水文资料整编系统HDP5.0 在咸阳市水文资料整编中的应用及探索

马 康，刘 梅，陈 雪

（咸阳水文水资源勘测中心，陕西 咸阳 712000）

自2002 年后全国恢复水文年鉴复刊工作以来，由长江水利委员会开发的“南方片水文资料整编系统”一直被用于全省的水文资料整编工作。2019 年，应水利部水文司要求全国水文资料采用即时整编，长江水利委员会水文局便在单机版水文资料整编软件基础上，将整编软件升级为网络版。经过在咸阳市水文资料整编中的实践应用，通过将使用SHDP2.0版本和使用HDP5.0 版本整编的资料在原始数据录入、整编成果报表输出进行对比分析，进一步确定HDP5.0 版本资料整编程序的安全性、稳定性、一致性和实用性。充分验证了HDP5.0 可以真正实现水文资料的“日清月结，即时整编”，提高整编的时效性和成果检查的便捷性。

1 概况

1.1 水文站网基本情况

咸阳市地处陕西关中平原腹地，东和东北与渭南市、西安市、铜川市接壤，西与宝鸡毗连，南和东南与西安市相邻，北和西北与甘肃省毗邻。总面积10196 km2，约占全省总面积5%。主要河流有渭河、泾河、漆水河、黑河、三水河、泔河、清河、冶峪河等。辖区内有5 个基本水文站和112 个雨量站，水文站主要分布在泾河、黑河、漆水河和冶峪河。张家山、景村、张河和安头为国家基本站，淳化为省级重要站。其中张家山、景村均为泾河重要控制站，属一类站。

1.2 水文资料整编工作现状

目前，咸阳市所辖水文（位）、雨量站点均需进行资料整编，多年来一直沿用水文资料整编系统SHDP2.0 版本，该版本在资料整编的功能完备和整编效率上有一定提升，可以辅助人工进行资料计算、归纳和整编，很大程度上节省了物力和人力，也方便了水文年鉴的刊印工作。但伴随着2019 年全国水文资料整编工作的全面改革，参与资料整编站点数量增加、专业人员短缺和数据需求时效性增强等，水文资料整编系统SHDP2.0 版本已经不能满足当前高效的工作需求。为全面提高资料整编工作的质量和效率，推出了水文资料整编系统HDP5.0 网络版本，即可以实现本地资料录入，网络实时在线整编。从时间上和空间上一定程度地解决了资料整编人员工作任务繁重的问题，同时也方便了水文测站、分中心和省中心在资料整编工作中的互联互通。

2 水文资料整编工作存在的问题

随着计算机软件技术的飞速发展和广泛应用，水文基础设施建设不断加强，水文测验先进仪器和新技术广泛推广应用，水文测验的整体能力进一步提高，水文资料整编从20 世纪50 年代至80 年代的手工计算整编，到90 年代采用的DOS操作系统下的软件整编，到近些年使用较为广泛的SHDP2.0版本，整编软件已进行了多次更新，给水文资料整编工作带来了极大的便利。但随着监测设备及采集方法的改进，在整编工作流程上仍然存在诸多不足，无法满足即时整编的要求。

（1）整编软件的安装和使用。采用SHDP2.0 进行资料整编，其中存在比较普遍的问题就是软件的安装和使用。随着电脑系统从WinXP、Win7、Win8 升级到Win10 系统，当前采用的SHDP2.0 需要在系统上安装SQL Server 数据库，存在诸多兼容性难题和运行不稳定等因素。

（2）定线。当前多采用手工定线，定线人员依然采用曲线条等传统绘图工具，根据测站特性、点子分布绘制出水位-流量、水位-面积和水位-流速等关系曲线，再通过关系线人工摘出水位-流量等结点数据进行推流计算。该传统定线方法工作量大、过程复杂，存在一定的误差。

（3）水文资料审查。根据资料整编工作需要将多站点信息合并汇总至一个数据库，而测站一栏表及原始测站信息每年都会有所变动，在资料提交审查、复审和汇编的过程中，需要人工逐一校对，极易出现错误。

（4）存储数据的方式。根据规范规定，水文观测资料的整编成果都需要经过了整编、审查、复审和汇编等不同阶段。而SHDP2.0 依托的本地数据库需要进行频繁的数据存储、分离和合并等，且不能实现资料的实时在线查看和修改，更不能满足当下在线整编的工作要求。

