先进测验仪器在水文巡测应用中的思考

汪海洋

【摘要】河南省中小河流水文监测系统目前已建设投产，244处水文巡测站也已经开始开展业务工作。面对巡测站较多、巡测任务大的情况，如何保质保量且高效率的完成测验任务是值得思考的。水文测验上近些年涌现出一大批先进仪器，流量测验有ADCP、ADC、流速测算仪、无人船测流等。高程及平面测量仪器有GPS、三维激光扫描仪、全站仪等。如何充分应用这些先进设备以发挥效益呢？文章对此进行了探讨。

【关键词】先进仪器；高效；巡测

1、先进智能仪器较传统仪器的优点

随着科技的发展，越来越多先进的理念和技术手段被应用到生产实践中，大量的先进仪器设备被研发出来。这些设备仪器有其共同优点：

1.1 高效快捷。能够极大地提高测验速度，提高工作效率。传统作业需要一周时间的工作，利用先进的仪器几乎一天内便可以完成任务。

1.2 极大地减少人力物力消耗量。

先进仪器自动化程度高，多集成了传感技术、微电于技术、计算机技术及通信技术，使用操作对人员操作技术要求较高，但对参与人员数量要求低，无需像传统仪器那样，需要较多人员参加才能作业。减少了人力物力的投入。

1.3 能够智能存储，实现与计算机连接，实现电子化。传统作业手段主要依靠人工，数据的观测采集记录到最后的整理成果均需要人工手动作业，先进的仪器省却了数据采集中手工操作的麻烦，最后可以把数据传输到计算机上进行处理，方便，也便于修改。

2、流量测验仪器在巡测站测验中的应用

ADCP在水文上应用也已有多年，使用ADCP施测流量并不陌生。正确的使用ADCP、严格按照现行ADCP测验规范测量，能得到较为理想的结果。巡测站位于中小河流上，位置多偏僻，流量测验条件不好，主要靠所属水文中心站进行巡测。若依靠流速仪测流，在低水及枯水期可采用桥测或涉水，但在中高水时期，桥测或涉水已不可行，特别是在全流域涨水的情况下，更是不易兼顾。采用ADCP就能较好解决这一问题。ADCP测流无需依靠缆道，对测验环境适应性强，可在桥上牵引三体船过河测流，应急能力好，适应中高水测验，能够很好的解决巡测任务多、测流不便、时间要求紧迫的问题。

3、高程及平面位置测验仪器在巡测站测验中的应用

目前全站仪和GPS已经大量在测量领域应用。全站仪和GPS对于巡测站的大断面测量、平面位置测量、地形测量等方便高效，大大能提高测量速度和效率。传统的水准仪、经纬仪及钢尺量距费时费力，一处大断面测量约需要半天到一天的时间，并需要较多人员参与。而GPS测量创建链接并设定好主站、移动站后就能连续测量，速度快、效率高，一次断面几十分钟便可完成。精度可达到厘米级要求，获取数据为经纬度格式和平面坐标格式，使用很方便，适应环境能力强，较为适合巡测站测量。大断面测量数据实例，经过整理，能够达到目前整编要求的结果。GPS测量需要考虑的因素较多，粗心大意或缺乏考虑会导致测量结果不准确，有时会偏差过大。因此使用GPS测量要做到心中有数，如自己选用哪套坐标系，需要不需要转换坐标，已知点个数有多少及其分布情况，针对这些事先的目标采用相应的参数及设置，才能达到很好的效果。举例说明我局铜钟巡测站的一次断面测量

整理后数据：

x=3590798，y=545409.1，▽s =0，起点距=0，h=39.286

x=3590798，y=545409，▽s =0.045，起点距=0，h=39.294

x=3590794，y=545409.9，▽s =4.3507，起点距=4.4，h=38.436

x=3590789，y=545409.9，▽s =4.8963，起点距=9.3，h=37.218

x=3590785，y=545410，▽s =3.9924，起点距=13.3，h=35.806

x=3590781，y=545410.1，▽s =4.1861，起点距=17.5，h=33.139

x=3590778，y=545410.9，▽s =2.5483，起点距=20，h=31.88

x=3590775，y=545412.1，▽s =3.7397，起点距=23.8，h=30.411

x=3590773，y=545414.2，▽s =2.1525，起点距=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，起点距=34.3，h=31.443

x=3590763，y=545415.8，▽s =1.5978，起点距=35.9，h=30.575

x=3590760，y=545416.7，▽s =2.7132，起点距=38.6，h=30.481

x=3590759，y=545416.6，▽s 0.7433，起点距=39.4，h=30.82

x=3590758，y=545416.8，▽s 1.0717，起点距=40.4，h=30.514

x=3590753，y=545417.8，▽s 5.0786，起点距=45.5，h=30.509

x=3590747，y=545417.3，▽s 5.715，起点距=51.2，h=30.57

x=3590746，y=545417.3，▽s 1.4358，起点距=52.7，h=31.277

x=3590741，y=545417.5，▽s 4.6943，起点距=57.3，h=32.258

x=3590738，y=545417.8，▽s 2.9173，起点距=60.3，h=34.381

4、结语

通过上述分析及实例，可以看出先进的测验仪器具有高效、快捷、机动能力强的特点，对水文巡测有较强的适应性。随着水文自动化、信息化的发展，先进的测验仪器必将得到更好的发展与应用。