防汛最好的方法就是预防，未卜先知就能赢得时间，对于来势汹汹的洪水，早发现、早应对、早布置，能更好地保护人民的生命财产安全，这对汛情的监测预警提出了较高的要求。本文将从专利视角对汛情监测技术的发展进行分析，以期对防汛工作提供帮助。
全球专利申请平稳增长
笔者通过Incopat检索平台对汛情监测技术的专利进行检索后发现，截止到2020年7月24日，全球该领域相关专利申请共计5500件（合并同族后）。从专利申请趋势来看，2001年至2005年，该领域专利申请量较为平稳，约100件左右。2006年至2013年，相关专利申请量开始逐步提高，其中2012年达到300件以上。2014年至2019年，相关专利申请量呈现快速增长态势，自2016年开始，年申请量均超过500件。
从该领域专利申请来源国/地区看，汛情监测技术领域申请量前3位的国家是中国、美国和韩国。其中，中国的相关专利申请量为2456件，美国的专利申请量为1224件，韩国的专利申请量为1124件，其他国家和地区，如日本、印度、俄罗斯、英国和德国的相关专利申请量较少。可见，在汛情监测技术领域，中国的研究活跃度较高，专利布局较多，这与我国大力发展水利事业有密不可分的关系。
汛情监测技术全球主要申请人排名
从全球专利申请人排名来看（如图所示），国内在汛情监测技术领域的主要申请人是高校和科研院所，国外则主要是一些公司和相关领域的学者。在国内申请人中，河海大学、中国水利水电科学研究院和中国矿业大学（北京）在该领域申请量较大。外国该领域专利申请人则是学者Feher Kamilo和Strong Force IOT Portfolio 2016 LLC提交较多的专利申请。
汛情监测技术是一项综合性较强的技术，涉及机械、电学、测量等多个领域，通过对检索到的专利文献进行分析，笔者总结出国内和国外的两条技术发展脉络。
国外由“机械化”到“电气化”再到“信息化”
早期的汛情监测技术，主要关注于装置本身及其改进，如洪水或雨水检测器和报警装置，该装置包括两个收集板，两个收集板存在一条缝隙，通过对缝隙中过流雨水进行监测，判断是否可能发生洪水。
之后的一段时期，国外主要注重于经济性和简易性的专利技术，如液位测量装置（公开号：US14519883A），该装置通过设置一个外管和内管结构，使内管随着外管中液体的液位变化而升高和降低以进行液位测量，实现液位的实时监测，具有成本低和易于大量部署的优点。
近年来，随着信息技术的不断发展，国外出现了一批建立在新型传感器以及其配套算法上的汛情监测技术，如用于分析水流速度分布的系统（公开号：US15869927），该系统通过在样品水体上方设置热像照相机，用于捕获样品水在排出之后的不同时刻的热像图像，处理装置基于照相机捕获的热像图像计算出样品水的流速，并根据样品水的流速分析水体的速度分布，进而根据体积流量输出洪水预警。
由此可见，国外汛情监测技术，在技术实现方式上总体上由“机械化”到“电气化”再到“信息化”的发展脉络，不断地将新出现的技术应用在汛情监测技术中；在汛情监测功能上，总体体现出由“单一报警功能”到“综合预警功能”的发展脉络，把汛情到来的报警革新为汛情尚未到来时的预警。
国内从“单一数据源”到“多数据同化”
随着我国对水利事业重视程度的不断增加，许多新的监测技术如雨后春笋般出现，并且具有信息化等后发优势，如基于降雨—径流—洪水演进计算的洪水预报方法（公开号：CN102289570A），该方法利用模型进行洪水演进过程，比较计算流域内各河道关键节点的水位预报数据以及警戒水位数据，并进行结果发布，可以方便地根据实测雨、水情进行各点的洪水预报。
同时，单一的汛情监测装置也趋向于带有预警功能，如一种防汛预警装置（公开号：CN106205062A），通过实时采集江河流的水位、水流及水密度来综合判断灾情，同时结合雨量传感器和螺旋桨测量雨量和水流的力度，综合获取江河流是否发生洪水，以提前做好防灾准备。
目前国内的研究趋向于从多来源获得大数据进行综合分析，如一种基于数据同化改进预报降雨的集合洪水预报方法（公开号：CN107403073A），引入数据同化技术，实现了在数值大气模式中同时同化传统气象观测资料和雷达反射率，可大幅提高降雨预报精度，从而提高洪水预报的精度。
值得一提的是，我国的汛情监测技术多数都是在对现有数据监测的基础上对汛情做出预判，与国外汛情监测技术相比，更加注重监测功能的综合性和系统性。但是，对于新型传感器及算法在监测设备上的具体应用，我国专利技术相对较少，我国的创新主体可以考虑投入更多的研发力量，补足短板，全面提升我国汛情监测技术的综合水平。
在笔者看来，随着5G、物联网、大数据技术的普及，应该会推动汛情监测技术的快速发展，使监测更加快速，预警更加精准。（程龙 作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心）
（编辑：晏如）
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