空间信息技术在水利信息管理中的应用

1、空间信息技术在水利信息管理中的应用1概要近年来，空间信息技术(主要包括GIS技术、遥感技术、GPS技术、空间数据管理技术等)在理论探索和实际应用方面也取得了很大的进步和丰硕的成果。 随着数字化时代的到来，空间信息技术在我国许多行业得到了广泛应用。 由于有综合分析管理各类空间分布信息的能力，一般水利设施与空间地区密切相关，空间信息技术非常适合水利部门信息化建设的要求。本文探索分析了空间信息技术与水利信息化建设的整合点，一盏茶理解水利部门的需要，探讨空间信息技术的优势，将空间信息技术引用到水利信息化建设中，将水利设施、水资源、遥感数据、DEM数据和水文观测数据等多方面的信息有机整合到GIS平台上，

2、 加上多方面的新型技术引进，形成一定径套有效建设修订的管理平台建设为水利设施管理、日常水情监测预报、洪水灾害防御、损失评估、报警处理等方面提供详细、快速的数据通讯端口，为各级引导者军队指挥提供形象、直观、准确、有效的决策鼎力相助服务。2空间信息技术在水利中的应用2. 1大容量数据的管理大容量数据的管理是所有信息化工作的基础，是任何信息管理系统能否正常工作的关键。 水利情报系统使用的数据主要包括区域矢量地形图、遥感影像数据、DEM数据、航空影像数据、水利设施属性数据、文字、摄影图片、网络视频等，数据总量达数百G B以上。 因此，数据管理需要以阶层化的组织方式进行管理和存储。 数据存储主要涉及数据

3、库管理技术和数据引擎技术。(1)数据库管理技术。 数据库是数据存储器的终端，是管理所有数据的系统。 水利信息数据内容广泛、数据量大、数据格式不同，需要一个统一、可效率管理的强大数据管理系统。 高效的硬件存储功能和合理的数据存储设置修订侧重于数据管理。 现在，数据库管理装置的硬件生产能力越来越成熟，能够满足大量数据的硬件存储要求。 数据的分类层级管理是数据管理设定的改正的重点，在任何数据管理系统中，逻辑性的层级设定改正仍然能够决定其性能的好坏。(2)空间数据引擎技术(SDE )。 s patial data engine (SDE )是一种应用中间件技术，可在应用程序和关系数据库管理系统之间存储

4、、管理关系数据库中复杂的空间地理数据，并支持空间关系运算和空间分析等地理信息系统功能。 关系数据库和应用程序之间的数据用户可以透明地网站数据库空间地理数据，而无需考虑数据格式、位置、方法、数据结构等问题。 ArcSDE是ERSI公司发布的SDE产品，也是当前主流的空间数据引擎软件。 ArcSDE采用开放的ClientP Server体系结构，与客户端建立TCPP IP连接，接受来自客户端应用程序的数据请求。 通过在服务和客户端之间采用异步缓冲反应历程传输数据，提高了网络传输效率，大大提高了大量数据调用和显示的速度。2.2网页WebGIS是当今GIS技术发展的主流，是基于网际网络良好的连续性和人

5、机交互性将GIS服务通过网络平台传递给用户的服务方式。 与传统有线局域网的GIS相比，GIS具有平台无关性、广泛的网站数据库范围、更简单的操作、高效的计算负载平衡以及降低系统成本等优点。 随着Ajax (asynchronousjavascriptandxml )技术的引入，WebGIS的功能更强，因此，基于WebGIS的情报系统非常适合水利部门广泛信息采编、审计平台共享建立的需要。Ajax技术是结合了Java、XML和JavaScript的预计程仪编程技术。 通过使用客户端脚本与网站服务器交换数据的Web应用软件开发方式，可以建构基于Java技术的Web应用程序，打破重新加载页面的惯例， 通

6、过在不中断人机交互过程的情况下重新加载网页，引入了动态Ajax技术，WebGIS浏览器可以在没有更新操作的Web2. 0时代网站数据库，从而实现更好的使用效果和更广的应用范围。2. 3空间分析技术空间分析是一种基于地理对象空间布局的地理数据分析技术，是GIS的核心和灵魂，也是GIS区别于一般情报系统、CAD或电子地理图系统的主要标识牌之一。 空间分析结合空间数据的属性信息，提供强大而丰富的空间数据查询、空间量修正计算、缓冲分析、叠加分析、网络分析、综合修正分析等各种智能化的功能，为空间情报系统提供良好的技术保障。在水利应用中，空间分析技术是不可或缺的。 根据水文数据、地理信息数据等已有数据的萨

