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水文工作是为合理开发利用和管理水资源、防治水旱灾害、保护水环境提供水文信息服务的,它为解决经济社会发展中的水问题研究提供科学依据,是国民经济和社会发展的一项重要基础工作。水文水资源数据整编成果是水文信息的重要组成部分,为提高水文水资源监测数据整编的时效性,提高成果质量,减轻整编工作人员劳动强度,开发功能完备的、能实现海河流域各种水文特性的水文水资源监测数据整编软件是十分必要的。
本系统能够快速实现对海河流域各种水文观测数据的加工、校核、计算、在站整编、复审、汇编,最终形成各类整编成果表,为流域水文资料汇编、水文年鉴刊印、数据库建设提供最终成果。
关键字: 海河流域 水文水资源监测数据 整编、处理系统、水文年鉴、 整编成果
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系统研发的依据、原则及目标
水文水资源监测数据整编处理系统以中华人民共和国行业标准《水文测验整编规范》(
SL247-1999)技术指标为依据,针对海河流域气候条件和河流水文特性及水利工程特点进行系统需求分析。本着实用性、先进性、可扩充性、安全性和标准化的原则;软件达到满足基层水文测站对水文观测资料录入、在站整编的需要,又要满足各级水文管理部门对水文资料成果的审查、复审、汇编、查询、管理、分析、以及向社会提供服务的需要,在设计上使用先进的软件工程化管理方法及软件质量控制体系,符合真正意义上的面向对象设计风格,采用先进的专业应用组件,确保界面友好、操作方便、容错性强,透明度高,便于系统维护、管理;能够完成水文资料整编、审查、复审及汇编等各个环节的整汇编工作;实现海河流域不同类型水文测站、不同观测项目资料整汇编的统一化、规范化;能处理日益庞大的水文信息,实现对水文资料进行实时整编;适应水文监测技术现代化的需要,实现水文信息采集、传输、处理等过程自动化。是一款真正优质高效的实用性强的软件系统。
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系统设计软硬件平台
海河流域水文水资源监测数据整编处理系统是一款面向测站、地市、省及流域机构整、汇编数据处理软件,适合单机单系统组织设计,
程序设计采用结构化程序设计思想、面向对象的设计方法和可视化的设计平台,
开发平台选用
Windows XP/ windows2000/windows NT等可视化操作系统。
选用
visual FORTRAN和
vb6.0,作为系统开发工具。
visual FORTRAN具有高效、专业的科学计算能力,运算精度高、字符处理能力强,支持最新的
FORTRAN语言标准,可以轻而易举地创建基于
Windows操作系统的科学计算程序,非常适合水文水资源监测数据整编核心计算模块的开发。
VB6.0是一种可视化的、面向对象和采用事件驱动机制的结构化高级程序设计语言, 利用事件驱动的编程机制、新颖易用的可视化设计工具,使用
Windows内部的应用程序接口(
API)函数、动态链接库(
DLL)、对象的链接与嵌入(
OLE)、开放式数据连接(
ODBC)等技术,可以高效、快速地开发功能强大、图形界面丰富的应用软件系统。选用
office 2000进行整编成果表年鉴模板设计。
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系统总体构成
根据总体设计要求,系统由数据采集输入处理子系统、降水量资料整编子系统、水、流、沙整编子系统、综合制表处理子系统、合理性对照子系统、整编成果转换及输出打印子系统构成、其系统结构图如图
1所示。
3
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1数据采集输入处理子系统
完成对不同的数据采集、加工方式的数据输入处理工作,可直接读取具有存储功能的现代化监测仪器监测的水文水资源数据;对人工观测并以监测数据记载表形式存放的数据,提供了录入界面,用户可直接输入,还可通过写字板、
excel表等系统提供的录入工具按自由格式输入;直接处理由测站测验整编辅助软件形成的数据加工文件。系统对各类文件进行加工处理,形成相应的整编原始数据文件,按表类统一存放到指定的原始数据文件目录下。
3
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2降水量资料整编子系统
完成对降雨量资料的整编,
形成逐日降水量表、降水量摘录表和各时段最大降水量表(
1)、表(
2)。
3.3
水、流、沙整编子系统
完成对河道、水库、堰闸站水位、流量、泥沙观测项目的整编,分别形成逐日平均水位表、逐日平均流量表、逐日平均含沙量表、逐日平均输沙率表,对河道站编制洪水水文要素摘录表,对堰闸站编制堰闸洪水水文要素摘录表,对水库站编制水库水文要素摘录表。对有多个观测断面,需做流量、含沙量的多断面合成分析计算,形成相应的合成成果表。
3. 4
综合制表整编子系统
依据水文资料整编规范,对实测资料,不需要大量加工计算按一定的表样进行数据的组织、检查错误、分析整理,形成相应的成果。
3. 5
合理性对照子系统
完成单站水位、流量、水温、降雨水文要素的过程线连续性的检查,同一观测站水位、流量、输沙率过程线对照,相邻测站逐日降水量对照、上下游流量等功能。系统对各类检查
绘制水文要素过程线图,通过上下游站、相邻站的过程线图形对照,检验整编成果是否存在问题,确保整编成果质量。系统为用户提供了开窗放大、中心缩小、中心放大、刷新、关闭等图形操作功能,增加了曲线垂直位移比较,可方便地对各水文要素进行峰顶峰谷对照分析。
3. 6
整编成果的转换及输出打印子系统
完成成果表的转换输出打印,
将水文水资源监测数据整编处理系统生成的各类文本形式的整编成果转换成
excel表格式并打印输出。完成
水文年鉴排版格式标准数据文件的汇编,
将整编成果转换按年鉴排版格式进行转换,并按水文年鉴一览表项目顺序进行汇编,
直接提交
水文年鉴刊印,满足整编成果以纸介质形式保存的要求。
系统在输出整编表项时,以一个站年为对象,在检索数据时以该站年遍历数据成果,把该站年所有数据的所有表项分类显示出来,供用户预览、打印整编报表,系统还具有批量打印整编成果的功能,免去用户对每一张报表的点击显示、打印,对流域、地区为单位的批量输出是非常实用的。
3.7
系统维护管理
本系统提供了非常细致的访问权限控制功能,通过访问权限控制列表定制用户对资源的访问控制能力,确保信息系统安全和保护软件的知识产权。系统中设置了三级访问权限控制,分别为系统管理员、高级用户和一般用户。系统管理员对系统具有维护、管理、备份、创建新用户、控制用户登录密码和权限等级分配,达到对系统资源的安全控制。高级用户享有所有子系统的使用权。一般用户仅可实现对部分子系统的操作权。
3.8
系统特殊功能
水文水资源监测数据整编处理系统的每一个子模块都能实现单站和按流域、地区批量连算功能,
单站整编分为一次一站年
计算,便于检查和发现原始数据加工中出现的各种问题,并直接修改,适用于测站。连算可不需人工干预将本地区所有观测项目的整编一次完成,提高系统效率。
系统在各个子系统的整编计算过程中,具有错误俘获处理功能,遇到错误后将产生错误的文件名、错误类型,写到错误文件中,执行过程中系统不会中断,运行完成后,系统将错误及时提供给用户,用户可运用数据编辑处理功能直接进行修改,减少批量处理出错的机会。
本系统能准确判别和处理各类整编符号,并在成果中自动添加,不需人为干预。
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系统的发展
随着水文事业的快速发展,新技术、新仪器、新设备的应用,水文观测数据的采集方法也将不断趋向现代化,因此开发直接读取新观测设备监测数据的数据接口软件,系统将不断的升级和完善,以确保系统的正常使用。
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