水文遥测终端技术在水文情报预报中的应用

水文遥测终端技术在水文情报预报中的应用

◎ 潘忠海 烟台市水文中心 摘 要：随着社会经济水平的不断提高，国家对水利基础设施的建设愈发重视且逐渐加大

建设力度，而在水文情报预报中应用先进的水文遥测终端技术，能够提高水文数据的采集与

查询效率，从而为干旱、洪涝等灾情的预测提供精准的水文情报。基于此，本文将结合工作

经验，对水文遥测终端技术内涵及其在水文情报预报中的应用优势进行分析，同时提出具体的应用要点，以期为从业同行提供参考，共同推进水文工作及水文资源建设事业的发展。

关键词：水文遥测终端技术；水文情报预报；应用

水文情报预报的核心目的是为了

有效预防洪涝灾害和抗旱工作，提高

水资源保护的科学性和有效性。现

代科技的快速发展，特别是水文遥

测终端技术的完善，使得数据信息采

集、远程控制等方面取得极大的进

展，为水文情报预报工作的实现提供

了重要手段和关键技术[1]。因此，针

对水文遥测终端技术在水文情报预

报中的应用展开研究，有着重要的现

实意义。

1.水文遥测终端技术概述

水文遥测终端技术是一种使用

电子设备实时监测水文数据的技术，

包括水位、流量、水温、水质等方面

的数据，这些数据可以通过传感器

采集，然后传输到遥测终端，再通过

各种通信手段传输到数据中心[2]。

一般情况下，水文遥测终端会采用

GPRS、CDMA、NB-IoT等方式，确

保数据的实时性和准确性。水文遥

测终端技术在河流、湖泊、水库等水

文监测领域非常重要，它可以提供实

时数据，帮助管理者及时采取措施保

障水资源的合理利用和环境保护。具体来讲，水文遥测终端技术

的工作原理包括以下几个方面：①传

感器数据采集。传感器可以实时采

集水位、水流、水温、水质等水文数

据，并转换成数字信号传输给遥测

终端。②遥测终端数据处理。遥测终

端负责将传感器采集的数据进行处

理和编码，将数据上传到云端服务器

或本地数据中心。③数据通信。遥测

终端需要通过无线或有线的通信方

式将数据传输到数据中心。常用的通

信方式包括GPRS、CDMA、NB-IoT

等。④数据中心处理。数据中心收到

数据后进行处理和储存，将数据转化

成易于读取和分析的形式，并提供给

水利部门、水文监测机构等使用[3]。

总的来说，水文遥测终端技术

是通过分布式传感器、遥测终端设备

（如图1所示）、数据中心等相互协

作的过程来实现对水文数据的实时

监测和处理，为水文情报预报工作提

供了重要基础支撑。

2.水文

遥测终端技术在水文情报预

报中的应用价值

2.1提高水文数据实时采集与传输效率传统的水文观测方式需要人工

到现场定时采集水位、流量等数据，

且数据传输依赖人工录入，存在一定

的误差和延迟。而使用水文遥测终端

技术，可以实现自动化采集和传输，

从根本上提高数据获取的实时性和

准确度。以黄河为例，黄河流域超过

60%的站点已实现遥测联网，其中绝

大部分采用无线网络方式遥测传输

数据，实时监测水位、流量、水温等

数据，并通过互联网进行数据传输，

以实现远程数据的采集、分析、处理

和发布，使水文情报预报的准确度大

大提高[4]。水文遥测终端技术的应用

为水文情报预报带来了显著的优势，

通过提高采集效率、降低数据误差、

提高数据质量和可靠性等方式，可以

更好地为水利建设、水资源管理、防

洪减灾、生态保护等领域提供高质

量、实时、准确的水文数据支撑。

2.2实现水文信息的自动化管理

传统水文观测方式需要大量人

力、物力和财力投入，且需要花费大

量时间对数据进行处理和分析。而引

入水文遥测终端技术，

可以实现对水

位、

流量等数据实时自动监测、

采集珠江水运 2023 1483

和传输，同时实现数据的实时分析和

处理，减少人工干预，实现自动化管

理，从而节省人力和物力投入，降低

