[摘要]從馬尾區(qū)洪水預(yù)警報系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)接收、糾錯、查詢統(tǒng)計、報表輸出、展示等方面介紹其在防汛指揮中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞] 預(yù)警報系統(tǒng) 防汛指揮 馬尾區(qū)
馬尾區(qū)洪水預(yù)警報系統(tǒng)目前在區(qū)內(nèi)已建5處自動測報站和1個中心站（目前還有6個自動測報站和1個分中心站在建設(shè)中），還可實時接收共享福州市內(nèi)河洪水預(yù)警報系統(tǒng)在馬尾區(qū)上下游部分測站的數(shù)據(jù)。洪水預(yù)警報軟件通過建立統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并展示，為馬尾區(qū)的防汛指揮方便快捷地提供雨情、水情等實時信息，提高了馬尾區(qū)的防汛指揮能力。
1軟件功能簡介
軟件從功能結(jié)構(gòu)上劃分為6個模塊：數(shù)據(jù)接收、自動糾錯、查詢統(tǒng)計、報表輸出、數(shù)據(jù)維護(hù)、綜合展示。
1.1 數(shù)據(jù)接收
軟件開發(fā)了數(shù)據(jù)自動接收功能，可自動讀取前置機(jī)的雨水情數(shù)據(jù)并寫入數(shù)據(jù)庫，可設(shè)置讀取時間間隔，通常情況下設(shè)為5分鐘。解決了數(shù)據(jù)接收的兼容性問題，避免在服務(wù)器運(yùn)行多個程序，節(jié)約資源。
1.2 數(shù)據(jù)糾錯
由于原始的汛情數(shù)據(jù)會由于數(shù)據(jù)突變、數(shù)據(jù)跳躍、信號中斷、數(shù)據(jù)阻塞、信號串?dāng)_、冒大數(shù)冒負(fù)數(shù)以及一些人為的測試及更換設(shè)備所造成的汛情數(shù)據(jù)的錯誤，對防汛過程中的決策就造成了一定的影響。因此，通過接收時間、相鄰原始數(shù)據(jù)、雨量閥值等參數(shù)的設(shè)定，可將錯誤數(shù)據(jù)刪除。在對汛情中的水情數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯時，首先讀入最后兩個原始的水情數(shù)據(jù)，并對水位值與時間分別進(jìn)行比較；如若前后兩個水情數(shù)據(jù)的水位差值與時間差值都在用戶設(shè)定的許可范圍內(nèi)，則為正確數(shù)據(jù)生成差值并直接寫入水情庫；否則生成錯誤標(biāo)志與記錄一起寫入水情庫。在對汛情中的雨情數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯時，首先讀入最后兩個原始的雨情數(shù)據(jù)，并對雨量值與時間分別進(jìn)行比較；如若前后兩個雨情數(shù)據(jù)的雨量差值與時間差值都在用戶設(shè)定的許可范圍內(nèi)，則為正確數(shù)據(jù)生成差值并直接寫入雨情庫；否則為錯誤數(shù)據(jù)，這時再往前讀入倒數(shù)第三個數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；如若這時的雨量差值與時間差值都在用戶設(shè)定的許可范圍內(nèi)，則也為正確數(shù)據(jù)生成差值并直接寫入雨情庫；否則為錯誤數(shù)據(jù)，則差值為0寫入雨情庫。
1.3 查詢統(tǒng)計
對汛情數(shù)據(jù)進(jìn)行水情和雨情進(jìn)行查詢統(tǒng)計。水情查詢方式有實時水位、時段水位、日段水位和原始數(shù)據(jù)四種方式，雨量查詢方式有累計雨量、極值雨量、時段雨量、旬雨量、月雨量、年雨量和原始數(shù)據(jù)7種方式，這些查詢數(shù)據(jù)將生成報表、報圖供用戶直接調(diào)用；可導(dǎo)出到Excel和Word，供用戶自由編輯使用；所有報表、報圖和地圖界面均可輸出打印。圖1為時段水位報表。
1.4 報表輸出
系統(tǒng)軟件提供6種日常報表的輸出：當(dāng)前水位報表、時段水位報表、每日水位報表、過程雨量報表、時段雨量報表、每日雨量報表。當(dāng)前水位報表輸出的是管轄范圍內(nèi)所有測站離所選定的時間往前推最近的一個水位數(shù)據(jù)的當(dāng)前水位；時段水位報表輸出的是管轄范圍內(nèi)所有測站的某一時間段內(nèi)各個時段的水位；每日水位報表輸出的是所有測站每天早上8點開始的每天水位；過程雨量報表輸出的是所有測站在某個時間間隔內(nèi)所產(chǎn)生的雨量總和；時段雨量報表輸出的是所有測站在某一時間間隔內(nèi)每個小時所產(chǎn)生的雨量；每日雨量報表輸出的是所有測站從前一天9點開始到當(dāng)天的8點這一時段每天所產(chǎn)生的雨量總和。
