水文信息技术 [平装] 7307037467

本书主要介绍水文信息的采集，测算，数据处理，传输与管理的基本概念，原理和方法哈书共分五章，主要内容有：水文测站与站网，水文信息采集，水文信息数据处理，水文信息传输与自动测报系统，水文信息管理等。 本书可作为水文与资源工程专业的教材，亦可作为水利类其它专业本科生，研究生的选修教材或参考书；还可供从事水文、水资源、水环境及有关水利工程等方面的技术人员参考。本书主要介绍水文信息的采集，测算，数据处理，传输与管理的基本概念，原理和方法哈书共分五章，主要内容有：水文测站与站网，水文信息采集，水文信息数据处理，水文信息传输与自动测报系统，水文信息管理等。 本书可作为水文与资源工程专业的教材，亦可作为水利类其它专业本科生，研究生的选修教材或参考书；还可供从事水文、水资源、水环境及有关水利工程等方面的技术人员参考。 前言 自20世纪70年代以来，国际市场上出现了早期的水文自动测报技术，使水文测验工作发生了根本变化。近代水文观测技术、计算机技术、通信技术等高新技术的应用，使水文信息的采集、处理、传输、发布已走向自动化、现代化的道路。为了适应水文测验工作这一发展的要求，在过去教学一直沿用《水文测验学》的基础上，作者于1997年编写了《水文信息系统自动化——水文信息采集与处理》教材，经过6届水文学及水资源工程专业本科生的试用以及有关专业研究生的选用，取得了较好效果。为了更好地适应教学与改革的需要，本教材已于2001年正式列入武汉大学“十五”规划教材。为此，作者又对本教材进行了较大的调整、修改和补充，予以正式出版。 本书力求精要阐述水文信息采集、处理、传输和发布的基本概念、基本原理和基木方法，尽量反映国内外水文信息技术的发展水平和趋势。全书共分五章：第一章水文测站和站网，介绍水文站网规划与测站的布设；第二章水文信息采集，介绍水文信息的观测(采集)项目、使用仪器、观测方法和测算方法；第三章水文信息数据处理，介绍水文测站采集的水文信息原始数据，如何按科学的方法和统一的格式整理、分析、统计、提炼。使之成为系统、完整且有一定精度的水文信息资料；第四章水文信息传输与自动测报系统，介绍水文信息的传输方式和原理，水文自动测报系统的原理和方法；第五章水文信息管理，介绍水文数据库、水文信息模拟及水文信息管理系统。 本书由武汉大学水利水电学院魏文秋和张利平编著，第一、二章由张利平编写；第三、四、五章由魏文秋编写。全书由魏文秋统稿和修改定稿。本书编写过程中，得到了水利部水利信息中心(水文局)、长江水利委员会水文局、湖北省水文水资源勘测局等部rJ及武汉大学水利水电学院有关领导、老师和实验技术人员的大力支持和帮助，谨此表示谢意。武汉大学教务部、武汉大学出版社对本书的编写和出版给予了，支持和资助，谨表感谢。在本书中引用了有关书刊的内容和资料，在此向有关作者致谢。 由于编者水平所限，书中不妥或错误之处，欢迎读者批评指编者 2002年5月 绪论 第一章 水文没站与站网 第一节 水文测站 第二节 水文站网 第三节 水文信息的收集途径 第二章 水文信息采集 第一节 气象观测 第二节 水位观测 第三节 流量测验 第四节 泥沙测验 第五节 水质监测 第六节 水下地形测量 第七节 水文调查 第八节 古洪水研究 第九节 水文遥感 第三章 水文信息数据处理 第一节 测站考证和水位数据处理 第二节 河道流量数据处理 第三节 水工建筑物流量数据处理 第四节 潮流量数据处理 第五节 泥沙数据处理 第六节 水温、冰凌数据处理 第七节 降水量、水面蒸发量数据处理 第四章 水文信息传输与自动测报系统 第一节 水文信息的传输方式 第二节 水文信息遥测原理 第三节 水文信息的计算机网络 第四节 超短水文自动测报系统 第五节 卫星数据采信与传输系统 第六节 雷达测雨及雷达-水情自动测报综合系统 第五章 水文信息管理 第一节 水文数据管理系统 第二节 水文信息处理的模拟 第三节 水文信息系统 主要参考文献 书摘 (三)大规模人类活动对站网的影响 近年来，随着大规模水利建设的发展，受水利化影响较大地区的站网如何进行调整、补充，已取得的信息如何还原为天然情况下同步系列的问题，虽已取得一定的进展，但仍需进一步进行研究。 此外，实行站队结合后，站网的调整问题有待于研究。各种站网的配套和协调等问题，也应予以重视。 第三节水文信息的收集途径 一、水文信息收集的基本途径 水文学是研究水的特性及其在时空上变化规律的科学。