水文自动测报与预报软件的通用性研究

电力18讯：    摘要：在牡丹江水力发电总厂水情自动测报系统实用化软件开发中对通常水文预报和水文自动测报系统中应用软件的六个方面通用性进行了研究，使软件能够不作任何代码的修改便可适用于一般的水文预报和水文自动测报系统中。
关键词：水文预报　水文自动测报　软件通用性
     1　引言
     随着现代通信技术手段的进步，水文自动测报的建设取得了较快的发展，相应的以计算机为计算手段的各种应用软件在防汛和水文自动测报系统中起到了良好的作用。目前，在国内国外软件的发展非常快，其中发展较快的不仅仅包括预报模型和调洪等各种常规软件，还有实时校正以及专家决策支持系统等比较先进的预报决策软件。此外地理信息系统也在被逐步纳入到各种预报警报系统中来，成为防汛决策中的一个重要组成部分。对于任何一个水文防汛系统，水文预报都是核心问题。因此，对于系统建设中的水文预报方法和软件就极为重要。作为一个预报系统软件要完全通用是不可能的，但在一定的范围和一部分项目能够作到通用。笔者在几年的工作中，开发了几个水文自动测报系统的应用软件并积累了一些经验，同时也学习和借鉴了其它单位软件开发的先进经验。通过总结以往的工作，将目前常用的预报方法结合水文预报和水情自动测报系统开发出具有一定通用性的软件，使之能够适用于比较广的水文自动测报系统，也可适用于其它的水文预报作业。对于各类水文自动测报系统或者是其它预报系统，软件的通用性可扩展性不论建设者还是用户都是非常必要的，也具有现实意义。
     2　系统功能
系统功能参见图1。框图中只给出了进行通用化研制的部分功能，不包括相对较独立的电调与中长期预报两部分。


     3　软件通用性研究
预报软件通用性的研制共包括了图2所示的六个方面。


     3.1　界面
软件界面是整个软件的窗口，对于水文预报或水文自动测报最基本的要求是能够反映出系统的内容、并且操作方便以及适应于不同计算机的显示器分辨率。因此，根据这样的要求考虑以下三个方面。
（1）系统菜单。软件内容可以有多种多样的表达方式，但菜单方式是人们比较熟悉而且方便灵活，可以根据具体情况自动更改菜单的标题属性。另外，对软件界面的主下拉菜单项目只给出基本的，其余均采取隐式的并且可根据这一级逻辑地引出其余相关内容。如预报方案的方法和具体内容都是根据方案设置自动生成，包括主界面的标题也无须改动任何代码。这样可使整个界面的内容比较清晰，学习掌握比较容易，不会产生无从下手的感觉。
（2）流域图。流域图是预报员在水文预报过程中不可缺少的一项内容，可为预报决策提供有价值的信息。通常软件多采用其它各种工具作出流域的位图来实现这项功能，流域上的站点位置等的变化均要进行其他必要的调整和改动，甚至要动程序的原代码。为了克服这一缺点，软件中设计了一个制作流域矢量图的工具，而且雨量图的制作与预报方案的设置以及基本测站的设置对应。这样就比较容易地达到通用的目的，也可摆脱对其它工具的依赖。另外通过这样作出的矢量图能够较好地适应不同显示器的分辨率。
（3）显示器分辨率。对于不同的计算机，使用者往往会设置不同的显示分辨率，在一台显示器上设计好的图表在另一显示器上可能效果不很好。为此，考虑通常显示器所能够设置的分辨率与选择字体的大小建立一个关系，使软件能大体地随显示器所能够设置的分辨率有所调整。
     3.2　预报方法
通常要使软件把所有的模型或方法都纳入进来以期完全通用是不现实的，因此，预报方法通用性是只是针对一定范围的通用。但软件设计过程考虑了今后的扩充方便，将不同模型独立地封装起来，在需要增加模型时会比较容易地扩充而不影响软件的其它功能。根据目前工作所接触的水文预报方法模型和虽然未接触而常用的模型，在软件中已将降雨径流、新安江模型、水箱模型、萨克模型、斯坦福模型、API连续演算模型纳入到软件中的方法库中。因此，方法的选择在软件中给出一个选择窗口。根据实际需要只要在界面中的复选框选中便可，方法就已列入预报方案中，相应的在预报主菜单条中下拉菜单中以及预报方案设置的下拉菜单中自动增加了相应的内容。
     3.3　预报方案维护扩充功能
有了选定预报方法或模型的功能，只是提供了软件宏观上设置的第一步，每个模型方法具体有多少个方案、各方案之间的关系以及每个方案的具体参数等，都要通过方便的界面对方案进行配置以及调整维护各个方案所需的系统文件，完成所有必需的设置之后，方能使方法有效。为解决这一部分的通