7、通讯端口，空间分析技术的使用将为水文预测、灾害分析、损失评估等各个方面提供准确、科学、可靠的数据分析补正算，为决策决策分析、灾害救援等工作提供最详细的技术保障。2. 4三次元可视化三维可视化技术是通过DEM、DOM、三维模型等，在三维坐标系下再现数据，再现地形地物的技术。 三维可视化技术在GIS系统中，将DEM数据和DOM数据有机结合，将当前地理位置的三维场景反映到一盏茶上，为水利设施的建设、检测、决策提供了良好的演示和决策鼎力相助平台。3应用程序要求水利情报系统是水利信息查询、监测的有效手段，是提高水利业务的重要措施之一。 建设系统的目的是通过计算机和空间信息技术，为市级水利部门知情人员(决

8、策人、专业技术人员、一般查询人及其他用户)提供水利信息管理，建设查询更新、辅助决策的计算机应用系统平台。 在多次调查分析的基础上，结合水利行业工作特征，对水利部门信息化系统的需求主要表现为以下几个方面：(1)复盖面广，满足辖区内三防工作需要制作二次元与三次元地形电子地理图的用户，可以查看地形、查询水利工程设施信息、定位掩蔽物等。(2)建构完善的水利综合信息数据库，管理大量数据，以数据的整理、分类、建设、分析为决策依据。(3)建构洪涝仿真模型，预测和分析可能发生的洪水灾害。(4)建立完整的计算机网络应用，使水利部门和其他相关部门能够通过计算机网络实现数据共享和信息传播。(5)具有良好可扩展性和开

9、放性的系统设置修订可以满足未来升级更新要求。4系统设定修订4. 1系统构成设定修订根据水利情报系统的需要和要求，系统设置修订采用由客户p服务器和浏览器p服务器模式相结合的B - CP S集成结构(图1 )，用户可以根据工作需要以不同的方式网站数据库服务器数据例如，在条件恶劣的监视站、堤坝或者终端工作场所，可以直接通过IE浏览器在网上取得关联信息数据，进行数据操作。 不必通过客户端软件，各地水利枢纽可以通过客户端软件与服务网站数据库，获得更先进的情报服务和数据分析功能。图1水利情报系统的构成相对于水利部门的管理模式，水利情报系统服务建设以市局为主，确立主要服务，各水利部建设应用备份服务。 应用备

10、份服务器通过政府网与市局服务器相连，始终更新应用备份本地区域内的所有信息数据。 在日常业务中，客户系统主要将市局服务器与终端网站数据库，使各区的备用服务器能够在发生通讯事故或特殊状况时提供网络网站数据库，以备不时之需。4. 2系统功能的设定修订与实现如图2所示，系统的功能设置校正主要包括四个大部分：二次元信息管理模块的三维显示模块、洪水分析模块和权限管理模块。 前两部分主要是针对基本信息的管理查询而创建的数据查询、管理和效果演示模块。洪水淹没分析模块是针对主要洪水灾害，为引入空间分析技术而修订的灾害分析系统，权限管理模块提供用于系统保密工作和用户管理的权限图2系统的功能构成4. 2. 1二次元

11、情报系统二次元情报系统是根据BP S构造被设定、并基于矢量地形图、航空影像图分层表现各种数据信息的分布的数据管理系统。 二次元情报系统的建设是通过WebGIS技术在ArcServer9. 2开发组件的基础上开发出来的。 利用先进的Ajax技术开发网络服务平台，使GIS网络阅读达到了不更新查询显示的效果。 主要功能修订如下(1)阅读地理图。 在数据的二次元显示条件下，系统用不同的颜色显示各种比例尺的基础地形图，提供中心放大、中心缩小、边框放大、边框缩小、漫游、坐标定位、注释定位、视图信息帧号定位等GIS基本功能。 基本地理图浏览功能为数据使用提供基本的数据管理服务。(2)询问法到定位。 查询定位

