基于ArcGIS的灌区信息化建设分享

目 录 1、行业概述 2、灌区业务 3、平台简介 4、业务应用 一、行业概述 灌溉是人类文明发展的结晶。早在4000多年前，我国就有了临河挖渠、凿 井汲水的灌溉工程，公元前2000年的大禹治水就开始开凿沟渠，引水灌溉，发 展农业，在黄河两岸的平原上开出了许多良田和桑土，自此以后，商代的井田、 春秋战国的都江堰和郑国渠等举世闻名的水利灌溉工程也都为中国的文明发展做 出了巨大的贡献。 灌区一般指有可靠水源和引、输、配水渠道系统和相应排水沟道组成的灌溉 面积，是一个半人工的生态系统，依靠自然环境、土壤资源、输水渠系以及人工 调控等方面进行有效灌溉，合理利有水资源，增加粮食产量，提高社会经济价值。 1.1 什么是灌区 一、行业概述 一、行业概述 1.2 什么是灌区信息化 灌区信息化就是充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利 用灌区管理的信息资源，包括信息的采集、传输、存储和处理等， 大大提高信息采集和加工的准确性及传输的时效性，做出及时、 准确的反馈和预测，为灌区管理部门提供科学的决策依据，提高 灌区管理的效率和水平，降低管理成本，以促进灌区实现科学和 高效的管理。 信息化建设原则 科学设计、因地制宜， 统筹兼顾、资源共享， 急用先建、分步实施。 一、行业概述 二、灌区业务 灌区的业务内容决定了信息化建设的内容，并且会直接影响信息化技术方案 的选择和确定。灌区业务主要包括建设管理、运行管理和事务管理三个方面。 灌区建设管理的业务主要涉及工程建设管理中的历史数据和进度数据两类，历史数据包括已建工 程的立项、批复、竣工验收等文件及资料。进度数据则指在建工程的实施进度、建材耗材及可用 资金等方面的管理记录。 建设管理 运行管理的业务主要包括灌溉用水管理、工程运行监控管理两大方面。灌溉用水管理主要是收集 雨情、水情、水质及墒情等数据，调节灌溉、生活及工业的用水量，起到防汛抗旱的作用。工程 运行监控管理则是长期监测灌区建筑物的运行状况，及时发现潜在的安全问题，采取工程措施， 保障工程安全。 运行管理 事务管理主要分为水资源调配及政务管理两方面，一方面需要收集灌区内需水情况、灌溉作物分 布等数据，根据实际情况及历年用水记录制定引配水计划。另一方面则是行政事务的管理，包括 后勤管理、人力资源管理、公文档案管理、政策法规管理、公众服务等行政内容。 事务管理 做为现代化灌区信息服务“云”平台的基础应用支撑灌区信息 化管理软件平台（Irrigation & Drainage Information System） eIDS，是在全国大型灌区广泛调研的基础上，经过10多年的经验 积累，结合“互联网+”的架构理念，根据灌区的业务特点，经过分 析、抽象、提炼后，生产出符合灌区实际应用管理应用平台。 此系统重点解决灌区工作人员在监测监控、量水测水、配水调度、 水费计收、水库防汛及工程项目管理等方面的实际应用问题。 三、平台简介 3.1 平台理念 现代化灌区信息云服务平 台eIDS，在多年的业务积累 与技术沉淀基础上，持续完善创 新，为了满足灌区管理多样性的 特点，平台设计理念：以互联网 +为核心，以平台化、模块化、 配置化、业务综合化、个性化为 基本原则，使产品始终保持领先 的地位，为搭建全国灌区“云” 服务中心奠定了良好的基础。 三、平台简介 网络 传输 通信网互联网物联网 数据 采集 智能手机平板电脑PC GPS 摄像头传感器 云服务数字工程视频监视 水量监控水费计收 配水调度灌溉监控 水库防汛移动办公 维修养护微信公众 服务 云计算 中心 云计算数据中心GIS云中心微信平台 现代化灌区信息服务“云”平台采用“云计算”的架构，以全国大中型灌区各 类信息为依托，形成一个以数据采集为基础，网络传输为骨干，云计算中心为枢纽， 云服务为支撑，应用对象为主体的统一的全国灌区信息“云中心”应用服务管理平台。 应用 对象 用水户 灌区管理单位 部、省、市等各 级行业管理机构 三、平台简介 3.2 层次架构 信息采集处 理系统 防洪调度管 理系统 实时监测拍 照系统 灌区量测水 管理系统 灌区工程及 巡检管理系 统 水费计收及 水权交易系 统 灌区配水调 度管理系统 三、平台简介 3.3 系统介绍 信息采集处理主要接收与处 理各类监测数据，包括水情、雨情 、工情、气象、墒情等。既可以通 过手动录入的方式接收人工采集的 各种数据，也可采用各种监测设备 进行自动采集，自动传输，自动处 理； 实时监测拍照系统主要是实 时显示最新数据、拍照的图像，以 水尺、变色、模拟图等多种形式显 示客户关注特征值。并支持对历史 数据、监测站点信息等多类的数据 的查询。 