關(guān)于《浙江省水域調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則（修訂）》中河流編碼規(guī)則的探討

陳夢(mèng)雪 ，薛 琳 ，鄭慧芳 ，王 新

（1.杭州定川信息技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310020；2.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020；3.浙江省水利防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310020）

1 問題的提出

河流水系的管理是水域保護(hù)管理的重要組成部分，分析河網(wǎng)水系的拓?fù)潢P(guān)系，并借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行管理，是河流編碼技術(shù)的實(shí)用之處。隨著水利信息化建設(shè)的推進(jìn)以及浙江省新一輪水域調(diào)查工作的開展，為有效識(shí)別和區(qū)分各類水域需對(duì)所有要素進(jìn)行編碼，并將其作為唯一識(shí)別碼存儲(chǔ)于水利數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

目前國(guó)內(nèi)外河流編碼技術(shù)有許多流派和方法，由于不同國(guó)家地域、管理部門考慮的問題重點(diǎn)不一，河流編碼技術(shù)的思路和方法也相差甚遠(yuǎn)[1]。現(xiàn)階段應(yīng)用較為普遍的共有 3 大類：①用于流域水文水利管理方面的編碼；②用于某些專門用途的編碼；③用于流域水環(huán)境保護(hù)方面的編碼。在國(guó)外，北美和歐洲河流編碼體系相似，以流域集雨面積大小劃分主流、干流和確定編碼順序，區(qū)分一定的河網(wǎng)水系拓?fù)湫畔?，但若要表示所有河流，則需要順序碼的位數(shù)較多，且無法與現(xiàn)存國(guó)內(nèi)水利部門的編碼體系相銜接；在國(guó)內(nèi)，現(xiàn)存在國(guó)家測(cè)繪局、水利部、環(huán)保部等部門的多種河流編碼系統(tǒng)，這些編碼系統(tǒng)都存在編碼難以擴(kuò)充的問題，且不利于河流相關(guān)屬性信息的管理與共享。

浙江省新一輪水域調(diào)查的河流覆蓋范圍廣，初步估算的河流條數(shù)有上萬條，河流代碼最好能體現(xiàn)河流的匯流關(guān)系、流域或水系的地理位置等自然屬性以及河流所屬行政區(qū)劃范圍、等級(jí)等管理屬性。另外河流代碼還是其它水域或水利工程的編碼基礎(chǔ)或參照，因此河流編碼規(guī)則的制定就顯得尤為復(fù)雜和重要。鑒于目前國(guó)內(nèi)尚無一套真正意義上針對(duì)水域調(diào)查統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)水系代碼，因而研究并制定出一套科學(xué)先進(jìn)的水域調(diào)查及保護(hù)管理河流水系代碼，以滿足水域調(diào)查及保護(hù)管理的需要，是一項(xiàng)緊迫而有意義的工作。

2 國(guó)內(nèi)水利行業(yè)現(xiàn)行河道編碼

2.1 水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編碼規(guī)則

SL 213 — 98《水利工程基礎(chǔ)信息代碼編制規(guī)定》（以下簡(jiǎn)稱“SL 213 — 98”）是現(xiàn)行水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編碼規(guī)范，其編碼原則是用8位字母和數(shù)字的組合碼分別表示河流的工程類別、所在流域和水系、編號(hào)及類別，河流代碼格式為：ABTFFSSY。

A是工程類別中的河流代碼，BT表示河流所處的二級(jí)流域或水系，這3個(gè)代碼均為固定值。FFSS是以數(shù)字或字母按照一定的規(guī)則表示河流所在水系的干流、支流以及該河流從上游到下游的順序。Y則代表河流類別，也是固定值。該編碼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的河流編碼是以二級(jí)流域?yàn)閱挝唬谕涣饔騼?nèi)按從上游到下游、先干流后支流、先左岸后右岸的次序，依匯入關(guān)系編碼。

2.2 SL 249 — 1999《中國(guó)河流名稱代碼》

《中國(guó)河流名稱代碼》中的河流代碼就是按照SL 213 — 98的標(biāo)準(zhǔn)來編制的。該代碼劃定了全國(guó)一級(jí)、二級(jí)流域，對(duì)全國(guó)流域面積大于1 000 km2的河流進(jìn)行編碼[2]，共編制浙江省河流代碼187個(gè)。

2.3 DB 33/T 587 — 2005（2013）《浙江省河流名稱代碼》

《浙江省河流名稱代碼》（以下簡(jiǎn)稱“《代碼》”）的編碼規(guī)則與《中國(guó)河流名稱代碼》的編碼規(guī)則相同，只是根據(jù)SL 213 — 98的編碼規(guī)則對(duì)浙江省流域面積大于100 km2的河流進(jìn)行擴(kuò)充編碼，對(duì)新增河流的編碼，依部頒代碼的終止碼為起始碼，對(duì)新增的代碼依次進(jìn)行編碼[3]?！洞a》包括了《中國(guó)河流名稱代碼》中的所有流經(jīng)浙江省的河流，同時(shí)新增部分河流代碼，共編碼657條河流。

