測繪技術在上海地區水文監測系統建設中的運用研究

丁海山 孟鉦秀 陳曦遠

摘 要：水文監測系統建設中測繪技術的運用具有重大的價值，有助于進一步提升水資源管理能力、促進自動化與科學化，為水資源的開發以及水利工程的建設提供強有力的支持。其中，大量使用的測距技術、地理信息系統，不僅方便快捷，而且工作量大量地減少。本文以上海地區為例，探討了測繪技術在水文監測系統建設中的運用，可實現水位、水質的精確測量以及水溫的準確測定，旨在為相關水文監測的應用與研究提供參考。

關鍵詞：水文監測系統；測繪技術；水文監測；實際應用；上海地區

引言

我國跨經度和緯度廣，受天氣影響較大，洪澇災害常有發生，對自然環境破壞較大。我國陸續頒布了關于防洪防澇的各類文件，明確加強河流的治理與檢測工作。水文監測是防洪治水的重要組成部分，其主要是通過運用先進的方法與技術，在相關設備的支持下，對江河、湖泊等水資源的水位、水質等各項數據進行監測。

1 水文監測系統的概述與測繪技術的價值

1.1 水文監測系統意義

該系統可以大幅度提高工作的效率，可以對我國各地的水資源的各種狀況進行監測，并將各項信息收集，反饋給相關部門。河流水位測量是水位監測中的重中之重，傳統的測量水位方法存在著不可避免的缺陷。水文監測系統是通過全域統籌統一來進行管理和檢測，確保了技術體系和運行服務平臺的一致性，為我國的環境保護以及防洪防澇提供了有力的支持與保障。

上海市是國家經濟、金融、貿易、航運、科技創新中心，地處長江入海口，南部為杭州灣，與江蘇、浙江兩省交界。地跨長江口、淀山湖、黃浦江、吳淞江四大水系，屬亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，雨量充沛。上海防汛工作關系到國家的經濟金融安全，故其水文監測系統的應用是一項非常重要的工作。

1.2 水文監測系統的重要性

1.2.1 促進資源的共享

水文監測系統以GIS平臺支撐進行地理信息關鍵點建設，實現互聯互通，資源共享，為區域內水位勘察提供了便利，通過共享相關資源在水資源方面做到有效可靠。

在上海市水文總站和上海市各區縣水文站的統一組織下，上海境內安裝了若干個水文自動監測系統，主要監測內容包含：潮位、水位、雨量、流量、蒸發、氣壓、氣溫、風速風向等水文要素，并在監測系統采集到數據后第一時間上傳水文系統專屬平臺，為汛期來臨時做好充分的準備。

1.2.2 提供技術支持

該系統的建設能夠為地理信息技術建設提供保障，與時俱進，促進技術的高效率利用，以此來提升更加專業化的水平。此外，該系統還具備良好的應急能力，可以在緊急情況發生時及時響應，在實時監測的基礎之上，提供有利的技術保障。

由于靠近海邊，汛期上海雨水較多，防汛壓力較大，通過水文監測系統提供的數據，第一時間內對上海市的防汛工作作出指示和快速響應，并通過自動監測系統提供的流量數據監測上游（江蘇、浙江）來水對本市的影響。

2 測繪技術在水文監測系統中的應用

多年來我國的水文體系隨著時代的發展已逐步完善，為防洪防澇提供了有力的支持。但隨著經濟的快速發展以及環境的急劇惡化，中小河流的洪災時有發生，這不僅使水資源的利用效率降低，更使水利工程的建設面臨更多困難。為此，加強對測繪技術的研究十分必要，甚至已成為當務之急。

2.1 水文自動測報系統

該系統在整個水文監測系統中占據著十分重要的地位，在中小河流和水庫中發揮關鍵作用。在信息技術的發展下，通過遠程監測等手段進行監測。該系統采用科技手段，能夠大量減少人工勞動的強度，其結果較為科學。并且，還能夠在監測的基礎上將信息進行合理的分析，生成圖片、曲線圖等等，在減少人工的工作量同時，使數據的分析更為準確。

水文自動測報系統的核心為通信技術，不需要人員看守，就可以自動實現水位以及水溫的檢測。除此之外，該系統還具備多功能預警的優勢，便于工作人員及時掌握各項信息，還可定時自動巡查各個站點，歷史數據自動存盤，減少數據的缺漏與丟失。同時再通過終端，將各個地方的數據采集匯總，為隨時了解到水文信息提供了支持。

2.2 信息的采集與功能的實現

測繪技術在信息采集方面有著無可比擬的優勢，在進行水位測量時，當前的水利部門更傾向于價格低廉，容易實現的測量技術測繪技術在這方面價值會更高。水溫檢測方面，面對于中小河流的水溫檢測，普遍采用技術較為成熟的水溫檢測傳感器。

2.3 水資源業務管理系統

水資源業務管理系統采用先進的GIS技術.GPRS移動通信技術，在兩種技術的支持下，實現水資源業務系統的管理，利用遠程控制等手段實現科學而高效的管理。

實時信息采集是該系統的重點工作，為工作人員及時了解和掌握地表水和地下水資源開發利用狀況，水位變化情況做出預測和預報。另外GPS技術上，我國也已有了很大程度的進展，大大提高了災情預報的準確性。它在洪澇災害預警中也能夠發揮重要作用，能夠分析周圍可能受災的區域，從而預警洪澇災害，進行正確的防洪防澇。

2.4 污染嚴重

目前，流域內的污水處理廠對污水的處理采取直接排放的措施，這不僅僅會造成地下水的污染，更會造成資源的浪費。污水處理廠應采取相關措施，提升污水的利用效率。

然而，處理廠對污水廢水經過簡單處理就進行排放，忽視國家關于污水排放的標準，任意排放的污水對地表水和地下水均造成污染。部分河段沿岸地下水甚至已受到工業廢水影響。水質已經越變越差，甚至危害人身體健康。

案例分析：以上海市浦東新區為例，該區在2010年至2012年建立了在線一期監測系統，用于監測該區域內水資源和水質情況。其中，18個水質自動站每年提供及時、準確、有效的檢測數據，不斷提高運行質量，有效數據捕獲率不得低于80%，數據質控合格率誤差在15%以內（以采購人質控數據為準），異常情況處理率100%。監測內容包含：溶氧、氨氮、pH、濁度、COD、電導率等內容。通過水質站點的監測設備對各區域內水質特征進行監測并上傳平臺。

2.5 監位點的選擇

水位監測的位點選擇作為一項基礎工作必須加以重視。隨著信息技術的發展，傳統的人工檢測已經無法滿足遠程水位監測的需求與要求。需要注意的是，實際測會數值偏差問題受測繪時間等因素的影響，為了提高定位監測點的準確性，必須實地考察，結合先進的科技如無人機等。當前，我國水文監測系統尚處于初步起步階段，定位測繪技術存在著技術限制。

3 結論與展望

綜上所述，上海市水文自動測報系統可以自動采集監測水位、雨量、流量、氣溫、水質等各方面水文因素，節省大量的測繪工作。與GIS技術相比，存在許多無可比擬的優勢如成本較低，擴展性高等，為系統業務功能的實現提供支持和保障。將測繪技術作為水文監測系統的重中之重。

綜上所述，水文監測系統應該與時俱進，結合目前較為成熟的GPS等技術，為提升我國河流的監測水平而努力。同時，該系統的功能也應逐步完善，加強監測的同時提升水資源的利用率，減緩我國水資源緊張的狀況，為科學管理提供了新的臺階。

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