【科技论文】水土保持监测计量工作发展探析

进入高质量发展新阶段，国家对计量工作高度重视，提出了更高的要求，水土保持监测计量工作迎来新的发展机遇，同时也而临更多挑战。以问题、需求、目标为导向，基于水土保持监测计量发展现状，提出水土保持监测计量工作存在地方认识不足、计量制度欠缺、计量技术标准规范滞后、监测设备计量比例低、计量基础工作薄弱等问题。在分析当前面临的新形势新要求基础上，阐述了水土保持计量工作体系和属性，探析了工作要求和发展方向，提出了加强制度建设、完善标准体系、提升工作效能、强化信息化管理、推动关键设备和技术研究等水土保持监测计量工作发展建议。

计量是指利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量，它是科技、工业、经济发展的重要技术基础之一，也是全面质量管理的重要基础，一方面关系到科技进步、产品质量与效益,另一方面也影响着人与自然和谐发展。尤其是在步人大数据时代的高质量发展阶段，数据的合法性、准确性、权威性是数字化建设和高质量发展的基本要求。水土保持监测计量工作是水土保持工作的重要内容，为实现水土保持数据的权威可靠，必须全面加强水土保持监测计量工作。

1 水土保持监测计量工作现状

1.1 发展历程

1)探索阶段。水土保持计量工作整体起步较晚20世纪 80年代，以黄河水利委员会绥德水土保持科学试验站为代表的一些水土保持科学试验站开展了天平等仪器的校准工作：2010年前后,以黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站为代表的一些水土保持科学试验站开展了明渠堰槽流量计率定作；2019年湖北省水土保持监测总站对采购的径流泥沙自动监测设备开展了测试工作；2020年，山东省水土保持监测总站委托华东水文仪器检测中心开展了明渠堰槽流量计校准工作，并出具校准报告。自此，水土保持监测计量工作逐步迈人发展轨道。

2)政策推动阶段。2021年,水利部办公厅和国家市场监管总局办公厅印发了《水利部办公厅市场监管总局办公厅关于开展水土保持监测设备计量管理工作的通知》(办水保[2021]357号)，要求加大计量工作推进力度,加强计量体系和能力建设。2022-2024年，在水利部办公厅印发的各年度水土保持工作要点中，均要求加强水土保持监测设备计量管理工作。辽宁、河南、湖北、湖南、广西、四川、陕西等省(区)均制定和印发了开展水土保持监测设备计量管理工作的通知。

3)试点推行阶段。2022年,水利部在吉林、山东、湖北、海南、河北、四川6个省份开展了水土保持监测设备计量试点工作。吉林省编制了吉林省地方计量技术规范《径流泥沙自动监测仪校准规范》[JJF(吉)110-2022]；山东省编制了山东省地方计量技术规范《称重式雨量计校准规范》[JJF(鲁)142-2022]；湖北省制定了径流小区径流泥沙自动监测仪和气象、土壤水分等监测设备计量检定测试方案，以及水土保持临测站点监测设备计量管理工作指南；四川省将水土保持监测设备计量工作纳人水土保持监测站点监督检查内容和2022 年水土保持目标责任制考核内容；河北省水利厅与省计量监督检测研究院建立了协作机制;海南省联合高校开展了监测设备计量管理研究。6个试点省共对 218 台(套)设备进行了计量检定、校准、测试,包括计量设备 206 台(套)、以明渠堰槽流量计为主的计量设施 12 台(套),其中检定57 台(套)、校准 34台(套)、测试 127 台(套)。

1.2 初步成效

2021年，水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心通过扩项增质，取得了7项水土保持专项监测设备的检验检测机构资质认定，开展了水土保持监测设备计量工作并出具产品检测报告。据统计，目前我国已有 20 多个省份启动开展了水土保持监测计量工作。2022-2023年，全国共开展水土保持监测设备计量2600 多台(套),吉林、山东、湖南等省份制定了水土保持监测设备地方计量技术规范,江苏、湖北、广东、贵州和宁夏等省份制定了水土保持监测设备计量工作方案。

1.3 存在的主要问题

现阶段水土保持监测计量工作仍存在一些问题和不足，主要包括：地方对水土保持监测计量工作的认识不够全面，推动力度不足，计量制度欠缺；计量技术标准体系滞后,缺少相关标准规范；水土保持监测计量机构缺少，技术服务能力不足；计量工作尚未全面开展监测设备计量比例低；计量基础工作薄弱等。

