3S技术下水文信息化管理论文

13S技术及其基本原理

1.1遥感系统（RS）

遥感系统作为一种数据信息源及更新手段，具有获取信息量大、动态性强、观测范围广、实时性好和速度快等特点。遥感系统原理是应用各类遥感器，基于外层空间和高空平台，对地表或一定深度地表的电磁波信息进行截获，并对数据进行处理分析，进而推导出研究物体的位置、大小、形状、属性等各类信息，并对研究物体及其周边环境之间关系进行分析的一种技术科学。

1.2流量测整情况

该站测验河段顺直，两岸边坡均为岩石，左岸边坡较平缓，水位、流量的测验受隔河岩水库变动回水影响，造成水位-流量关系点子散乱。为了满足水位流量关系变化和定线要求，在原基本断面开展水文测验工作，水位流量的单值化将失去意义。为了适应水文现代化的需求，故需寻求新的推流方法进行水位流量关系测验整编，以达到水位流量的单值化，为今后水文信息化改革作准备。

1.3全球定位系统（GPS）

全球定位系统是由GPS信号接收机、地面监控系统和GPS卫星星座三部分构成，具有全天候、全球性、高精度无线电定时、导航、定位的多功能。全球定位系统在精密定位、工程测量、海空导航、速度测量、大地测量、动态观测等方面广泛应用。

1.43S技术的综合应用及其基本原理

3S技术是RS、GIS和GPS的综合应用，即通过对各自技术优势的整合，可以为人们提供实时、准确、经济的各种决策辅助信息和空间信息。3S技术综合应用可以充分利用“3S”各自的优势，利用遥感系统具有实时、快速、动态的获取空间信息功能，通过获取遥感影像图，大范围、准确、及时、综合的提供地理信息系统环境和资源数据，对GIS数据库根据需要进行及时更新；GIS对地理信息系统数据进行采集、查询、分析、管理、计算、可视表现处理，为提取和分析遥感信息提供辅助数据资料，对遥感数据进行自动分类，大大提高地理信息系统数据精度处理效率；GPS具有连续、实时确定地球地点、物体和现象的经纬度、高程、三维速度、精确时间的功能，利用GIS对地点、物体、现象进行准确的空间定位，基于遥感图像功能，识别地面控制点、样本像元类型，为校正、投影变换、分类图像几何服务。3S技术综合应用的基本思路：利用RS获得最新图像信息，利用GPS获得图像信息主要“位置”信息，利用GIS处理、分析图像，紧密结合RS、GPS、GIS三者，为人类提供精确的包括文本数据和图件等基础资料。

2水文信息化管理内容

水文信息化管理内容是围绕水文信息采集、水文信息传输、水文信息存储、水文信息服务等应用开展的业务。水温信息化管理应用系统包含对水文信息的分析、预测、统计、评价、预报等功能。

2.1信息采集

水文信息采集系统由卫星、GPS、传感器、监测仪器、遥感等仪器组合而成。水文信息化的基础是信息采集系统，采集的水文信息类型包括水位、降水、流量、蒸发、水质、墒情等。水文信息采集是基于传感器微电子技术，通过传感器把水文信息转为电子信号，利用传输系统将其传到数据中心，同时实现远程控制测站。水文信息采集系统是为了获取更大时空尺度、更多种类的信息，在水文、空间、时间三方面要素拓展水文信息获取能力。

2.2信息传输

信息传输系统由传输网络系统、无线传输（卫星、超短波、GPRS/GSM等）、有线传输（电缆、光纤、公用电话等）组合而成。信息传输基于现代通信、计算机应用技术、网络，借助短波数传、通信卫星、公用分组交换网、Internet以及微波通信网等媒介，构建高效的、完整的通信网络系统，实现时效性、可靠性、准确性的信息传递。

2.3信息存储

信息存储系统是将各类信息存储于数据库。水文信息利用分布式存储系统，通过对海量信息进行自动采集、信息化处理，实现水文信息数据库建设，实现存储、分类、管理水文信息数据。

2.4信息服务

信息服务系统通过图表、数据等基础性服务功能对抗旱、防汛、水资源配置等事务进行管理。水文信息作为重要的基础信息，对水利行业对国家社会经济均有广泛应用。在防汛抗旱中，水文不仅提供准确及时的水文信息，还要提供水文分析预报成果，以便提供科学决策依据；在水资源配置等涉水事务管理中，水文信息服务提供基础性事务管理。

33S技术在水文信息化管理中的应用

3S技术推动水文科学发展，在水文信息化管理中，主要应用于站网管理系统、洪水预报系统、蓄滞洪区洪水演进系统、枯水期径流预报系统、地下水管理系统、水质预警预测系统、墒情管理系统等七大业务系统，辅助水文信息分析处理应用。

（1）站网管理系统：通过对站网布局及时调整，为掌握水文信息动态监测提供工具支撑，对各类水文站（如水位、水文、蒸发、雨量等）、遥测站、报汛站、地下水监测站等实现动态管理。

（2）洪水预报系统：实现分析处理雨水情信息、过滤计算预报参数、优选比较预报方案、整合参考专家经验、综合分析预报成果、分析预测洪涝灾害、综合输出预报结果、检验分析预报成果，实现精度洪水预报及其预见期。

（3）蓄滞洪区洪水演进系统：在三维数字模型、二维数字地形图上通过叠加各种经济社会信息、水文要素、生态信息，对各种地理实体、水文要素的空间分布进行综合表达，对洪水演进过程进行分析，对经济损失进行统计估算。

（4）枯水期径流预报系统：通过对枯季径流来水规律及气候特征的分析研究，用水文方法和水文气象方法分别构建枯水期径流预报模型，服务于水资源调度和管理。

（5）地下水管理系统：基于地下水水流测试模型，对地下水位、水位变化进行可视化形式的反映，分析区域水量的均衡性，对水资源的科学调度和优化配置进行分析。

（6）水质预警预测系统：通过对河流中污染物进行扩散输移模型分析，构建水质预警预测系统模拟分析污染物的扩散、输移，预测河流水质状况、水质变化，快速反应恶性、突发水质污染事故，并对其进行预警预报，服务于水资源管理及其优化配置。

（7）墒情管理系统：采用多种方法，利用水文、遥感、农业、气象等信息，对各类干旱指数、干旱综合指数进行估算，进而对旱情状况及其未来变化趋势进行预测，提供科学指导水资源调度、抗旱、农业生产等活动的决策支持依据。

作者:孙金汪平黄新平单位:湖北省武汉市水文水资源勘测局