先進測驗儀器在水文巡測應用中的思考

汪海洋

【摘要】河南省中小河流水文監測系統目前已建設投產，244處水文巡測站也已經開始開展業務工作。面對巡測站較多、巡測任務大的情況，如何保質保量且高效率的完成測驗任務是值得思考的。水文測驗上近些年涌現出一大批先進儀器，流量測驗有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。如何充分應用這些先進設備以發揮效益呢？文章對此進行了探討。

【關鍵詞】先進儀器；高效；巡測

1、先進智能儀器較傳統儀器的優點

隨著科技的發展，越來越多先進的理念和技術手段被應用到生產實踐中，大量的先進儀器設備被研發出來。這些設備儀器有其共同優點：

1.1 高效快捷。能夠極大地提高測驗速度，提高工作效率。傳統作業需要一周時間的工作，利用先進的儀器幾乎一天內便可以完成任務。

1.2 極大地減少人力物力消耗量。

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

1.3 能夠智能存儲，實現與計算機連接，實現電子化。傳統作業手段主要依靠人工，數據的觀測采集記錄到最后的整理成果均需要人工手動作業，先進的儀器省卻了數據采集中手工操作的麻煩，最后可以把數據傳輸到計算機上進行處理，方便，也便于修改。

2、流量測驗儀器在巡測站測驗中的應用

ADCP在水文上應用也已有多年，使用ADCP施測流量并不陌生。正確的使用ADCP、嚴格按照現行ADCP測驗規范測量，能得到較為理想的結果。巡測站位于中小河流上，位置多偏僻，流量測驗條件不好，主要靠所屬水文中心站進行巡測。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，對測驗環境適應性強，可在橋上牽引三體船過河測流，應急能力好，適應中高水測驗，能夠很好的解決巡測任務多、測流不便、時間要求緊迫的問題。

3、高程及平面位置測驗儀器在巡測站測驗中的應用

目前全站儀和GPS已經大量在測量領域應用。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。傳統的水準儀、經緯儀及鋼尺量距費時費力，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測量創建鏈接并設定好主站、移動站后就能連續測量，速度快、效率高，一次斷面幾十分鐘便可完成。精度可達到厘米級要求，獲取數據為經緯度格式和平面坐標格式，使用很方便，適應環境能力強，較為適合巡測站測量。大斷面測量數據實例，經過整理，能夠達到目前整編要求的結果。GPS測量需要考慮的因素較多，粗心大意或缺乏考慮會導致測量結果不準確，有時會偏差過大。因此使用GPS測量要做到心中有數，如自己選用哪套坐標系，需要不需要轉換坐標，已知點個數有多少及其分布情況，針對這些事先的目標采用相應的參數及設置，才能達到很好的效果。舉例說明我局銅鐘巡測站的一次斷面測量

整理后數據：

x=3590798，y=545409.1，▽s =0，起點距=0，h=39.286

x=3590798，y=545409，▽s =0.045，起點距=0，h=39.294

x=3590794，y=545409.9，▽s =4.3507，起點距=4.4，h=38.436

x=3590789，y=545409.9，▽s =4.8963，起點距=9.3，h=37.218

x=3590785，y=545410，▽s =3.9924，起點距=13.3，h=35.806

x=3590781，y=545410.1，▽s =4.1861，起點距=17.5，h=33.139

x=3590778，y=545410.9，▽s =2.5483，起點距=20，h=31.88

x=3590775，y=545412.1，▽s =3.7397，起點距=23.8，h=30.411

x=3590773，y=545414.2，▽s =2.1525，起點距=25.9，h=30.475

x=3590770，y=545415.2，▽s =3.042，起點距=29，h=31.457

x=3590764，y=545415.9，▽s =5.3435，起點距=34.3，h=31.443

x=3590763，y=545415.8，▽s =1.5978，起點距=35.9，h=30.575

x=3590760，y=545416.7，▽s =2.7132，起點距=38.6，h=30.481

x=3590759，y=545416.6，▽s 0.7433，起點距=39.4，h=30.82

x=3590758，y=545416.8，▽s 1.0717，起點距=40.4，h=30.514

x=3590753，y=545417.8，▽s 5.0786，起點距=45.5，h=30.509

x=3590747，y=545417.3，▽s 5.715，起點距=51.2，h=30.57

x=3590746，y=545417.3，▽s 1.4358，起點距=52.7，h=31.277

x=3590741，y=545417.5，▽s 4.6943，起點距=57.3，h=32.258

x=3590738，y=545417.8，▽s 2.9173，起點距=60.3，h=34.381

4、結語

通過上述分析及實例，可以看出先進的測驗儀器具有高效、快捷、機動能力強的特點，對水文巡測有較強的適應性。隨著水文自動化、信息化的發展，先進的測驗儀器必將得到更好的發展與應用。