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从“日清月结”迈向“实时智能”
记长江智慧水文监测信息系统水文资料在线整编系统
 
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2021-11-11
 

  

  水文资料在线整编系统页面 长江委水文局供图

  □通讯员 杨杰 张亭

  水文资料在线整编系统于2021年年初在水利部长江水利委员会水文局(以下简称“长江委水文局”)正式投产,真正实现了水文信息的“测、算、报、整、管、服”全流程在线一体化,标志着水文资料整编工作由“日清月结”迈向“实时智能”,更好地满足水生态文明建设、最严格水资源管理、河湖长制管理等工作对水文整编资料的高时效性要求。

  资料整编受制于无法共享

  水文监测的原始资料必须按照统一规格和标准,经过水文资料整编,提炼成为系统完整、具有一定精度的整编成果,才能提供给水利工程建设、水旱灾害防御、水资源开发利用和保护等社会经济活动使用。

  水文资料整编需要大量的计算。现任长江委水文局副局长梅军亚,从1992年入职开始,就参加水文资料整编。说起整编历史,他如数家珍。20世纪70年代后期,国内就开始发展计算机整编技术。1976年,长江流域规划办公室水文处将1975年6卷1册用DJS-6机实现了电算整编刊印。1980年8月,水利部组织编制降水、水位、流量、泥沙资料整编通用程序。1983年,电算整编水文年鉴达39册。1990年,水利部确定采用ORA-CLE关系数据库软件进行水文数据库建设。2000年年初,长江委水文局编写了适用于Windows平台的多功能整编程序,并应用当时一些主流数据库,形成一套功能完善、结构合理、操作简易的整编系统。2002年,长江委水文局承接了南方片整编软件系统的开发,并于2008年向南方地区省份推广南方片整编系统2.0。经过多年的完善、升级和推广,目前已在全国29个省市水文部门广泛应用。该系统与本地数据库连接以实现各项整编功能,可以高效地完成测站资料整编,还能较好地保证水文资料安全。但受制于单机资料共享性差的制约,整编成果审查和汇编时效性明显不足。

  网络整编带来巨大变革

  2018年,水文资料整编系统升级成为网络5.0版,在南方片整编软件2.0的基础上,解决了数据库分散的问题,在成果审查、资料库共享以及年鉴汇编方面,发挥了显著优势。

  梅军亚担任长江委水文局水文监测处处长的8年时间里,见证了整编技术快速发展的全过程。他说,水文资料要依次进行在站整编、勘测局审查、流域(省局)复审,且质量控制的环节主要在集中审查阶段。如果整编成果不导入网络数据库、不上线,审查只能按月或季度进行,各级水文管理部门介入的时机不多。以前每年资料审查时,长江委上下30多个经验丰富的“老手”,要集中半个多月才能完成每年800多个站年水文资料的审查。

  网络版的整编软件成功解决了单机资料共享性差的问题,它可以将整编成果实时上传或直接整编在网络数据库中,各级水文管理部门提前介入审查并及时将问题反馈到测验中。大家共享同一个整编数据库,还可以避免数据版本问题。此外,整编数据汇总后,经多个省级水文部门汇编审查,形成水文资料最终成果即水文年鉴。网络在线整编可以查看包括水位流量关系节点等在内的所有整编成果资料,让水文年鉴审查更为全面,也更有深度,还可以减少汇编中冗余环节,大大提高了汇编效率。

  2019年年底,长江委以实现水文资料整编的实时智能化为目标,开始了水文监测在线整编系统研发。2020年,水文监测在线整编系统被甄选为水利部智慧水利先试先行项目,并开始在全国范围内进行推广应用。2021年1月1日,水文资料在线整编系统网页版上线运行,在线整编开启了水文整编技术的新篇章。

  初试身手显锋芒

  2020年,长江流域发生了新中国成立以来仅次于1954年和1998年的流域性大洪水,主汛期长江流域有198个水文站水位超警戒、72个水文站水位超保证、75个水文站水位超历史,涉及河流195条,应急响应时间长达87天。对于长江沿岸的百姓来说,这是一场来势汹汹的洪水,对于水文资料在线整编来说也是一次考验。

  面对考验,从容应对。长江委水文局管辖的测站采用在线整编技术,对测次布置、高洪测验、测线转移等进行了合理指导,协同处理测验信息,实现了水文监测、整编、报汛一体化衔接。总结会上,开发团队击掌相庆,一同欢呼,在线整编系统通过了2020年长江流域性大洪水的检验,原始测验数据实时对接、在线自动智能整编水平再上新台阶!

  向实时智能整编迈进

  水文资料在线整编系统,是“长江智慧水文监测信息系统”(WISH/愿景系统)的子系统,是水文监测、整编、报汛一体化的重要环节。2021年8月,汉江上游发生2012年以来最大洪水,长江委水文局借助正在研发的智慧水文监测系统,首次对白河水文站洪水测验开展“远程可视化指挥+云上数字化会商”。在流量测验中,后方专家对外业测验全过程进行实时监视、会商研判和技术指导。此举是长江水文探索下一代水文监测范式的又一次实践,也代表着水文资料在线整编系统向实时智能整编迈出了坚实一步。

  水文资料在线整编系统在新的水文监测范式中,如何重塑新的格局,如何扮演好多源数据挖掘与辅助科学决策的角色,是水文整编工作下一步要探讨的问题。展望未来,水文必将在监测新范式下更加有力地支撑社会经济发展和生态文明建设。

  来源:中国水利报 2021年11月11日

杨杰 张亭
实习编辑:杨思萌
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