12、是指在数据的二次元显示条件下，查询系统根据用户输入的查询条件，查找相应的结果列表，当用户喀呖声某个结果时，系统自动定位于该工程设施所在的位置。(3)属性查询被更新。 属性查询提供所有水利设施的属性信息查询。 用户在图上喀呖声任意水利设施(入库完毕)后，系统将根据其种类提供详细的属性信息数据。 属性数据基于水利部提供的信息字段，有统一的格式要求。 此外，根据查询的定位，可以在授权条件下修改和更新属性字段，从而可以在网络特定条件下修改和更新监视数据，从而减少工作量。(4)路径分析。 路径分析是基于二维地形数据的空间分析。 系统可以根据用户在地理图上选择的起点和终点化学基来知识分子二烯烃，根据地形状

13、况来分析最短和最佳到达路径。 该功能的使用为水利事业提供了智能二烯烃的数据升降丙二烯服务。(5)打印输出。 为用户提供地理图的打印输出和记录通讯端口的打印输出功能。4. 2. 2三次元情报系统三维地理信息系统主要基于CP structure来实现，利用Arc2G loble组件来实现数据的三维显示功能。 该功能的开发、修订是按照水利部门对三维效果显示的要求设置的。 三维数据涉及DEM、DOM、水利主题数据等。 系统根据DEM与DOM联合进行基础地形数据的三维显示，在三维显示效果下加载水利主题数据，通过设定查询和阅览功能，可以为用户提供全景三维的数据阅览平台。 其主要功能是：(1)阅读地理图。

14、在数据的三维显示条件下，系统提供中心放大、中心缩小、边框放大、边框缩小、漫游、旋转、模拟飞行等GIS基本功能。 在三维场景中进行自动飞行阅览，可以更直观、全面地显示水利设施的状况和地形。(2)三维查询的定位。 查询对齐是指在数据的三维显示条件下，根据用户输入的查询条件，搜索满足条件的结果列表。 当使用者喀呖声结果时，系统会自动放置在物件所在的位置。 此外，由于基于三维数据的化学基，查询功能还包括高程查询和坐标查询，使用户可以随时查询任意位置的高程值和空间坐标。4. 2. 3洪水淹没分析子系统洪水淹没分析系统的实现也是基于CP S结构在ArcScene开发组件下进行开发的GIS分析模块。 为了保

15、证系统的运行速度，洪水淹没分析系统的运行方式主要针对每个堤坝分别设定了分析针织面料范围。 根据淹没模型的修正计算，系统能够在洪水发生时自动生成目前联系的防洪水位的淹没范围，修正淹没区域内的面积和水容量。 洪水淹没系统通过三维示范效果的展示，表现了不同条件下的地区淹没情况，提供了一定的数据修正和分析功能。 这项功能是水利情报系统的一个亮点，将智能分析功能引入传统的信息管理系统，使空间信息技术更有效地发挥实际工作的作用。(1)被水淹没指示。 使用三维显示窗口显示三维图像效果，输入条件下显示地区性洪水状况，从各种视点显示淹没效果。 提供中心放大、中心缩小、边框放大、边框缩小、漫游等基本GIS阅览功能

16、。(2)淹没订正算。 系统根据输入的淹没残奥表，基于DEM数据，自动生成淹没区，补正淹没区内的面积和水容量，询问法淹没区的坐标、高层等信息。(3)淹没拟合。 在一定的约束条件下，淹没水面高度与淹没面积体积之间存在线形函数关系。 因此，系统采用多项式拟合技术拟合淹没方程式，建立了关系曲线。 通过曲线拟合的结果，系统可以科学估计任何可能的淹没高度下指定区域的淹没面积和体积(包括主动淹没和被动淹没)，为防洪工作提供有效的数据参考。 为了保证数据的正确度和可信性，淹没点已知数据从实测数据和历史数据中得到。(四)淹没统订。 对浸水时刻的各重要残奥表的数值进行统一计算，进行统一解析补正算，为决策提供参考数

17、据。4. 2. 4系统权限权限的管理对每个信息管理系统都是必要的。 设置修订和日程关系到系统的安全性和用户的使用效果。 本系统的权限管理采用“用户组-权限角色-权限粒子”级别3的组合管理方式。 如图3所示，权限粒子是最基本的权限单位，每个权限粒子表示最基本的操作权限。 不同类型的网站数据库权限粒子的组合构成不同的网站数据库权限角色，因此每个网站数据库权限角色具有不同的网站数据库权限。 最后，用户管理员将不同的权限角色分配给不同的用户组和用户。 由于这种权限管理方式是分层组合管理，因此具有较高的灵活性、实用性、安全性。(一)权限的分配。 为用户分配权限角色。(2)权限设定。 将权限角色设置为权限粒子以形成不同角色的权限范围。图3权限管理映像4. 3开发平台