本文以江、河、湖、库的水文要素为监测对象,研究水文信息系统中各种水文信息的监测、采集、传输和处理技术,为国家水利信息系统现代化建设服务。主要研究内容有: 在众多的水文信息中,水位要素非常重要。本文分析了现有水位传感器的现状和存在问题,利用光电技术、磁簧技术、省电技术、编码技术和误差修正技术,研制出具有毫米级精度的浮子式水位传感器。阐述了该仪器研制的理论基础,并阐明其智能化、大量程、高精度、低功耗、无磨损的显著技术特点。 水文信息遥测控制终端的智能化水平决定水文测报系统的先进性和稳定可靠性。在前人研究基础上,我们结合国内应用要求和通信状况,使用总线技术、通信技术、测控技术、存储技术、防雷技术等,研制出YDZ-YL300型通用遥测控制终端,广泛用于水情、水环境、气象和大坝安全等自动化监测系统中。 通信事业发展迅速,水文信息传输方法很多。本文分析了各种通信方式的特点,认为超短波通信在测报系统中还具有生命力,GPRS是发展方向。针对超短波通信,提出WDTP协议,可减小数据通信误码率。 本人独立研制的水文信息实时处理软件使用了硬件接口技术、检错技术、数据库技术和网络技术。在无人干预的条件下,能实现水文信息实时接收、直观显示、准确存储、越限报警功能,并通过网络及时传送到上级部门。研究了水文资料计算机整编软件,将零星的水文信息按规范整编成系统的资料,解决整编定线技术难点。通过对河道水力特性分析,提出了受洪水和回水混合影响的水位流量关系整编方法,并应用到资料整编工作中。 实时洪水预报是实时水文信息的具体应用,研制洪水预报组件,使洪水预报模型灵活应用;本文分析了洪水预报误差来源,提出应该先对预报模型的初始值进行校正,再对预报结果进行实时校正的思路,以提高实时预报成果的精度;由水箱模型结构的启发,建立了水箱结构的四层人工神经网络模型,模型的级数与雨量站数量和分布有关,在输入层加入流量因素,能明显提高预测精度。