3 HDP5.0 水文资料整编系统的实践应用

（1）用户权限分级管理

通过登录域名进入用户权限管理系统界面，管理员需要对系统的使用者分配权限。用户权限管理系统与5.0 系统结合使用，实现整编网络化。

用户权限共分为三级，上一级管理员可授予相应的下一级管理员权限、编辑或查看权限。编辑权限每站每年只能授予一个，具有独占性，即只有一个人能编辑录入整编资料。

图1 水文资料整编系统HDP5.0 版组织结构图

（2）软件的安装与登录

HDP5.0 软件相比较SHDP2.0 软件安装简单，且不需要依托本地数据库，只依托网络服务器。可以在Windows 等多个系统上运行计算，本地不存储数据，但支持任意上传和下载存储数据。

（3）软件界面

为提高资料整编数据的安全性，HDP5.0 采用注册账号和密码登录软件界面的方式。进入操作界面后与SHDP2.0 基本相同，但最大的优化是将实测资料录入窗口和报表输出窗口进行左右分开布局，避免在资料录入和报表输出过程中频繁地在两个窗口之间进行切换。另外，在SHDP2.0 软件操作界面的基础上新增加了显示窗口的比例放大功能，解决了资料整编过程中操作界面字体过小不易辨识的问题。在数据维护菜单下，基于网络版本增加了上传数据到服务器和下载数据到本地数据库两项功能。

（4）数据的录入

测站一览表、降水量观测场沿革表、原始测站信息一览表、输出选项等信息分中心资料整编人员逐一录入更改为5.0 版统一由省中心管理员进行管理，避免单机版信息不一致的问题。

测验数据录入。长期以来，水流沙、降蒸等观测资料需要通过计算、校对后，人工手动录入至资料整编软件。而HDP5.0 利用水文测验处理系统将原始测验数据进行计算和校对，导出为ZOG、POG、XLS、TXT 等多种格式，可直接或编辑后导入至HDP5.0 水文资料整编系统。

（5）软件定线

水位流量关系曲线图形处理在SHDP2.0 应用不是很好，而HDP5.0 水文资料整编中的定线模块解决了系统诸多问题，使用起来更加简捷。当数据Z0G01～Z0G09 等表项及实测流量成果表录入后，涉及部分表格时间和水位等信息需要重置完整格式，即可打开“图形”，进入关系曲线定线模块。

采用成熟的定线模块是HDP5.0 在实践应用中的一个巨大优势特点：①对于稳定的水位流量关系，可以利用软件自动生成一条单一的水位流量关系曲线；②对于受河床冲淤、洪水涨落、变动回水、结冰和水生植物等因素影响难以用一条单一曲线表示的不稳定水位流量关系，可灵活运用鼠标完全代替“曲线条、大刀”等传统绘图工具分析确定相对稳定推流时段和关系点分组，分别定出各稳定时段内的水位流量关系曲线，通过曲线时段编辑窗口录入曲线推流时段信息；③水位流量关系曲线绘制后，其相对应的曲线结点将会自动生成，可保存至原始数据库用于推流计算；④如需调整线条可通过改线、移动、结点微调、结点增加或结点加密等方式进行编辑；⑤定线模块还具有曲线合并、曲线拆分、部分重叠等功能，并提供辅助定线窗体，显示相关辅助曲线，能实时统计、计算并显示实测点相对误差、Q-A-V 相关性检查、三种检验误差、相关计算误差、结点、实测点和关系线等信息，供定线操作参考；⑥图形输出。根据资料整编需要，可以输出任意比例、任意图幅大小的pdf 和dxf 图形文件，利用AutoCAD 图形管理平台即可实现dxf 文件的显示、二次编辑和图形打印。

（6）资料审查

利用HDP5.0 实时网络在线的特点，上级管理员授权下一级管理员的任意查看权限，可以真正实现无纸化、无接触的现代化水文资料审查模式，进一步提高了资料审查质量和审查时效。如2021 年，因受疫情影响咸阳市所有基本水文站资料均采用了HDP5.0 在线整编，网络交互审查。

（7）资料汇编

资料汇编取代了以往需要分离数据库、合并数据库、修改一览表和原始测站信息表等多重复杂操作，省中心数据管理员有权限下载所有下一级管理员的原始数据和成果文件，这样既保证了纸质和电子文档数据库一致，也确保了数据库中成果为最终成果。

4 结语

通过实践应用和数据对比分析，HDP5.0 可以在软件安装、数据录入计算、软件定线、成果输出、资料审查、资料汇编等各个步骤和环节上均优于当前普遍使用的南方片水文资料整编系统SHDP2.0。充分说明了借助HDP5.0 可以实现在线整编、校对和审查，并对数据进行分析与管理，可以真正实现水文资料的“日清月结，即时整编”，提高整编的时效性和成果检查的便捷性。目前，采用HDP5.0 进行水文资料整编已经在全省推广应用。