城市水情地理信息系统

1、城市水情地理信息系统建设方案第一章 概述1.1 项目建设背景城市水情工作目前正处于一个重要转型时期。当前形势对水情工作提出了新的要求，水情工作必须在新形势下发挥更大的作用，为防汛抗旱和水资源的可持续利用提供更加及时准确的水情信息，为经济社会的可持续发展提供全面、高效、优质的服务。市防汛办公室建设的防汛抗旱服务系统中虽含有部分水情内容，但因防汛抗旱服务系统是面向防汛抗旱决策服务，而不是针对水情工作人员的具体工作，水情部分相对简单，远远不能满足当前新形势、新任务对水情工作的要求，因此，需组建一个全新的水情服务体系。1.2 项目建设目标该项目的建设，就是要建设一个以实时水情数据库和历史水情数据库为基

2、础的，具有水情信息接受、处理、检索、分析、发布等强大功能的水情综合业务服务，通过生动、直观的方式为用户提供各种水情检测、信息查询、图形显示、报表输出以及分析决策服务，将现代化技术全方位导入水情工作中，完善水情信息处理功能，增强水情分析预测能力，提高水情服务水平与质量。1.3 系统设计原则1) 系统需要具备高效可靠、先进实用的特点2) 使用成熟的先进技术，要达到国内领先水平3) 充分考虑水情工作特有业务流程，要区别于传统防汛抗旱服务系统4) 采用完善的保密机制，使得重要数据不易被破坏、非法修改或访问。5) 随着水情业务发展，系统软硬件均便于升级与扩充。第二章 用户需求分析2.1 水情业务分析2.

3、1.1 工作逐步转型水情部门的工作性质是为研究长期的水资源利用问题。水情部门将致力于搜集、整理全面的水情信息，建立相关的研究模型，试验各种水资源的持续性控制和利用方案。可以预见，在相当一段时间内，水情部门的工作都会处在逐步的调整过程中，以便更好的为全社会提供优质的水情服务。水情综合业务系统也会在这个过程中得到持续的发展和建设，分期分批实现预定目标。目前处于水情业务系统建设的初步阶段，所以首先要把水情工作的特定业务内容、业务流程鉴别出来，着眼于最重要的业务环节。2.1.2 业务总体分析1）业务主流程水情工作的主要环节是水情信息的接收、处理、检索、分析、发布。并且可以进一步简化为两类：1）信息搜集

4、管理， 2）信息分析应用。 2）用户角色用户群分为如下几类：1）基层监测人员：包括报汛站、水库、河道、闸坝监测员2）分析处理人员：包括报表人员、水情会商人员、水文预报人员3）维护人员：包括系统管理员、图形维护人员、文档维护人员4）查询用户：包括领导、公众2.2 应用系统功能需求分析2.2.1 总体功能需求2.2.2 具体功能需求 水情采集 水情检索 汛情监视 水情分析1）报表制作2）高级分析 水情发布 系统管理第三章 总体解决方案概述3.1 支撑软件3.1.1 基本软件1) 网络操作系统选用microsoft

5、windows 2000 server，www服务器使用microsoft internet information server 4.0以上版本。2) 数据库软件采用ms sql server 7.0。3) 客户端win98或者windows 2000。浏览器使用ie 4.0以上版本。3.2 总体设计3.2.1 系统总体结构 模块划分整个系统分布于水利局intranet和公众internet上，由多个协作的模块组成。（一）水利局intranet部分：1）中心服务器：通过sql server, me ims和报文翻译服务程序来提供基础的空间、属性数据存储和报文处理服务。水文实时库

6、、水文历史库、地理信息库都位于中心服务器上。2）水情业务系统：是针对水情业务流程设计的客户端系统，包含水情监视、处理、检索、分析等多个子系统，可以支持多个用户在不同的客户端同时运行。它们都访问和处理中心服务器上的数据，具有并发实时的特点。3）管理工具：包括系统管理员使用的用户管理系统，其他非直接水情业务数据（如地理信息数据、资料数据）的处理和维护工具。4）水情发布服务器：通过网页为公众提供处理之后的水情信息。水情发布服务器上的内容通过水情业务系统中的发布子系统来维护和更新。（二）公众internet部分1）监测站报汛系统：通过慢速公众网（拨号、isdn）登录中心服务器提供的工作网页，定期报告水