1.5 數(shù)據(jù)維護(hù)
系統(tǒng)軟件可對汛情數(shù)據(jù)和站點相關(guān)參數(shù)進(jìn)行維護(hù)。實時汛情數(shù)據(jù)維護(hù)主要是針對糾錯過程中無法查明的數(shù)據(jù)錯誤進(jìn)行糾正維護(hù)，并對數(shù)據(jù)缺少的情況進(jìn)行維護(hù)，以補(bǔ)足數(shù)據(jù)；站點相關(guān)參數(shù)主要是站點進(jìn)行維護(hù)，比如新架設(shè)一個站點，這樣就需要在系統(tǒng)中能夠有這個站點的汛情，就需要在系統(tǒng)中注冊一個站點；或是這個站點由于自然原因需要移位，這樣就會造成站點參數(shù)的變更等。因此，站點相關(guān)參數(shù)維護(hù)主要是針對這些情況進(jìn)行維護(hù)。
1.6 綜合展示
系統(tǒng)通過GIS展示、汛情監(jiān)視、汛情告警三個方面進(jìn)行展示。
GIS展示主要從空間的概念上，在縣的行政區(qū)劃范圍內(nèi)，展示出該縣內(nèi)的行政區(qū)劃、主要水系、主要山峰、主干道路以及測站分布等；并可以進(jìn)行相應(yīng)的GIS操作，如: 放大、縮小、平移、點選、框選等操作。
汛情監(jiān)視通過與GIS展示相結(jié)合，以直觀的分布圖展示當(dāng)前各測站的實時水情、雨情數(shù)據(jù)，同時展示數(shù)據(jù)的趨勢。首先得到當(dāng)前的實時水情及雨情數(shù)據(jù)，接著計算出趨勢（水位才有，取前后兩個差值大于0，則為上升，小于0則為下降。），然后取得通過地圖數(shù)據(jù)獲取各個測站的位置分布數(shù)據(jù)，最后結(jié)合位置分布數(shù)據(jù)、汛情數(shù)據(jù)及趨勢數(shù)據(jù)，生成監(jiān)視效果，以圖或表的形式輸出。如圖2所示，分別展示實時水情、雨情數(shù)據(jù)。
汛情告警是通過在汛情監(jiān)視得到監(jiān)視數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，與汛情數(shù)據(jù)的等級數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果有超過，則以聲音、圖像變換等手段進(jìn)行告警，有條件的地區(qū)還可以通過短信進(jìn)行告警(需要配備短信設(shè)備)。其中水情等級包括警戒水位、危險水位、汛限水位等；雨情等級包括小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨。
2應(yīng)用
作為防洪非工程措施一個重要組成部分的馬尾區(qū)洪水預(yù)警報系統(tǒng)，在馬尾區(qū)歷年來的防汛抗災(zāi)中發(fā)揮了重要的作用。在系統(tǒng)軟件的應(yīng)用中，防汛人員可通過網(wǎng)絡(luò)隨時了解實時汛情數(shù)據(jù)，可根據(jù)實際需要對汛情數(shù)據(jù)方便、快捷地進(jìn)行統(tǒng)計、查詢、分析，進(jìn)一步提高防汛指揮決策調(diào)度的時效性。例如：我區(qū)洪水預(yù)警報系統(tǒng)在白眉水庫防洪調(diào)度上發(fā)揮了重要的作用，2008年7月25日的“鳳凰”臺風(fēng)，臺風(fēng)于25日14時生成，26日17時發(fā)展成臺風(fēng)，我們根據(jù)實時汛情數(shù)據(jù)（包括水庫蓄水、流域內(nèi)降雨量、入庫流量等數(shù)據(jù)）決定于28日8時開始泄洪至31日9時結(jié)束�？傂沽繛�2134萬m3，總?cè)霂炝繛?984萬m3，最大下泄流量為128m3/s（30日5：00～6：00），最大入庫流量為327.4m3/s（30日2：30），削峰60.9%，確保水庫大壩的安全。
3結(jié)束語
基于縣級防汛需求的、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、功能齊全、可靠穩(wěn)定的預(yù)警報系統(tǒng)軟件，易用、實用，并可根據(jù)防汛需要加入云圖、臺風(fēng)路徑等功能模塊的可擴(kuò)展性，進(jìn)一步提高了馬尾區(qū)防汛指揮的信息化水平。
