化，可以利用“凍結(jié)基面”方法予以解決，確保歷史水文數(shù)據(jù)是一個(gè)相對(duì)不變的數(shù)據(jù)，保證水位資料連續(xù)性，能夠被使用。

2.2 流量資料整編

在流量資料整編中，主要工作包括[3]：第一，監(jiān)測(cè)水文流量，對(duì)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并編制流程成果使用表。該表格要準(zhǔn)確體現(xiàn)水位面積、水流速度、大斷面成果等數(shù)據(jù)，方便后期使用；第二，整編水位流量數(shù)據(jù)，編制逐日平均流量表；第三，分析并確定單站的合理性。在這一環(huán)節(jié)中，確定水位流量關(guān)系是最重要的。對(duì)于水位流量資料整編，我國(guó)既有結(jié)合境內(nèi)河流特點(diǎn)的自主技術(shù)研發(fā)，也有借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的成果，整編技術(shù)水平較之過(guò)去已經(jīng)有了很大提升，基本滿(mǎn)足實(shí)際工作需求。

2.3 泥沙資料整編

在泥沙資料整編中，主要工作包括三個(gè)方面：第一，整編懸移質(zhì)資料，其工作重點(diǎn)是分析斷面平均含沙量和輸沙率變化過(guò)程，同時(shí)這也是懸移質(zhì)資料整編中的難點(diǎn)；第二，整編推移質(zhì)資料。推移質(zhì)資料整編，可以利用推移質(zhì)沙率與水力因素關(guān)系曲線(xiàn)來(lái)分析，能增強(qiáng)推移質(zhì)資料準(zhǔn)確性。第三，整編泥沙顆粒級(jí)配資料。對(duì)單位水樣顆粒級(jí)配與斷面平均顆粒級(jí)配間的關(guān)系進(jìn)行分析，根據(jù)這一關(guān)系整編泥沙顆粒級(jí)配資料。

3 水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

3.1 技術(shù)現(xiàn)狀

目前，我國(guó)已經(jīng)有了全國(guó)性水文數(shù)據(jù)庫(kù)，可以存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)整編的所有水文資料，方便相關(guān)單位使用。全國(guó)性水文數(shù)據(jù)庫(kù)以中央作為一級(jí)節(jié)點(diǎn)，以省市及區(qū)域機(jī)構(gòu)為二級(jí)節(jié)點(diǎn)，以地市級(jí)作為三級(jí)節(jié)點(diǎn)。這一種水文數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的提出，為我國(guó)水文資料整編與利用帶來(lái)了巨大便利，對(duì)提高水文資料整編質(zhì)量和利用率有極大的促進(jìn)作用。就當(dāng)前來(lái)看，水文數(shù)據(jù)庫(kù)雖然存儲(chǔ)了大量整編后的水文資料，但是多以水文年鑒表形式存在，不利于廣泛使用。而且，存儲(chǔ)形式也比較單一，數(shù)據(jù)比較簡(jiǎn)單，不夠完善。由于這些問(wèn)題的存在，為推動(dòng)水文資料整編及其服務(wù)效果，亟待加強(qiáng)水文數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，提供給水文資資料存儲(chǔ)、利用等服務(wù)。

3.2 發(fā)展建議

針對(duì)當(dāng)前水文數(shù)據(jù)庫(kù)表現(xiàn)出的一系列問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施；標(biāo)準(zhǔn)先行、加強(qiáng)保障；整合資源、實(shí)現(xiàn)共享”原則進(jìn)行水文數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)[4]，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施、資料開(kāi)發(fā)及信息服務(wù)系統(tǒng)等方面建設(shè)，促進(jìn)水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)和國(guó)家水利事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。當(dāng)前，水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)建議：

第一，加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投入。對(duì)各類(lèi)各級(jí)水文數(shù)據(jù)路節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)做出明確規(guī)定，并加大經(jīng)濟(jì)方面的投入，確保硬件環(huán)境、軟件條件符合水文數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求。從實(shí)際情況入手，對(duì)各類(lèi)各級(jí)水文數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況進(jìn)行全面調(diào)查統(tǒng)計(jì)，考核評(píng)價(jià)其能力，針對(duì)具體問(wèn)題提出改進(jìn)措施，同時(shí)確定服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等方面的建設(shè)內(nèi)容，提高各級(jí)階段水文數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)水平和服務(wù)能力。

