地下水监测工作信息化建设

方案。

关键词：地下水监测；信息化建设

中图分类号：P208 文献标识码：A

1 我国地下水监测工作现状

20世纪80年代前，水利部和国土资源部地下水监测都是以满足供水需求服务的，其中，水利部以水资源管理为主要目的经过多次站网优化建立了为农业灌溉服务的监测网络，主要监测农村浅层地下水，监测井深一般在10～350 m；

现有的专用地下水监测井少，建有专用监测井房的不到 5%，且井房十分简陋，缺乏专门供电设施。因此受季节性开采和抽水的影响较大，达不到监测规范技术要求，不能完全反映真实的地下水资源状况，造成监测数据代表性差。地下水监测工作大多委托距监测站点较近的农民，个别由附近水利和水文地质站（队）职工、乡镇、村干部和民办教师兼任，其中90% 没有专门进行地下水监测技能集中培训，缺乏基本监测技术，监测精度得不到保证。

目前，全国多数地下水监测工作仍采用传统的人工监测方式，用测绳、皮尺、测钟或音响器等传统监测手段，近年来在北京、天津、河北、山西、济南、乌鲁木齐等省、市建设了部分地下水自动监测站，自动监测站数量不足500个，且尚处于试运行阶段。目前采取的委托监测方式已不能满足现代化管理的要求。由于委托监测费太低，委托人员积极性不高，造成缺测、漏测、野外记录不规范等现象时有发生，资料质量难以保证。对于埋深较大的监测井，人工监测的难度大，监测资料的准确性难以保证。

从监测信息的传输方式看，人工监测数据上报一般是采用普通信函、电报、电话报送到地市，地市再通过信函、电话、传真、网络报送至省级，经过监测员人工整理和逐级上报，月报动态信息传输周期至少10d以上，信息传输速度十分缓慢。从时效性看，目前的传输方式与现在的信息化管理要求尚存在一定差距。在国家大力投入建设地下水自动监测站网的情况下，从国内外发展趋势看，实现地下水的自动监测和信息的自动传输是提高监测数据的可靠性和时效性的有效和必要手段。

2 地下水监测信息化建设

2.1 地下水监测管理体系结构

按照统一的标准，建立分布式的国家地下水监测信息采集、传输、管理、分析和共享一体化工作平台，形成高标准的地下水信息采集系统，建立健全地下水监测信息传输系统。对国家地下水调查基础数据、监测数据、模型建设数据、水质分析数据以及相关的气象、水文等数据实施统一协调管理，实现对全国国家级地下水监测站点信息进行联机查询、网络化管理和常规分析处理，大幅度提高地下水监测信息处理能力和地下水监测数据服务的时效性具有重大意义。

地下水监测信息管理系统应由水利部和国土资源部地下水监测信息系统构成。在统一的建设原则和共享机制下依托各自的管理体制进行建设，完成监测数据的采集、分析处理和数据管理以及共享系统。地下水监测管理体系结构如图1所示。

2.2 地下水监测工程信息系统总体结构

地下水监测工程信息系统建设包括地下水信息采集、信息交换、数据存储与管理和信息共享与服务系统等建设内容，总体结构如图2所示：

2.2.1 地下水动态信息采集系统

地下水动态信息采集系统是整个国家地下水动态信息系统的基础，该系统的建立可以保证整个系统数据的持续更新。地下水信息采集主要利用水位、水温和水质（PH值、电导率等）传感器将地下水相关信息进行收集，并利用远程通信技术（如：PSTN、GSM、GPRS和CDMA等），将收集的地下水信息发送到各地（市）信息站、省（区、市）中心、流域中心或国家监测中心，从而完成地下水信息的采集。信息采集包括自动监测自动传输方式、自动监测人工采集方式、人工监测方式等3种。

