便携式墒情综合检测仪与雨情墒情自动测报系统设计

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1、.便携式墒情综合检测仪与雨情墒情自动测报系统设计[摘要]为了及时准确地掌握全市雨情和墒情现状，吕粱市采用了托普仪器的BTZS-GPRS型便携式墒情综合检测仪监测土壤墒情变化，同时雨情墒情自动测报系统采用面向对象的软件工程方法，系统地把数据库数据的操作、直接生成等值线图等功能融为一体，提高了防汛抗旱决策的科学性和快速反应能力，实现了雨情、土壤墒情信息综合分析服务的自动化。[关键词】雨情；便携式墒情综合检测仪；自动测报系统；吕梁市1概况吕梁市全境属东部季风气候区，大陆性季风气候显著，四季分明。由于其特定的气候特征、地形条件和

2、地理因素，吕梁市的水旱灾害十分频繁，“十年九旱、局部洪灾”是吕梁气候的主要特点。因此，防汛抗旱成为全市防灾减灾的主要任务。当前，吕梁市防汛抗旱存在的主要问题有：一是雨量站和墒情站分布不平衡，特别是水库上游大部分不设站点，远不能满足防汛抗旱指挥的需要；二是这些站大部分为人工操作、人工报汛，受气候影响较大，遇到大暴雨，信息传输得不到保障，达不到及时、准确的要求；三是这些站的仪器设备大部分带病运行，老化严重，且精度不高，难以保证信息的可靠性；四是这些站的信息接部门逐级上报，防汛抗旱指挥部不能直接、及时得到，严重影响了防汛信息的

3、时效性。2系统设计目标第一，根据吕梁市的自然地理特征、耕地地类情况和人口分布密度特点，在受洪水威胁的县城及乡镇、水库、水电站、大型企业，通过科学选比、充分论证，建设布局合理并具有代表性的雨量、墒情自动监测站网。第二，采用结构简单、技术先进、性能可靠、维护方便的定型设备，建设无人值守、全天候工作的野外监测站。第三，建立经济合理、安全可靠、保障传输的通信信道，确保在发生暴雨洪水的条件下，监测信息有效传输。第四，在吕梁市防汛办设立中心站和雨量、墒情接收处理系统，为实时监测、整合处理、预测预报、资料整编提供条件。...第五，系统

4、研发的最终目标是要实现雨量、墒情自动提取，雨量、墒情等值线、等值面自动分析，图形报表自动打印功能，以及面雨量计算、雨情特征值统计等功能，满足防汛抗旱的日常业务需要，提高雨量、墒情分析的自动化水平。3系统设计过程3．1设计内容根据吕梁市洪水、旱情的发生和传播规律，考虑到系统布设原则和布设依据，确定每县的雨量站不少于3个，墒情监测站不少于2个。为有效利用监测站的设备资源，确定墒情站的同时配置雨量站，在已完成的一期项目中25个点雨量和墒情站合一。具体研发内容为：自动数据提取：自动从数据库提取数据，减少数据提取的中间环节，自动保

5、存已提取的一些数据，减少重复提取，提高系统运行的稳定性。自动雨量、墒情分析：自动客观分析，包括等值线分析和等值面分析两种情况。人工修订结果：在出现明显的分析缺陷(概率很小)或出现机器无法判别的错报情况下，设置人工调整和美化功能，满足使用要求。雨量、墒情图打印：满足水文部门上报雨量图的要求，图形既可以打印在白纸上，也可以打印在事先指定的地区底图上。根据鼠标随机选定区域范围，自动完成区域内面平均雨量墒情的分析计算。3．2系统结构根据业务需求的分析，确定该系统的体系结构由采集层、通信层、网络层、数据层、应用层5部分组成。采集层

6、：该系统的信息采集遵照先进、实用，经济、可靠，充分利用邮电公网的原则，根据分中心测站分布和通信资源状况，全部采用数据自动采集、固态存储、数字化自动传输技术，以提高观测精度和时效。通讯层：选择全球移动通信系统为报汛通信网的主信道，选择公共电话交换网为备信道，实现有线无线双保险，力求为信息的传输提供可靠保证。...网络层：是中心的计算机网络，是业务应用软件系统运行的基础环境。该系统可以在局域网或广域网环境下运行，并配置有网络数据库系统，需要有基本信息数据库和实时水情数据库支持，数据库结构要符合水利部下发的实时雨水情数据库标准

7、。数据层：是整个吕梁市雨情墒情自动测报系统业务综合数据的平台，是业务应用软件系统运行的基础，由多个相对独立又互有关系的数据库组成。主要包括基础信息数据库、实墒情数据库、实时雨情数据库、遥测数据库、历史数据库、运行分析结果数据库、空间地理信息数据库、方法模型库等。数据库系统是利用计算机网络技术和开放性数据库管理方法，为防汛决策提供可靠的数据支持，是整个决策支持服务系统的数据支撑层。运用层：是吕梁市雨情墒情自动测报系统的核心，主要进行雨情墒情信息的接收、处理、存储、分析、统计、查询等。吕梁市雨情墒情综合分析系统的总体结构是：

8、以强大的雨情、墒情数据库、地图信息库、站网信息库、水系信息库、分区信息库、方法模块库作为基础支撑层，通过建立先进的物理模型和客观的插值方法，实现数据提取分析、雨量、墒情等值线、等值面、特征值计算、图形显示自动化、出图、打印等功能。在B／S结构中，客户在浏览器中对需要查询信息进行选择，并向服务器端发出请求，该请求通过h