[關(guān)鍵詞] 預(yù)警報系統(tǒng) 防汛指揮 馬尾區(qū)
馬尾區(qū)洪水預(yù)警報系統(tǒng)目前在區(qū)內(nèi)已建5處自動測報站和1個中心站（目前還有6個自動測報站和1個分中心站在建設(shè)中），還可實時接收共享福州市內(nèi)河洪水預(yù)警報系統(tǒng)在馬尾區(qū)上下游部分測站的數(shù)據(jù)。洪水預(yù)警報軟件通過建立統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并展示，為馬尾區(qū)的防汛指揮方便快捷地提供雨情、水情等實時信息，提高了馬尾區(qū)的防汛指揮能力。
1軟件功能簡介
軟件從功能結(jié)構(gòu)上劃分為6個模塊：數(shù)據(jù)接收、自動糾錯、查詢統(tǒng)計、報表輸出、數(shù)據(jù)維護(hù)、綜合展示。
1.1 數(shù)據(jù)接收
軟件開發(fā)了數(shù)據(jù)自動接收功能，可自動讀取前置機(jī)的雨水情數(shù)據(jù)并寫入數(shù)據(jù)庫，可設(shè)置讀取時間間隔，通常情況下設(shè)為5分鐘。解決了數(shù)據(jù)接收的兼容性問題，避免在服務(wù)器運(yùn)行多個程序，節(jié)約資源。
1.2 數(shù)據(jù)糾錯
由于原始的汛情數(shù)據(jù)會由于數(shù)據(jù)突變、數(shù)據(jù)跳躍、信號中斷、數(shù)據(jù)阻塞、信號串?dāng)_、冒大數(shù)冒負(fù)數(shù)以及一些人為的測試及更換設(shè)備所造成的汛情數(shù)據(jù)的錯誤，對防汛過程中的決策就造成了一定的影響。因此，通過接收時間、相鄰原始數(shù)據(jù)、雨量閥值等參數(shù)的設(shè)定，可將錯誤數(shù)據(jù)刪除。在對汛情中的水情數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯時，首先讀入最后兩個原始的水情數(shù)據(jù)，并對水位值與時間分別進(jìn)行比較；如若前后兩個水情數(shù)據(jù)的水位差值與時間差值都在用戶設(shè)定的許可范圍內(nèi)，則為正確數(shù)據(jù)生成差值并直接寫入水情庫；否則生成錯誤標(biāo)志與記錄一起寫入水情庫。在對汛情中的雨情數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯時，首先讀入最后兩個原始的雨情數(shù)據(jù)，并對雨量值與時間分別進(jìn)行比較；如若前后兩個雨情數(shù)據(jù)的雨量差值與時間差值都在用戶設(shè)定的許可范圍內(nèi)，則為正確數(shù)據(jù)生成差值并直接寫入雨情庫；否則為錯誤數(shù)據(jù)，這時再往前讀入倒數(shù)第三個數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；如若這時的雨量差值與時間差值都在用戶設(shè)定的許可范圍內(nèi)，則也為正確數(shù)據(jù)生成差值并直接寫入雨情庫；否則為錯誤數(shù)據(jù)，則差值為0寫入雨情庫。
1.3 查詢統(tǒng)計
對汛情數(shù)據(jù)進(jìn)行水情和雨情進(jìn)行查詢統(tǒng)計。水情查詢方式有實時水位、時段水位、日段水位和原始數(shù)據(jù)四種方式，雨量查詢方式有累計雨量、極值雨量、時段雨量、旬雨量、月雨量、年雨量和原始數(shù)據(jù)7種方式，這些查詢數(shù)據(jù)將生成報表、報圖供用戶直接調(diào)用；可導(dǎo)出到Excel和Word，供用戶自由編輯使用；所有報表、報圖和地圖界面均可輸出打印。圖1為時段水位報表。
1.4 報表輸出
系統(tǒng)軟件提供6種日常報表的輸出：當(dāng)前水位報表、時段水位報表、每日水位報表、過程雨量報表、時段雨量報表、每日雨量報表。當(dāng)前水位報表輸出的是管轄范圍內(nèi)所有測站離所選定的時間往前推最近的一個水位數(shù)據(jù)的當(dāng)前水位；時段水位報表輸出的是管轄范圍內(nèi)所有測站的某一時間段內(nèi)各個時段的水位；每日水位報表輸出的是所有測站每天早上8點開始的每天水位；過程雨量報表輸出的是所有測站在某個時間間隔內(nèi)所產(chǎn)生的雨量總和；時段雨量報表輸出的是所有測站在某一時間間隔內(nèi)每個小時所產(chǎn)生的雨量；每日雨量報表輸出的是所有測站從前一天9點開始到當(dāng)天的8點這一時段每天所產(chǎn)生的雨量總和。