2 面临的形势和要求

2.1 贯彻习近平生态文明思想要求

党和国家高度重视生态文明建设，作出一系列重要决策部署，形成了习近平生态文明思想。新时期，生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计，人与自然和谐共生是中国式现代化的重要特征，应不断满足人民日益增长的优美生态环境需要，筑牢中华民族伟大复兴的生态根基。新时期，我国生态文明建设进入了促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。水土保持是生态文明建设的必要要求和重要内容，水土保持计量是评价习近平生态文明思想落地情况的重要支撑。大力加强水土保持监测计量工作，确保第一手观测数据质量，提升水土保持监测水平，可为客观、精准反映生态文明和美丽中国建设状况、变化与趋势提供科学依据。

2.2 依法行政要求

习近平法治思想是全面依法治国的根本遵循和行动指南，全面依法治国的基本要求是有法可依,有法必依、执法必严、违法必究。《中华人民共和国计量法》(以下简称《计量法》)要求加强计量监督管理,保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，适应社会主义现代化建设的需要，维护国家、人民的利益。只有经过计量设备产生的数据，才具备法律效力。贯彻习近平法治思想,落实《计量法》相关规定，推进水土保持监测计量工作，是依法行政的必然要求，是提高水土保持监测能力、保障水土保持监测数据法制性和权威性的内在要求。

2.3 水土保持新发展要求

随着生态文明建设的深人推进和美丽中国建设的全面推进，水土保持面临新的任务和要求。2017年5月，习近平总书记就推动形成绿色发展方式和生活方式时指出：“坚持保护优先、自然恢复为主，深人实施山水林田湖一体化生态保护修复,开展大规模国土绿化行动,加快水土流失和荒漠化石漠化综合治理。2019年9月18日，习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出：“黄河中游水土流失严重,要突出抓好水土保持和污染治理。”2020年10月，习近平总书记在十九届五中全会讲话中提出，要“坚持山水林田湖草沙系统治理,科学推进荒漠化、石漠化、水土流失综合治理”。2022年12月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加强新时代水土保持工作的意见》，明确要求“建立水土保持监测设备计量制度,保证监测数据质量”。2023年10月，习近平总书记在进一步推动长江经济带高质量发展座谈会讲话中强调，要“统筹推进水系联通、水源涵养、水土保持”水土保持监测计量作为水土保持工作的重要基础，是水土保持高质量发展的“天平”。中央对水土保持工作的重视和强化，也对水土保持计量工作提出了新要求、新任务,需要全面加强水土保持监测计量工作，全面提升水土保持监测质量，为水土保持高质量发展提供精准支撑。

2.4 监测高质量发展要求

2015 年，中共中央、国务院发布了《关于加快推进生态文明建设的意见》(中发[2015〕12号)要求“加快推进水土流失、沙化土地、土壤环境等的统计监测核算能力建设”。2017年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》要求“建设和完善生态保护红线综合监测网络体系，充分发挥地面生态系统、环境、气象、水文水资源水土保持、海洋等监测站点和卫星的生态监测能力”质量是监测的生命,质量为要,计量先行。全国现有水土保持监测站点 800多个，持续开展了定位观测工作：近5a，全国新批生产建设项目水土保持方案80 000多个/a，这些项目都要开展水土保持监测工作。同时全国每年都在开展水土保持检查验收、考核评估、调查评价等监测工作。水保监测在生态文明建设、经济社会发展和政府考核等工作中,发挥着提供数据支撑的重要作用。水土保持监测工作任务重、责任大，必须按要求用经过计量的设备依法依规开展监测，才能实现数据从“有"到“优”保障数据的准确性、一致性、法制性,为经济社会发展提供精准可靠、权威有效的数据支撑。

3 计量体系分析

3.1 计量分类

水土保持监测设备计量主要包括检定、校准、测试,是仪器管理和质量控制中不可或缺的步骤，有助于提高测量的准确性，并保证测量结果的可追溯性。计量检定、校准、测试完成后，分别出具检定证书(检定结果通知书)校准证书(校准报告)检测报告。检定证书和校准证书具备法律效力。

1)检定是指通过校验提供证据来确认是否符合规定的要求，设备检定依据国标检定规程开展。检定证书在完成计量检定业务工作时出具。依据计量检定规程实施检定,检定结论为“合格”时出具检定证书;检定结论为“不合格”时出具检定结果通知书。

2)校准是将被测仪器或测量系统与已有参考标准进行比较的过程,设备校准依据国标校准规范开展。凡依据国家计量校准规范，或非强制检定计量器具依据计量检定规程，或依据其他经确认的校准方法进行的校准完成后，出具校准证书或校准报告。

3)测试是计量检定机构在无计量检定规程或规范的情况下，为满足客户要求所采取的一种技术服务，一般以送检单位提供的企业标准或经认可的相关标准为依据。在对照测试要求逐条反应测试、测量、验证、检查和评价后出具检测报告。