3 河流編碼規(guī)則的制定

3.1 河流編碼對(duì)象

根據(jù)《導(dǎo)則》的要求，本次需要調(diào)查浙江省各縣（市、區(qū)）所有的省級(jí)、市級(jí)、縣級(jí)和鄉(xiāng)級(jí)河道，原則上平原水網(wǎng)地區(qū)平均河寬5 m以上的河道和丘陵、山區(qū)中起點(diǎn)斷面以上集雨面積大于1 km2的河道都需納入調(diào)查，且當(dāng)河道上下游防洪標(biāo)準(zhǔn)不同或遇水庫(kù)也需分段處理，形成不同的河段，這些河道（段）便是本次河流編碼的對(duì)象，粗略估算，本次河流編碼對(duì)象有上萬條。

3.2 河流編碼的目的

河流代碼的意義一方面是為了通過代碼辨別河流所屬流域、河流級(jí)別等相關(guān)屬性信息，另一方面也是為了在信息化存儲(chǔ)中作為唯一識(shí)別碼識(shí)別河流?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的河流代碼即ABTFFSSY主要問題為FFSS的限制使河流代碼容量不足，限制了河流數(shù)目的增加，對(duì)于三級(jí)、四級(jí)或更小級(jí)別河流無法反映河流干支關(guān)系的意義[4]，而且，該編碼規(guī)則要求整體考慮二級(jí)流域內(nèi)所有需編碼河流的上下游關(guān)系及支流匯入順序，用以統(tǒng)一編碼，這些因素均導(dǎo)致本次河流編碼規(guī)則不可完全依照標(biāo)準(zhǔn)的河流編碼規(guī)則來編制，必須重新制定編碼規(guī)則。

3.3 河流編碼規(guī)則

本次河流編碼為了既有一定的延續(xù)性，又能滿足水域調(diào)查和信息化存儲(chǔ)需要，因此主要在原有規(guī)則的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充。首先，延續(xù)和體現(xiàn)《代碼》中已編碼河道，考慮以已編碼河道保留、未編碼河道引用的方式，繼承《代碼》中的8位代碼，不再對(duì)其擴(kuò)充，并新增4位順序碼作為各縣河流的序號(hào)以區(qū)分同一縣域內(nèi)不同的河道（段）。由于本次河流的編碼對(duì)象數(shù)量較多，統(tǒng)一編碼難度較大，所以考慮以縣為單位自行編碼，因此需增加行政區(qū)劃代碼加以區(qū)分。另外，為了代碼能體現(xiàn)更多河流屬性，新增河流級(jí)別、主管部門行業(yè)分類、主管部門分類以及左右岸等字段，最終確定的河流代碼格式為：ABTFFSSYPPRRCCMNNNN -DGZ。

代碼格式中的前8位即“ABTFFSSY”完全引用于《代碼》，第9 ～ 14位即“PPRRCC”代表所在縣的行政區(qū)劃代碼，第15位“M”代表河道（段）級(jí)別，第16 ～ 19位“NNNN”代表河道（段）的序號(hào)，第20位為連字符“ - ”，第21位“D”表示河道管理單位及其主管部門所在行業(yè)分類，第22位表示河道主管部門分類，第23位表示左右岸。

4 代碼中各符號(hào)的確定原則

編碼規(guī)則中，行政區(qū)劃代碼、河道級(jí)別、河道管理單位及其主管部門所在行業(yè)分類以及河道主管部門分類基本都是固定的，剩余幾部分確定原則如下。

4.1 ABTFFSSY 八位編碼原則

該8位編碼原則上不再進(jìn)行擴(kuò)編，保持與《代碼》規(guī)定中已有編碼一致。未在《代碼》中編碼的河道，引用其匯入的已編碼河道的8位代碼。未在《代碼》中編碼的獨(dú)流入?；蚩缡『拥溃ǘ危?，其FFSS四位表示為YYYY。

4.2 NNNN 四位編碼原則

該4位代表每個(gè)區(qū)縣的河流順序號(hào)，需從0001開始編號(hào)并保持序號(hào)連續(xù)。為了使前后連續(xù)編號(hào)的河流空間位置具有一定的關(guān)聯(lián)性，不至于是隨機(jī)跳躍，需要制定一定的規(guī)則，最終考慮以河流的匯流關(guān)系為編碼依據(jù)，總體是從下游向上游，先左岸后右岸的順序編號(hào)。山區(qū)性河流匯流關(guān)系容易判斷，而平原河網(wǎng)沒有明顯的匯流關(guān)系，因此還需要人為規(guī)定匯流規(guī)則，以適應(yīng)該部分的編碼原則。具體確定原則如下：