1.5 數(shù)據(jù)維護(hù)
系統(tǒng)軟件可對汛情數(shù)據(jù)和站點相關(guān)參數(shù)進(jìn)行維護(hù)。實時汛情數(shù)據(jù)維護(hù)主要是針對糾錯過程中無法查明的數(shù)據(jù)錯誤進(jìn)行糾正維護(hù)，并對數(shù)據(jù)缺少的情況進(jìn)行維護(hù)，以補(bǔ)足數(shù)據(jù)；站點相關(guān)參數(shù)主要是站點進(jìn)行維護(hù)，比如新架設(shè)一個站點，這樣就需要在系統(tǒng)中能夠有這個站點的汛情，就需要在系統(tǒng)中注冊一個站點；或是這個站點由于自然原因需要移位，這樣就會造成站點參數(shù)的變更等。因此，站點相關(guān)參數(shù)維護(hù)主要是針對這些情況進(jìn)行維護(hù)。
1.6 綜合展示
系統(tǒng)通過GIS展示、汛情監(jiān)視、汛情告警三個方面進(jìn)行展示。
GIS展示主要從空間的概念上，在縣的行政區(qū)劃范圍內(nèi)，展示出該縣內(nèi)的行政區(qū)劃、主要水系、主要山峰、主干道路以及測站分布等；并可以進(jìn)行相應(yīng)的GIS操作，如: 放大、縮小、平移、點選、框選等操作。
汛情監(jiān)視通過與GIS展示相結(jié)合，以直觀的分布圖展示當(dāng)前各測站的實時水情、雨情數(shù)據(jù)，同時展示數(shù)據(jù)的趨勢。首先得到當(dāng)前的實時水情及雨情數(shù)據(jù)，接著計算出趨勢（水位才有，取前后兩個差值大于0，則為上升，小于0則為下降。），然后取得通過地圖數(shù)據(jù)獲取各個測站的位置分布數(shù)據(jù)，最后結(jié)合位置分布數(shù)據(jù)、汛情數(shù)據(jù)及趨勢數(shù)據(jù)，生成監(jiān)視效果，以圖或表的形式輸出。如圖2所示，分別展示實時水情、雨情數(shù)據(jù)。
汛情告警是通過在汛情監(jiān)視得到監(jiān)視數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，與汛情數(shù)據(jù)的等級數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果有超過，則以聲音、圖像變換等手段進(jìn)行告警，有條件的地區(qū)還可以通過短信進(jìn)行告警(需要配備短信設(shè)備)。其中水情等級包括警戒水位、危險水位、汛限水位等；雨情等級包括小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨。
2應(yīng)用
作為防洪非工程措施一個重要組成部分的馬尾區(qū)洪水預(yù)警報系統(tǒng)，在馬尾區(qū)歷年來的防汛抗災(zāi)中發(fā)揮了重要的作用。在系統(tǒng)軟件的應(yīng)用中，防汛人員可通過網(wǎng)絡(luò)隨時了解實時汛情數(shù)據(jù)，可根據(jù)實際需要對汛情數(shù)據(jù)方便、快捷地進(jìn)行統(tǒng)計、查詢、分析，進(jìn)一步提高防汛指揮決策調(diào)度的時效性。例如：我區(qū)洪水預(yù)警報系統(tǒng)在白眉水庫防洪調(diào)度上發(fā)揮了重要的作用，2008年7月25日的“鳳凰”臺風(fēng)，臺風(fēng)于25日14時生成，26日17時發(fā)展成臺風(fēng)，我們根據(jù)實時汛情數(shù)據(jù)（包括水庫蓄水、流域內(nèi)降雨量、入庫流量等數(shù)據(jù)）決定于28日8時開始泄洪至31日9時結(jié)束�？傂沽繛�2134萬m3，總?cè)霂炝繛?984萬m3，最大下泄流量為128m3/s（30日5：00～6：00），最大入庫流量為327.4m3/s（30日2：30），削峰60.9%，確保水庫大壩的安全。
3結(jié)束語
基于縣級防汛需求的、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、功能齊全、可靠穩(wěn)定的預(yù)警報系統(tǒng)軟件，易用、實用，并可根據(jù)防汛需要加入云圖、臺風(fēng)路徑等功能模塊的可擴(kuò)展性，進(jìn)一步提高了馬尾區(qū)防汛指揮的信息化水平。