3.2 计量对象

水土保持监测设备计量对象主要包括水土保持监测仪器设备和设施。设备分为水土保持监测专用设备和通用设备。水土保持监测专用设备主要包括:径流泥沙自动监测仪、便携式泥沙测量仪、风蚀自动监测仪、降尘缸、集沙仪、风蚀桥、测钎、植被盖度仪等;通用设备主要包括气象、水文、土壤、植被等监测常用的仪器设备。设施主要包括测流堰槽等。

3.3 计量环节

水土保持监测设备计量主要涉及生产、采购、安装调试、运行维护等环节

1)生产环节。用于测量和控制产品的质量，涉及测量原材料的特性，以确保最终产品符合规格和标准。计量在生产中也用于工艺控制，以保持制造过程的稳定性和一致性。水土保持监测设备产品出厂前需经过计量。

2)采购环节。对供应商提供的产品进行计量,以满足采购标准。包括对原材料的物理性质、化学成分等进行测量，确保符合标准和规格,满足监测工作需求。

3)安装调试环节。评估新安装的设备或系统的性能,包括测量设备的输出、效率、稳定性等参数，以确保其在不同环境按照设计规范正常运行。对于复杂系统,计量也用于进行系统集成测试，以确保各个组件协同工作，整个系统达到预期的性能水平。

4)运行维护环节。开展定期计量,保障监测设备正常运行。通过定期的性能测量，排除设备故障，加强预防性维护措施，保障设备正常运行。还可识别潜在的改进点，进行设备优化，提高生产效率和质量。

3.4 关联对象

水土保持监测计量关联对象主要包括用户、设备生产方、技术服务单位等。

1)用户。用户是产品的最终使用者,其需求和期望直接影响计量目标。在计量初期,需与用户沟通，了解其对产品性能、质量和可靠性等的要求。计量也可用于评估用户满意度，通过收集用户反馈，了解用户对产品的实际体验,从而进行改进和优化。

2)设备生产方。设备生产方负责生产制造设备计量主要用于质量控制。通过在生产过程中测量和监测关键参数，确保生产的设备符合技术规范和标准计量数据也可以用于设备和生产工艺的持续改进。

3)技术服务单位。包括计量检定机构和计量资质机构。《计量法》第二十条规定:“县级以上人民政府计量行政部门可以根据需要设置计量检定机构,或者授权其他单位的计量检定机构,执行强制检定和其他检定、测试任务。”法定计量检定机构包括两种：一是县级以上人民政府计量行政部门依法设置的计量检定机构，即国家法定计量检定机构；二是县级以上人民政府计量行政部门根据需要授权的专业性或区域性计量检定机构,即依法授权的法定计量检定机构。取得CMA资质或者 CNAS 认可的机构，具备对设备进行计量检测的资格条件。CMA 资质通过省级以上人民政府计量行政部门考核获得，检验检测机构在授权范围内可以出具带有CMA标志的检验检测报告；CNAS 认可是由中国合格评定认可委员会实施的认可活动，CNAS检测认证机构可以出具带有 CNAS 标志的检验检测报告。

3.5 计量功能作用

1)监测精准。严格按照有关法律法规和计量标准规范，对水土保持监测设备开展计量检定、校准和测试，可确保设备性能参数指标符合要求，保障监测设备质量。高质量的监测设备可提升监测质量，从而提高水土保持监测的精准性。

2)结果权威。依法监测,经计量的监测设备产生的数据符合《计量法》要求,具有法制性,结果权威。在一些领域,特定的测量要求是法律规定的,以确保产品、服务或过程的合法性和安全性。

3)科学可靠。经计量的设备，获取的数据更加精准、统一、可靠，可以为水土保持和生态文明建设等相关决策判断、考核评估、科学研究等提供科学支撑。

4)合格依据。产品的计量结果将被用于判断监测设备是否满足规定的技术要求和质量标准，作为检验设备合格与否的主要依据。

4计量关联分析

4.1 计量与测量的关系

与测量不同的是，计量是一个更为广泛的概念，它是对数量的整体管理、评估和控制,涉及确定、描述和比较量的过程。而测量是计量的一部分，是指将一个未知的量与一个已知的量进行比较,以确定未知量的数值。计量的目的是更全面地理解和管理量,包括量的属性、特征和关系，而测量的目的是具体确定和表示一个特定量的数值。计量包括收集、整理、分析和解释与量相关信息的过程,测是包括使用标准单位和仪器通过比较来确定量的数值。计量可以使用各种工具和方法,包括统计分析、实证研究等,而测量可以使用具体的仪器、设备和标准单位进行比较，以得出精确的数值结果。计量应用于更加广泛的研究和管理领域,如社会科学、经济学、管理学等，而测量在物理学、工程学、化学等自然科学领域中更为常见。总体而言，测量是计量的一部分,它强调通过比较来确定数量的数值，而计量更加广泛，涉及对量的整体管理和理解。在科学和工程中，这两个概念通常密切相连，因为准确的测量是实施有效计量的基础。