运维成本，提高预报效率和准确性。

因此，水文遥测技术在水文情报预

报和水利工程管理中的应用前景非

常广阔，对水文数据的实时获取和预

测、灾害预警和水利工程管理等方

面都有着不可替代的重要作用。

2.3提高水文情报预报分析与预测能力

水文遥测终端技术的优势在于

其对水文要素实时监测和传输的精

度和准确性，而气象遥感技术则可以

实现对大范围气象要素的遥感监测

和数据采集，将两者相结合，可以形

成多元观测网络，综合利用多源数据

获取更全面、准确的水文气象数据，

从而提高水文情报预报的综合分析

和预测能力。比如，在青海省湟水流

域国家水文站建设中，水文遥测终端

技术和气象自动站技术相结合，共同

构建成一个生态水文监测网，实现了

对水环境、气候和生态的全面监测。

通过实时监测水位、水量、雨量、风

向、风速等数据，系统可以实现自动

预测洪水、旱情等重要情况，提供及

时、准确的预警信息。由此可见，水

文遥测终端技术与气象遥感技术相

结合，形成了多元观测网络，具有明

显的优势和潜力。利用现代集成传感

器技术，实现对各种环境信息的全方

位、远程、连续监测与获取，实现了

对水文情报预报的更加全面的预测，

具有非常重要的应用价值。

3.水文遥测终端技术在水文情报预

报中的应用要点

3.1实时监测水文数据

在水文情报预报工作中，实时监

测水文数据是一个关键的环节。采

用水文遥测终端技术可以实现对水

文数据的自动化、数字化、标准化监

测，如降雨量、径流量、水位、水温

等，提高水文数据的时空分辨率和

覆盖范围，为水资源管理和水灾防治提供科学依据和决策支持。例如，在

江苏省南京市秦淮河流域，南京市水

文水资源勘测局利用水文遥测终端

技术实施秦淮河流域水文观测工作，

在该流域内，安装了一批水文遥测终

端，每隔1小时自动上传降水量、水

位、流量、水温、溶解氧等水文参数，

实现了对该流域水文过程的全时段

监测和综合分析。其中，以秦淮河南

京站的数据为例，该站位于南京市政

府对面，负责对秦淮河中上游水情监

测。其实时上传的水位、流量等数据

如表1所示。

通过实时监测这些数据，可以研

究秦淮河在不同时期水位、流量的变

化规律，并根据数据建立水文模型，

开展水文过程的预测和防洪调度工

作。同时，还可以对数据进行可视化

处理，通过图表等形式向相关人员

提供水文信息服务，方便他们进行科

学决策。

3.2联合分析水文数据

将不同水文遥测终端的数

据进行联合分析，得出更全面和准确的水

文数据信息，解决单一观测站数据不

足或偏离实际情况的问题。在联合分

析多个监测站的水文数据时，可以先

对数据进行筛选和校验，排除异常值

和错误数据，并进行数据质量评估和

误差分析，以保证数据的可靠性和准

确性。随后可以应用统计学和时空插

值方法，对不同站点的数据进行叠加

和拟合，得出更为完整和连续的水文

过程信息，并提高空间分辨率[5]。

此外，联合分析水文数据不仅可

以提高水文信息的精细度，更可以帮

助决策者更好地了解不同水文指标

之间的内在联系，进行全面、系统的

水资源管理和规划，为水资源节约和

环境保护工作提供科学支撑。

3.3实现智能决策

在水文情报预报工作中，利用水

文遥测终端技术实现智能决策是非

常重要的一个方面。通过实时监测

和综合分析水文遥测终端的数据，

可以利用水文模型和决策支持系统

图1 水文遥测终端机84学术　ACADEMIC

（DSS）进行智能决策，如水位预

测、洪水预警、防洪调度等，进一步

提高水资源管理的科学化水平。

在支持防洪调度方面，利用水文

遥测终端技术也有着重要的应用。例

如，在华南某省份的防洪调度中心，

利用水文遥测终端建立了水文模型

及相关数据库，通过实时监测不同

河段的水位、流量、降雨等信息，及

时制定洪涝灾害应急预案，为市民