灌区量测水管理系统结合明 渠量水规范，将各种量水计算方法 固化到系统中，依据各量测水点的 遥测数据或手工输入的数据，自动 选择适用的量水计算模型，拟合水 位流量关系。实现自动计算流量、 水量，提高效率节省人力物力。 灌区配水调度管理系统取代 人工电话要水、电话配水、人工记 录统计的模式，提高配水调度的执 行效率，降低了运行成本。通过来 水预测、历年用水分析，进一步合 理配水，提高用水效益。 水费计收及水权交易系统完成对用 水户和用水单位水费的计算、收缴、结 算，同时配置灌区微信公众平台，使得 用水户可以自主查询个人的水账信息， 促进水量、水价、水费“三公开”。同 时系统支持在线的水权量交易、收益查 询和分析等功能，促进水资源的优化配 置。 灌区防洪调度管理系统是以灌区 水、雨情实时监测数据为基础，依据多 年水文实测数据，对灌区水库来水情况 进行中长期、短期预报，对可能发生的 洪水过程进行调洪演算，并依据适合的 来水计算方式，结合水库蓄水情况和水 库下游灌区水情监测情况进行合理的下 泄流量计算和输水流量计算，保证灌区 水库的正常调度。 灌区工程及巡检管理系统是针对灌 区的水利工程及建筑物设施的管理工作 而设计的应用功能，系统充分了利用GIS 技术，为管理人员完成水利工程档案管 理、巡检、养护、维修、项目申报奠定 了良好的基础，提高了工程管理水平和 效率。 基层站、 直属站、 灌区管理单位等 部、省、市等各 级行业管理机构 互联网 水情观测上报 工程巡检与险情上报 农户用水计时登 记 移动收费 灌 区 官 方 微 信 平 台 工程图像采集 三、平台简介 3.3 系统介绍 四、业务应用 灌区具有输水渠系长，覆盖面积广，水利工程多，管理成本高等显 著的行业特点，利用地理信息技术可以有机地整合空间信息和非空间信 息，通过二维、三维模型等方式展现灌区现状、管理灌区的空间属性数 据、日常监测数据，并提供空间数据分析，专题信息显示等功能，为决 策者进行相关决策起到支撑作用。 采用地图融合技术，叠加不同基础底图，丰富展示效果。 4.1.1 灌区空间信息展示 4.1 实时监测应用 展示灌区管理范围内渠道水流情况、闸门启闭情况、水库水位变化、降雨情况等实 时信息，实时显示包括水情、雨情、流量、地下水、墒情等监测数据以及实时视频等 灌区日常管理的内容。 4.1.2 实时数据监测 水情监测 显示最新水位监测数据， 判断水位变化情况（上涨、下 降或不变）、是否满足预警条 件，是否超时等状态，用不同 的图标渲染显示，若满足预警 条件，则动态闪烁。 4.1 实时监测应用 4.1 实时监测应用 雨情监测 查询各监测站当日的累计 雨量值，将雨量点用不同颜色 的图标渲染，表示降雨量大小。 4.1.2 实时数据监测 4.1.2实时数据监测 4.1 实时监测应用 闸门监控 在地图上显示闸门远程控 制站点，鼠标点击该站点时， 可查看目前闸门启闭情况，显 示开启高度、实时视频等信息。 4.1.3 雨量等值面分析 雨量等值面是根据雨量监测站点的地理坐标以及一定时间内的降雨量数据，分析 灌区管理区域内的雨量分布情况。将监测站点的空间信息、降雨量做为参数调用发 布的GP分析服务，返回分析结果后，进行渲染显示。 4.1 实时监测应用 4.2.1 工程基础管理 工程基础管理主要实现对水利工程的运行信息、分布情况、检修情况及历史数据的管理。 4.2 工程管理 水利工程主要分为水源工 程、供水工程和排水工程三大 类，在电子地图中，水源工程 包括水库、江河、湖泊和水井 等；供水工程主要包括干渠、 分干渠、支渠等各级供水渠系； 排水工程主要包括排水沟道、 防洪沟等。依附于这些工程的 关联建筑物都可以在地图上查 看，例如水库、泵站、发电站 等水利建筑物。 4.2.1 工程基础管理 利用ArcGIS API提供的多种空间查询方法，为用户提供点击查询、模糊检索、分类 查询、精确查找、高亮定位、关联建筑物统计、基础信息维护等多种功能，为用户解 决实际的应用问题，方便易操作。 4.2 工程管理 4.2.1 专题地图服务 以灌区工程布置电子地图为展示平台，通过地理信息的表现方法，根据 渠道防渗信息和渠道险工险段信息生成专题地图。 专题图包括： 注：以“渠道防渗专题图”为例介绍。 渠道防渗专题图 渠道险工险段专题图 1 2 4.2 工程管理 渠道防渗专题图 在灌区工程布置图的基础上，根据渠道防渗情况和桩号进行动态分 段，用不同的颜色显示渠道的防渗情况，颜色是根据“防渗类型”动态分 配的；防渗类型是可以手动填写的。同时可以标注防渗信息的内容，标注 的文字内容用户可以根据需要选择渠道基本情况和防渗情况中的字段来设 置。 4.2 工程管理 渠道简称：北部干渠 防渗工程名称：2011防渗工程 实际防渗长度（千米）：3.000 计划防渗长度（千米）：3.000 渠道简称：北部干渠 防渗工程名称：201