2.2.2 地下水动态信息交换系统

无线通讯技术和互联网技术的迅速发展和普及为地下水监测信息网的传输、发布提供了可靠保证。充分利用中国移动和中国联通的无线网络系统，实现监测数据的远程自动传输。采取租用国内一级ISP骨干网带宽，借助ISP在全国各地的骨干网节点，实现国家级监测中心与省及地（市）的连接，形成一个覆盖全国的公益性专用网络体系。

地下水信息交换与数据传输因地制宜，可选用卫星、GPRS、GSM、超短波、程控电话、防汛专用网或“混合组网”方案，充分利用现有的计算机网络系统完成各监测信息（分）站、省（区、市）监测中心、流域机构和国家监测中心之间的地下水信息传输，并将收到的地下水信息处理后写入各级中心的数据库中。

2.2.3 地下水信息数据库系统

地下水信息数据库，按照不同的管理权限和不同的管理区域，以分级分布的方式建立多级数据库体系。各级系统按照各自的管理权限接收、汇总、处理本级动态监测数据，按照统一的要求建立数据库并向上一级系统传输。按《水文自动测报系统技术规范》（SL61-2003）、《地下水监测规范》（SL183-2005）、《地下水监测站建设技术规范》（SL360-2006）、《地下水动态监测规程》（DZ/T0133-1994）、《水文测井工作规范》（DZ/T0181-1997）等有关国家标准和行业标准的要求建立数据库结构，完成对地下水监测信息的存储和管理，确保信息安全，提供安全、稳定的数据服务。

2.2.4 地下水信息处理系统

地下水信息处理与服务系统应该能够对监测的地下水数据进行处理、分析和地下水系统模拟的基础业务系统，全面支撑水利部和国土资源部的地下水监测业务的需求，为开展地下水资源管理、合理开发利用、保护地质环境等地下水监测相关工作提供基础数据服务和综合分析成果。

2.3 地下水信息共享与信息服务

地下水信息共享与服务应在资料共享、资料汇交基础上实现的地下水信息查询、信息和数据服务。水利部与国土资源部在国家层面上形成统一的国家地下水监测数据库，实现资料共享。通过各种媒体向社会公众提供地下水信息，同时为政府、科研机构和专用系统提供数据服务。

地下水信息共享和数据服务包括了地下水信息查询与信息服务、元数据服务、成果类综合数据服务等内容。根据不同的服务对象和安全级别，采用信息发布网站、专用数据库接入、Web服务等技术为不同层面的用户服务。信息提供的形式则根据数据库中存储的地下水信息的特点，以不同方式（如图形、报表、元数据等）进行查询和服务。

2.4 地下水监测信息化建设可在现有站网建设的基础上力求科学、合理、经济、系统，以最小的投资获得完整、准确、及时的地下水监测资料

在信息监测、存储、传输等方面，利用自动设备和方式代替传统的人工方式，提高地下水站网的监测精度和时效性；在信息处理和服务方面充分发挥高性能软件系统的功能，提高速度和效率。

3 结论与建议

地下水监测工作信息化建设以地下水资源的可持续利用为目标，统筹协调经济社会发展、生态与环境保护同地下水资源开发利用的关系，科学防治地质灾害，坚持人与自然和谐共处，统筹兼顾、保护优先，以提升区域地下水监控能力、预报预警能力、决策支持能力与信息服务能力为目的，建立科学、合理、完善的全国地下水自动监测信息网，加快地下水监测信息采集、信息传输、处理和服务系统的现代化建设步伐，实现地下水监测信息共享，为各部门和社会提供优质的信息服务，从而保障地下水资源持续利用、防治地质环境灾害，促进社会经济可持续发展。

参考文献

[1]水文自动测报系统技术规范（SL61-2003）[S].

[2]地下水监测规范（SL183-2005）[S].

[3]地下水监测站建设技术规范（SL360-2006）[S].

[4]地下水动态监测规程（DZ/T0133-1994）[S].

[5]水文测井工作规范（DZ/T0181-1997）[S].

[6]中国水资源及其开发利用调查评价[R]，2007.

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