第二，加強(qiáng)水文信息資源管理。在這一方面要注重四方面工作：一是提高水文數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，完善水文資料入庫(kù)。在現(xiàn)有整編資料基礎(chǔ)上，對(duì)原始數(shù)據(jù)、地下水、水資源、水質(zhì)等水文數(shù)據(jù)進(jìn)行分別存儲(chǔ)。同時(shí)，根據(jù)使用需要及時(shí)將以上數(shù)據(jù)補(bǔ)充到水文數(shù)據(jù)庫(kù)中去，不斷完善水文數(shù)據(jù)庫(kù)；二是對(duì)中央級(jí)節(jié)點(diǎn)所需要的各類(lèi)水文資料進(jìn)行全面建設(shè)，增加中央級(jí)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能；三是建設(shè)各級(jí)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的元數(shù)據(jù)庫(kù)；四是對(duì)各類(lèi)水文資料制定質(zhì)量指標(biāo)。endprint

第三，建設(shè)水文數(shù)據(jù)庫(kù)及其信息服務(wù)系統(tǒng)。對(duì)于這一項(xiàng)工作，可以從以下三方面著手：一是建設(shè)水文數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)、基礎(chǔ)水文信息交換和支撐平臺(tái)、面向社會(huì)和水利業(yè)務(wù)的信息服務(wù)系統(tǒng)等。以上系統(tǒng)在全國(guó)范圍內(nèi)分級(jí)部署，各級(jí)各節(jié)點(diǎn)都要建設(shè)以上系統(tǒng)；二是開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)水文數(shù)據(jù)庫(kù)面向內(nèi)部業(yè)務(wù)的信息服務(wù)系統(tǒng)，也在全面各級(jí)各節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一部署；三是建設(shè)水文數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

第四，數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行維護(hù)和保障。運(yùn)行維護(hù)和保障環(huán)境是提高水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行效率的關(guān)鍵，也是保證水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)信息安全的必備條件，要給予高度重視。水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行維護(hù)和保障環(huán)境建設(shè)包括以下五方面[5]：一是優(yōu)化設(shè)計(jì)全國(guó)水文數(shù)據(jù)局總體框架結(jié)構(gòu)，確定德數(shù)據(jù)分布模式、基礎(chǔ)技術(shù)體系、數(shù)據(jù)服務(wù)方、數(shù)據(jù)交換與共享體系等，同時(shí)制定數(shù)據(jù)質(zhì)量保障措施、數(shù)據(jù)庫(kù)安全運(yùn)行維護(hù)措施等；二是建立全國(guó)性水文數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，如水文數(shù)據(jù)路元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、水文數(shù)據(jù)庫(kù)表擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)等，提高水文數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)不斷更新完善；三是結(jié)合水文數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、運(yùn)行、服務(wù)等各方面的需求完善相關(guān)業(yè)務(wù)及其服務(wù)；四是采用備份技術(shù)、數(shù)據(jù)加密等技術(shù)，加強(qiáng)水文數(shù)據(jù)庫(kù)安全建設(shè)；五是制定與水文數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的政策制度、人才培養(yǎng)計(jì)劃等，培養(yǎng)水文數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行維護(hù)專(zhuān)業(yè)人才，保證水文數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的連續(xù)性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水文資料整編是水文資料利用的前提，只有經(jīng)過(guò)整編的水文資料才具有一定的可用性、準(zhǔn)確性，可用于國(guó)家水利事業(yè)建設(shè)與發(fā)展。為此，要加強(qiáng)水位資料、流量資料、泥沙資料等方面整編，提高水文資料整編技術(shù)水平，進(jìn)而保證水文資料整編質(zhì)量。此外，加強(qiáng)水文資料數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)建設(shè)，用于存儲(chǔ)整編后的水文資料。

參考文獻(xiàn)

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