本论文是在国家自然科学基金项目“冰层厚度传感器及其检测方法的研究”(60672028)和山西省回国留学人员重点项目“山西省全天候流域河道水情遥测系统”(2007-2)资助下进行的一项应用研究。基于空气、冰和水的电阻率特性差异的冰厚传感器在中国第24次南极科学考察海冰观测项目中得到了应用。对其应用情况和实验数据进行分析后发现,由于传感器在几何结构、电路结构的设计、数据处理算法等方面存在的一些缺陷,影响了整个海冰观测系统数据测量的稳定性和准确性。在此基础上,结合实际工程对河道冰、水情检测现场数据采集技术的需求,本论文设计并研制了新的全天候流域河道水情现场采集系统。新系统改进了传感器的外型结构、简化了采集电路、优化了数据处理算法,提高了系统的数据采集可靠性,从而提高了整个系统的精度和运行的稳定性。本文主要包括以下几个部分:1)通过实验室对空气、冰与水的电阻、温度特性的观测实验,对获得的大量实验数据进行研究、分析,验证了对电阻值与温度梯度两种参数度同时采集的冰水情信息处理模式。2)分析基于空气、冰与水的电阻特性差异的冰厚传感器在大连的低温老化实验和在中国第24次南极科学考察应用中的成功经验与教训和不足。3)详细的介绍了全天候流域河道水情现场采集系统的组成、实现结构和工作原理。4)介绍全天候流域河道水情现场采集系统的冰厚传感器的新型几何结构、组成结构、工作原理及数据采集电路的硬件、软件设计过程。5)介绍全天候流域河道水情现场采集系统的水情测报仪的组成结构、硬件设计和软件设计,数据处理算法的优化及使用说明书。6)对采集系统的在现场应用中采集到的大量数据进行了细致的分析,验证了新系统的可行性和实用性,为现场工程应用的完善与改进提供了依据。新研制成功的全天候流域河道水情现场采集系统于2008年6月在汾河流域实现了安装应用,系统的测量精度和运行的稳定性确实得到了提高,达到了预期的效果。