7、情信息；查询业务相关水情信息。2）公众水情网页：公众通过普通网络查询发布的水情信息。 逻辑结构图 网络分布图3.2.2 模块功能关系1）水情综合库的建设和维护是整个系统的基础。2）水文基础信息包括各种水文基础设施的信息、自然地物信息（河流、湖泊、山地、林地等）、其他相关地理信息（公路、居民点等），对这些信息的查询分析可以起到间接的辅助决策作用。3）水情综合业务系统直接针对目前实施的业务流程而设计，是对水情信息的综合性处理和利用；它依赖于基础信息的建设，功能处在不断的扩展之中。4）系统管理功能穿插于系统的各个部分（比如用户身份校验），目的是辅助主流系统功能的正常运行。

8、第四章 系统数据设计4.1 水文综合库内容4.1.1 水文基础信息库 地形数据库1）水系2）其它地物:山地、林地、草地、荒漠、农田分布图等 水文设施库 1) 全市的各个报汛站:站名、站号、所属区县、经纬度、所属流域水系河流、管理单位、站别、联系人及电话、雨量站权重、报汛方式/报汛站基本设施。2) 重点水文站:站名、站号、所属区县、经纬度、所属流域水系河流、管理单位、站别、联系人及电话、雨量站权重、报汛方式/报汛站基本设施、水位流量关系线、大断面基本资料。3) 各个大中型水库:站名、站号、所属区县、经纬度、所属流域水系河流、管理单位、站别、联系人及电话、雨量站权重、报

9、汛方式/报汛站基本设施、库型，水库水文特征值、库容曲线。4) 重点闸坝站:站名、站号、所属区县、经纬度、所属流域水系河流、管理单位、站别、联系人及电话、雨量站权重、报汛方式/报汛站基本设施、闸门形式，水位泄量关系线。 其它人工设施库1）主要交通设施2）主要工业设施3）主要居民设施4.1.2 气象信息库主要存储和管理气象信息，包括天气预报、雷达回波图、卫星云图。4.1.3 雨水情信息库1）实时雨水情信息库:主要存储和管理雨水情信息，包括：雨量、水位流量、蓄水量等、查询结果、预报分析成果。2）历史雨水情信息库:主要存储和管理历史雨水情信息。4.1.4 地下水信息库1）实时地下水信息库

10、:主要存储和管理地下水信息，包括实时水位数据、预测分析数据。2）历史地下水信息库:主要存储和管理历史地下水信息。4.1.5 水情报表库（一）雨水情报表1）雨量表，包括（日旬混合、日月混合、旬月混合）2）水库水情表3）河道水情表4）闸坝水情表5）其它报表（二）雨水情简报1）水情简报2）水情旬、月报4.1.6 水情分析库包括水文预报、水情会商的结果，水情汛期分析报告、重要场次暴雨分析报告。4.1.7 文档库主要以超文本形式存储其他电子文档稿：1）站点基本文字说2）水情技术文档资料等4.1.8 公众水情发布库包括所有向公众发布的水情信息。4.2 数据相互关系第五章 系统功能详细设计5.1 管理工具5

11、.1.1 用户权限设置与管理用户通过intranet访问本系统，首先要进行用户登陆，输入用户名称和密码，经过服务器校验，不同级别的用户可以使用的功能不同。通过运行于管理员本地机器的dba程序，系统管理员可以创建、修改用户以及用户组的相关属性。5.1.2 地图数据维护工具1）地图配置软件通过mapengine 桌面系统来配置系统中地图的图例符号，显示方式；进行地图数据处理；创建删除图层空间数据等。2）地图排版软件通过mapengine 排版工具来进行地图排版打印。5.1.3 资料维护工具主要是制作超文本网页，采用流行的网页编辑器即可。5.2 水文基础信息查询系统水文基础信息查询系统不在传统日常水

12、情工作流程中，但是利用gis的强大功能，结合具体的业务功能，对于许多的辅助决策可以发挥相当的作用。比如利用缓冲区功能估算水淹的区域和涉及到的建筑设施。对于地形数据、水文设施、其他人工设施中的每一图层，提供下列功能：（一）地图操作1. 放大、缩小、漫游、全图2. 鹰眼功能3. 跳转到指定行政区划范围4. 利用水文特征对象定位，比如跳到指定报汛站（二）查询1. 图文互查：单击地图，弹出相关属性信息；双技术性列表，自动把相应的对象移动到地图中央。2. 组和属性信息查询：使用“与或”条件对任意条件进行组合查询，以高亮等突出方式显示选中的对象。3. 空间条件查询：a) 指定半径内包含的对象b) 指定矩形

13、区域内对象c) 任意指定多边形区域内对象d) 任意指定线条两侧一定范围内（缓冲区）包含对象4. 联合查询：使用属性条件和空间条件联合查询（三）统计1. 数值型字段提供总和、平均值、最大值、最小值2. 字符型字段提供按类别汇总个数3. 统计可以基于查询的结果4. 可以选择按时间段汇总（四）专题分析使用常用分段、独立值、饼/棒图、连续值作专题分析。（五）三维功能1. 地形图三维立体显示2. 二维、三维图形联动显示（六）打印1. 所有查询、统计结果均可打印2. 按指定各时打印地图窗口5.3 监测站报汛系统报汛系统由报汛站计算机直接访问中心服务器网页，验登录身份后进入允许的业务功能：（一）报汛功能1.