4.2 计量与质量检测的关系

质量检测是为了验证产品或过程是否符合特定质量标准或规范的过程，涉及检查、测试和评估产品或服务的质量。质量检测强调产品的质量水平，目的是确保产品或服务符合质量标准，以满足客户的期望。

在质量管理中，计量是确保产品或服务质量的基础。正确的量的评估和控制对于提供高质量的产品或服务至关重要。总体而言，计量和质量检测都是在不同层面上对产品、服务或过程进行评估和控制的方法。计量提供了更广泛的量的管理和理解，而质量检测侧重于验证和确保产品或服务的质量符合规定的标准。在实践中，这两个概念通常在质量管理体系中相互交织,以确保综合的质量管理。

4.3 计量与鉴定的关系

鉴定是通过认定、确认或检验，确定某物体的真实性、品质、价值等特征的过程。总体而言，计量和鉴定是两个相对独立但也存在交叉的概念。计量侧重于量的全面管理，而鉴定侧重于确认物体的真实性、特征或价值。在特定的应用领域中，这两个概念可能会结合使用,以实现更全面的评估和确认。

5 建议

5.1 加强制度建设,积极推进水土保持监测计量

各地要加强重视,全面落实生态文明建设和《计量法》关于加强新时代水土保持工作的意见》对计量工作的要求,加大组织发动,全力推进计量工作。要充分认识水土保持计量工作的重要性和紧迫性，把加强水土保持计量工作摆在突出位置，在政策、人力、资金等方面予以倾斜和保障，全力推动计量工作常态化，监测设备做到“应计量尽计量”。水土保持监测设备要经计量检定机构计量合格，才能投入使用。要做好生产采购、使用等全过程、全环节计量，保证监测数据合法可靠;要根据《计量法》水利部计量工作管理办法》等的要求，结合水土保持实际，组织制定水土保持计量的有关政策制度,完善水土保持计量管理制度，加强制度执行监督，确保水土保持计量工作有法可依、有章可循;要将水土保持监测计量作为水土保持重要工作，纳人各级水土保持目标考核,进行考核督促。

5.2 完善标准体系,规范开展水土保持监测计量

组织制定水土保持监测设备计量相关标准,建立国标、行标、地标、团标、企标等有机结合的标准体系，规范设备计量和研发、生产及使用。加强水土保持监测设备基本参数及通用技术条件、水土保持监测设备配备、水土保持监测设备计量等标准规范制定,逐步健全覆盖各类水土保持监测设备的计量技术规范体系，规范开展设备计量，保证设备和数据质量。

5.3 加强能力建设,提升水土保持监测计量工作效能

积极推动水土保持计量检定能力建设，规范开展水土保持监测设备计量，提高水土保持计量工作水平。调动社会力量积极性,推动水利行业内外相关单位积极获取水土保持监测计量资格或检定授权，增强技术服务支撑;鼓励水土保持监测机构，视情况争取水土保持计量资格，加强计量培训，提高水土保持计量队伍整体素质,提升计量工作效能；从事水土保持计量器具检定、校准、检测的工作人员，应按规定取得国务院计量行政部门认定的职业资格证书或注册计量师资格，依法依规开展水土保持计量工作。

5.4 摸清家底,强化水土保持监测计量信息化管理

建立水土保持监测设备和设备计量调查统计制度,编号造册，建立台账，录人数据库，摸清家底。根据监测设备应用情况，及时制定水土保持监测专用设备名录，及时发布和更新。在全国水土保持信息管理系统中，建立水土保持监测设备和计量管理模块，对全国水土保持监测设备和计量工作进行动态化、智慧化、可视化管理。

5.5加强科技创新，推动水土保持监测计量关键设备和技术研究

推进水土保持监测专用设备计量标准器具研制，研发便携式高精度的计量标准装置。加强计量技术、方法和手段创新，积极探索在线水土保持监测设备计量技术研究，提高计量精度,降低计量成本。加强监测设备量值溯源研究，确保数据的准确性、可靠性和追溯性。推动声学多普勒类、雷达、超声波以及坡面径流监测、泥沙监测等设备在计量技术、标准装置、标准规范等方面有所突破。

6 结束语

在当前大数据时代背景下,数据的合法性、准确性和权威性是数字化的基本要求。由具备水土保持计量认证的机构对水土保持监测设施设备进行计量,不仅是践行《计量法》的需要,更是贯彻习近平生态文明思想、依法行政、促进水土保持高质量发展的需要。新时期,应建立完善水土保持计量管理制度，加快构建满足水土保持事业发展需要的计量技术服务体系，构建盖各类水土保持监测设备的计量标准规范，提升计量工作的法制化、规范化水平，为推动水土保持高质量发展、深人推进生态文明建设提供有力支撑。