3S技術下水文信息化管理論文

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13s技術及其基本原理

1.1遙感系統（RS）

遙感系統作為一種數據信息源及更新手段，具有獲取信息量大、動態性強、觀測范圍廣、實時性好和速度快等特點。遙感系統原理是應用各類遙感器，基于外層空間和高空平臺，對地表或一定深度地表的電磁波信息進行截獲，并對數據進行處理分析，進而推導出研究物體的位置、大小、形狀、屬性等各類信息，并對研究物體及其周邊環境之間關系進行分析的一種技術科學。

1.2流量測整情況

該站測驗河段順直，兩岸邊坡均為巖石，左岸邊坡較平緩，水位、流量的測驗受隔河巖水庫變動回水影響，造成水位-流量關系點子散亂。為了滿足水位流量關系變化和定線要求，在原基本斷面開展水文測驗工作，水位流量的單值化將失去意義。為了適應水文現代化的需求，故需尋求新的推流方法進行水位流量關系測驗整編，以達到水位流量的單值化，為今后水文信息化改革作準備。

1.3全球定位系統（GPS）

全球定位系統是由GPS信號接收機、地面監控系統和GPS衛星星座三部分構成，具有全天候、全球性、高精度無線電定時、導航、定位的多功能。全球定位系統在精密定位、工程測量、?？諏Ш?、速度測量、大地測量、動態觀測等方面廣泛應用。

1.43S技術的綜合應用及其基本原理

3S技術是RS、GIS和GPS的綜合應用，即通過對各自技術優勢的整合，可以為人們提供實時、準確、經濟的各種決策輔助信息和空間信息。3S技術綜合應用可以充分利用“3S”各自的優勢，利用遙感系統具有實時、快速、動態的獲取空間信息功能，通過獲取遙感影像圖，大范圍、準確、及時、綜合的提供地理信息系統環境和資源數據，對GIS數據庫根據需要進行及時更新；GIS對地理信息系統數據進行采集、查詢、分析、管理、計算、可視表現處理，為提取和分析遙感信息提供輔助數據資料，對遙感數據進行自動分類，大大提高地理信息系統數據精度處理效率；GPS具有連續、實時確定地球地點、物體和現象的經緯度、高程、三維速度、精確時間的功能，利用GIS對地點、物體、現象進行準確的空間定位，基于遙感圖像功能，識別地面控制點、樣本像元類型，為校正、投影變換、分類圖像幾何服務。3S技術綜合應用的基本思路：利用RS獲得最新圖像信息，利用GPS獲得圖像信息主要“位置”信息，利用GIS處理、分析圖像，緊密結合RS、GPS、GIS三者，為人類提供精確的包括文本數據和圖件等基礎資料。

2水文信息化管理內容

水文信息化管理內容是圍繞水文信息采集、水文信息傳輸、水文信息存儲、水文信息服務等應用開展的業務。水溫信息化管理應用系統包含對水文信息的分析、預測、統計、評價、預報等功能。

2.1信息采集

水文信息采集系統由衛星、GPS、傳感器、監測儀器、遙感等儀器組合而成。水文信息化的基礎是信息采集系統，采集的水文信息類型包括水位、降水、流量、蒸發、水質、墑情等。水文信息采集是基于傳感器微電子技術，通過傳感器把水文信息轉為電子信號，利用傳輸系統將其傳到數據中心，同時實現遠程控制測站。水文信息采集系統是為了獲取更大時空尺度、更多種類的信息，在水文、空間、時間三方面要素拓展水文信息獲取能力。

2.2信息傳輸

信息傳輸系統由傳輸網絡系統、無線傳輸（衛星、超短波、GPRS/GSM等）、有線傳輸（電纜、光纖、公用電話等）組合而成。信息傳輸基于現代通信、計算機應用技術、網絡，借助短波數傳、通信衛星、公用分組交換網、Internet以及微波通信網等媒介，構建高效的、完整的通信網絡系統，實現時效性、可靠性、準確性的信息傳遞。

2.3信息存儲

信息存儲系統是將各類信息存儲于數據庫。水文信息利用分布式存儲系統，通過對海量信息進行自動采集、信息化處理，實現水文信息數據庫建設，實現存儲、分類、管理水文信息數據。

2.4信息服務

信息服務系統通過圖表、數據等基礎性服務功能對抗旱、防汛、水資源配置等事務進行管理。水文信息作為重要的基礎信息，對水利行業對國家社會經濟均有廣泛應用。在防汛抗旱中，水文不僅提供準確及時的水文信息，還要提供水文分析預報成果，以便提供科學決策依據；在水資源配置等涉水事務管理中，水文信息服務提供基礎性事務管理。

33S技術在水文信息化管理中的應用

3S技術推動水文科學發展，在水文信息化管理中，主要應用于站網管理系統、洪水預報系統、蓄滯洪區洪水演進系統、枯水期徑流預報系統、地下水管理系統、水質預警預測系統、墑情管理系統等七大業務系統，輔助水文信息分析處理應用。

（1）站網管理系統：通過對站網布局及時調整，為掌握水文信息動態監測提供工具支撐，對各類水文站（如水位、水文、蒸發、雨量等）、遙測站、報汛站、地下水監測站等實現動態管理。

（2）洪水預報系統：實現分析處理雨水情信息、過濾計算預報參數、優選比較預報方案、整合參考專家經驗、綜合分析預報成果、分析預測洪澇災害、綜合輸出預報結果、檢驗分析預報成果，實現精度洪水預報及其預見期。

（3）蓄滯洪區洪水演進系統：在三維數字模型、二維數字地形圖上通過疊加各種經濟社會信息、水文要素、生態信息，對各種地理實體、水文要素的空間分布進行綜合表達，對洪水演進過程進行分析，對經濟損失進行統計估算。

（4）枯水期徑流預報系統：通過對枯季徑流來水規律及氣候特征的分析研究，用水文方法和水文氣象方法分別構建枯水期徑流預報模型，服務于水資源調度和管理。

（5）地下水管理系統：基于地下水水流測試模型，對地下水位、水位變化進行可視化形式的反映，分析區域水量的均衡性，對水資源的科學調度和優化配置進行分析。

（6）水質預警預測系統：通過對河流中污染物進行擴散輸移模型分析，構建水質預警預測系統模擬分析污染物的擴散、輸移，預測河流水質狀況、水質變化，快速反應惡性、突發水質污染事故，并對其進行預警預報，服務于水資源管理及其優化配置。

（7）墑情管理系統：采用多種方法，利用水文、遙感、農業、氣象等信息，對各類干旱指數、干旱綜合指數進行估算，進而對旱情狀況及其未來變化趨勢進行預測，提供科學指導水資源調度、抗旱、農業生產等活動的決策支持依據。

作者:孫金汪平黃新平單位:湖北省武漢市水文水資源勘測局