14、 根据汛情情况，填写水情业务表单，提交各服务器2. 数值与水情电报互译辅助功能3. 报汛站、水文站、水库、闸坝站根据情况提供不同的报汛界面（二）水情查询1. 浏览电子地图方式发布的水情（使用mej）2. 指定条件查询水情，包括报汛站编号，时间，类型等（三）水文基础信息查询1. 对于重点水文基础信息提供类似于水文的查询功能，只是功能有所简化5.4 水情业务系统水情业务系统是根据水情业务主流程开发的系统，分为下列子系统：水情监视子系统，水情查询子系统，水情报表子系统，水情分析子系统，水情发布子系统5.4.1 水情监视子系统水情监视子系统用于监视各报汛站发来的原始报汛信息，为保证实时性，该子系统的基

15、本设计为文本监视窗口的形式，尽量减少计算和处理的时间：（一）水情监视文本窗口1.定期轮询中心服务器水情库，以列表的形式显示水情实时信息2.自动滚行3.可以设置窗口显示的内容，包括站点、符合某范围的值才显示等（二）自动报警系统1.可以设置各类水情信息的报警阀值2.出现报警条件时自动以声音或图像方式报警（三）误报漏报检查（四）水情监视文本窗口（可选形式）1.定期轮询中心服务器水情库，在地图上直观显示水情实时信息2.可以设置地图上显示的信息内容，包括站点、符合某范围的值才显示等3.报警的站点以闪烁等明显方式显示（五）监视站基本信息查询1.输入站名或编号以文本方式显示该站基本信息2.地图上点击查询基本

16、信息（六）打印以指定形式打印水情信息5.4.2 水情查询子系统该子系统以图文结合的方式提供对水情信息的全方位检索能力。当实时显示开关打开时，在地图上显示实时水情信息。（一）地图操作1.放大、缩小、漫游、全图2.鹰眼功能3.跳转到指定行政区划范围4.利用水文特征对象定位，比如跳到指定报汛站（二）监测站查询1.在电子地图的基础上查询地表水监测站基本信息（三）雨水情查询1.雨量查询 汛期121报汛站及枯季报汛站的实时雨量a.单站查询 降雨数据实时显示 降雨过程柱状图 与不同频率特征值雨量对比显示b.降雨等值线图 日、旬、月、多日、多月，日、旬混合及任意时段降雨等值线图。c.降雨等值面图 日、旬、月、

17、多日、多月，任意时段降雨等值线图。包括等值面积统计。d.全市平均雨量柱状图 查询18个城近郊区和远郊区县的雨量数据和柱状图（可排序）2水库水情a.全市16座大中型水库水位、蓄水量、出入库流量的数据实时查询及显示b.单站水位需量在任意时段内的变化过程线；c.大坝断面水位实时水位动态动画显示；d.选择时段内的水文数据列表。3水库水情a.全市重点水文站的实时水位，流量数据查询显示；b.单站水位，流量在任意时段内的变化过程线；c.本年度内水位，流量动态实时过程；d.选择时段内的水文数据列表。4河道水情a.全市主要闸坝站的水位，泄量实时数据显示；b.单站水位泄量变化过程；c.水位泄量动态变化过程；d.选

18、择时段内的水文数据列表。5水库流域实时雨水情查询统计a. 流域内阁雨量站的雨量实时雨水情查询，雨量柱状图、流域平均雨量、等值线图、等值面图。b. 流域内各主要水库、河道、闸坝站的实事水文数据查询显示。（四）地下水查询1.查询地下水实时信息，表现方式有点击查询、标注查询、列表查询2.对地下水进行水位、埋深等值线分析3.地下水水位变化历史对比分析4.地下水简报（五）水质查询1.查询水质实时数据，表现方式有点击查询、标注查询、列表查询2.水质指标变化趋势对比分析3.生成水质简报5.4.3 水情报表子系统本系统提供的功能用于生成雨水情报表和雨水简报（一）雨水情报表1.雨量表，包括（日旬混合、日月混合、旬月混合）时段雨量表、日雨量表、多日雨量表、旬雨量表、月雨量表、多月雨量