的生命财产安全提供及时可靠的保

障。总而言之，利用水文遥测终端技

术实现智能决策，可以针对具体的水

文情境，选择合适的分析方法和决

策模型，辅助决策者更加科学地制定

预防、处置策略。精准预报、快速反

应、及时决策是利用水文遥测终端技

术实现智能决策的重要内容，也是提

高水文情报预报工作的效率、准确性

和全面性的关键。

3.4建立水文数据库

在水文情报预报工作中，利用水

文遥测终端技术建立水文数据库是

非常有帮助的。通过水文遥测终端

技术，可以收集和整理大量的水文数

据，并进行有效分类、存储和管理，

从而建立完善的水文数据库，为水

文科学研究和水资源管理提供数据

基础。比如，在长江源区的水文监测

工作中，采用水文遥测终端技术，将

多个监测站的水文数据收集并整合

到同一个数据库中，进一步建立了长

江上游水文数据库。该数据库包含了

宁南、边坝、察雅、芒康、乃东等地区

监测站站点的流量、水位、降雨等水

文监测数据，涵盖了从2000年开始至今的全部观测数据。利用该水文

数据库，可以对上游的河流和水库进

行全面的分析和评估，为进一步开展

水资源管理和环境保护提供了数据

基础。

那么，应当如何利用水文遥测终

端技术建立水文数据库呢？首先，要

根据监测要求和实际场景，选择适

合的水文遥测终端，并且根据监测要

求，在测站设置传感器并安装遥测

终端，确保传感器测量的数据准确

可靠，并保证遥测终端的良好工作状

态。然后，根据不同的遥测终端，设

置相应的参数，例如通讯方式、传输

频率、数据格式等。同时在接收端建

立数据中心，用于存储和处理接收的

水文数据，其中数据中心可以是本地

计算机、云服务器等；最后，分析和

处理接收的数据，形成图表和报告，

为水文研究和水资源管理提供可视

化和科学依据。并且要定期备份数

据，采取设置密码、数据加密等措施

保护数据的安全性和完整性。

总而言之，利用水文遥测终端技

术建立水文数据库是提高水文情报

预报工作效率和科学水平的重要方

式之一。建立完善的水文数据库可以

为水文科学研究和水资源管理提供

数据基础，进一步提高水文情报预报

工作的科学性和可靠性。

4.结束语

综上所述，水文遥测终端技术

在水文情报预报中扮演重要角色，具

有提高水文数据实时采集与传输效

率、实现水文信息的自动化管理、

提高水文情报预报分析与预测能力等

方面的应用价值。在水文情报预报中

应用水文遥测终端技术，应当重视

实时监测水文数据、联合分析水文

数据、实现智能决策以及建立水文

数据库等方面的应用要点，为防汛部

门提供精准可靠的数据信息，支持水文情报预报工作的有效开展。参考文献：

[1]张鑫,王慧,王娟.水文物联网安全监测

和主动防御技术研究[J].信息与电脑(理论

版),2021,33(09):206-209.

[2]史晓冬,姚小翔,李兆忠,等.一种水文遥测终

端的软件构架设计[C]//浙江省水利学会.浙江

省水利学会2020学术年会论文集.浙江省水利

学会2020学术年会论文集,2020:298-307.

[3]刘俊卿.水文自动监测系统运行管理研究

[J].中国高新科技,2019(23):49-51.

[4]由国武.水文情报预报中水文遥测终端技术

的应用探讨[J].内蒙古水利,2019(07):53-54.

[5]王华.水文测报系统中无线遥测技术

的运用[J].中小企业管理与科技(上旬

刊),2019(11):140-1

41.时间水位（m）流量（m³/s）

2021年8月20日 10:00:004.91222.277

2021年8月20日 11:00:004.87321.125

2021年8月20日 12:00:004.87020.961

2021年8月20日 13:00:004.87521.116

表1 秦淮河中上游水情数据珠江水运 2023 1485