水文工作是国民经济建设和环境保护的一项前期工作和基础工作，而水文信息技术又是水文工作的基础。水文信息技术就是水文信息的采集、处理、传输和发布，也可称为水文信息系统。随着科学技术的进步和国民经济的发展，水文信息的采集工作也是不断前进的。目前，按信息采集工作方式的不同，采集水文信息的基本途径可分为驻测、巡测和水文调查。 (一)驻测 所谓驻测，就是水文观测人员常驻河流或流域内的固定观测站点上，对流量、水位、降水量等水文要素所进行的观测。根据实际需要，驻测可分为常年驻测、汛期驻测或某规定时期驻测。 驻测是我国过去收集水文信息的最基本方式，所收集的大量水文信息，在国民经济建设中发挥了巨大的作用。但存在着用人多、站点不足、效益低等缺点。因此，为了更好提高水文信息采集的社会效益和经济效益，经过20多年的生产实践，改变单一驻测的方式而采取驻测、巡测、间测和水文调查相结合的方式收集水文信息，以更好地满足国民经济发展的要求。 (二)巡测 巡测是水文观测人员以巡回流动的方式定期或不定期地对一个地区或流域内的各观测站点进行流量等水文要素的观测。至今，开展巡测的主要项目是流量观测。巡测可以是区域性巡测，沿线路巡测，常年巡测或季节性巡测，可根据实际需要确定。 巡测是解决测站无人值守问题的重要手段。无人值守测站，根据信息传输方式的不同可分为遥测及非遥测两种。非遥测站是定期派人到测站取回信息，检查维修仪器设备，定期或不定期地进行巡测，所获得的信息是滞时信息；遥测站是利用现代化的采集和通讯手段施测和传送信息，并可以经常监视测站仪器的运转情况，所获得的信息是实时信息。 (三)问测 间测是中小河流水文站有10年以上资料分析证明其历年水位流量关系稳定，或其变化在允许误差范围内，对其中一要素(如流量)停测一时期再施测的测停相间的测验方式。停测期间，其值由另一要素(水位)的实测值来推算。 (四)水文调查 水文调查是为弥补水文基本站网定位观测的不足或其它特定目的，采用勘测、调查、考证等手段而进行的收集水文及有关信息的工作。因此，水文调查是水文信息采集的重要组成部分，它受时问、地点的限制较小，可在事后补测，并能有效地收集、了解基本站集水面积上所要求的水文信息，有较大的灵活性。 根据调查的内容和目的的不同，水文调查可分为四类，即以系统掌握流域基本情况建立调查档案为目的而进行的流域基本情况调查；以解决受人类活动影响的水文资料的还原计算或水量平衡计算为目的的水量调查；以完整地收集各站水文特征值资料为目的而进行的暴雨、洪水及枯水调查；为专门目的需要而进行的专项水文调查，如泥沙、泉水、冰凌、岩溶、水质污染及其它特殊水情的调查。 水文调查工作的开展，能使收集到的信息更加配套、完整，从而更好地满足水文科学研究、水文水资源开发利用、水利水电建设以及其它国民经济建设的需要。 二、水文勘测站队结合的实施 我国从20世纪70年代后期开始进行站队结合试点，1985年颁发的《水文勘测站队结合试行办法》促进了站队结合的推行。水文勘测站队结合是对基层测站管理体制和测验方式的改革。 (一)站队结合的目的 站队结合的目的是为了提高工效、发展站网、促进新技术的应用、扩大信息收集范围及加强管理、改善基层职工的工作和生活条件，促进水文勘测工作向广度和深度发展。 通过站队结合，可以用较少的人力、物力，办更多的事，提高工作效率和经济效益，以适应社会主义现代化建设对水文工作的更高要求。 (二)站队结合的实施及任务 站队结合是在现有水文站网的基础上，进行恰当的分片组合，把原来人员分散、驻站定位测报的办法，改变为集中人员、建立基地、统一调度，并按专业队伍与委托观测相结合；定位观测与巡测、水文调查相结合；水文勘测与信息分析、科研、人员培训相结合的 原则来完成某个区域或流域的水文勘测及科研任务，并进行水文服务工作。其任务是： 1．组织完成所负责区域内(简称区内或测区)各类水文站(点)的各项定位测报和巡测、调查工作及水文信息的整编、审查(初审)任务。 2．针对测区开展巡测需要解决的技术问题和水资源开发、利用、管理上需要解决的水文问题，进行调查研究、资料分析和科学实验，并提出分析研究报告。 3．做好为防汛、抗旱、水利水电工程调度运用、水资源管理和保护的水文服务工作，并根据条件开展各种水文科技咨询服务。 4．负责本队职工的管理、教育及青年工人与委托观测员的技术培训工作。 5．后勤工作及其它。 ……