（1）山區(qū)性河道（段）編碼方法：從縣域內(nèi)最大流域的干流下游向上游檢索，第一段河道（段）編為0001，若該河道（段）上游為同一條河道的不同河段，編為0002，依此類推，直到該條河道對(duì)應(yīng)的所有河段都編完，假設(shè)該條河道被分為3段，最上游的河段編至0003。對(duì)整條河道按從下游向上游先左岸后右岸的原則開始檢索，第一條匯入該河道的支流繼續(xù)向下編號(hào)，同樣需要將同一支流河道對(duì)應(yīng)的所有河段從下游向上游完成編碼，若該支流河道分為2段，則下游河段編為0004，上游河段編為0005。該支流河道的所有河段編碼完成之后，再?gòu)南掠蜗蛏嫌蜗茸蟀逗笥野堕_始檢索匯入該支流河道的下一級(jí)支流，并對(duì)該支流河道的不同河段從下游向上游依次編碼，依照此方法循環(huán)依次編碼，直到編碼為0004河道（段）的所有支流河道（段）全部完成編碼后，再向上游檢索匯入編碼為0001 ～0003河道的支流河道（段），接著前面的編號(hào)繼續(xù)往下編碼，直至將該流域內(nèi)所有河道（段）全部編碼，再按照上述方法編縣域內(nèi)下一個(gè)流域的所有河道（段）的編碼，直到全縣所有河道（段）完成編碼（見圖1）。

圖1 山區(qū)性河道（段）編碼示意圖

（2）平原河網(wǎng)河道（段）編碼方法：平原河網(wǎng)河道（段）的編碼方法參照山區(qū)性河道（段）的編碼方法。但由于平原河網(wǎng)河道（段）無法確認(rèn)匯流關(guān)系，從而無法確定干流及支流，因此給出確定干（支）流的原則性方法。

浙江省內(nèi)的幾大平原，包括杭嘉湖平原、蕭紹寧平原、臺(tái)州和溫州沿海平原水流的大致流向基本都為從西向東、由南至北。一條東西走向的河道（段），規(guī)定其西端為河源，東端為河口，河口匯入的河道為干流。一條南北走向的河道（段），規(guī)定其南端為河源，北端為河口，河口匯入的河道為干流（見圖2）。若東西走向或南北走向的河道（段）只有一端匯入某條河道（段），則匯入河道（段）的一端確定為河口（見圖3）。確定干支流后，參照山區(qū)性河道（段）的編碼方法進(jìn)行全縣河道（段）的編碼。

圖2 平原河網(wǎng)東西（南北）走向河道的流向判定圖

圖3 平原河網(wǎng)東西（南北）走向斷頭河的流向判定圖

（3）獨(dú)流入海和跨省河道（段）編碼方法：以縣為單元，“NNNN”的編碼規(guī)則為從西向東，從南往北順序編碼。

4.3 Z 1位確定原則

對(duì)于《代碼》中已有編碼的河道（段），該位編碼為“F”；《代碼》中未編碼河道（段）的該位編碼根據(jù)相對(duì)其最先匯入的有編碼河道（段）的位置來確定，若該河道（段）從左岸匯入已編碼河道，該位編碼為“L”，若該河道（段）從右岸匯入已編碼河道，該位編碼為“R”（見圖4）。

圖4 左右岸判定圖

5 結(jié) 語

對(duì)于獨(dú)流入海的小河流，可參考的《代碼》中的前8位河流代碼需要仔細(xì)斟酌，引用北方向還是南方向的河流代碼未給出具體的指示，可能導(dǎo)致不同的河流編碼人員引用的代碼不一致。山丘區(qū)河道起始編碼河道選擇為流域面積最大河流的主干河道，平原河網(wǎng)地區(qū)沒有集雨面積的概念，較難確定起始河道，可以選擇該縣域內(nèi)最大的骨干河道作為起始編碼河道?？傮w來說，本次河流編碼規(guī)則還是比較復(fù)雜，人工對(duì)河流進(jìn)行編碼會(huì)存在錯(cuò)編或漏編的情況，一旦出現(xiàn)這種情況，修改工作量很大。引入計(jì)算機(jī)和GIS空間位置判斷半自動(dòng)或自動(dòng)編碼值得思考，未來可以期待通過計(jì)算機(jī)算法實(shí)現(xiàn)河流的自動(dòng)編碼。