水務(wù)地理信息系統(tǒng)的開發(fā).doc

-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-水務(wù)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)顧華奇蒯海沙周平華喻曉之（江西省第三測繪院江西省南昌市330046）TheDesignofWaterConservancyGeographicalInformationSystemBasingonGISKUAIhai-sha，ZHOUping-hua，YUxiao-zhi，GUhua-qi摘要：地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)存儲、查詢、統(tǒng)計、圖形顯示、分析、模擬、決策和預(yù)測等功能，在水務(wù)部門中有著廣泛的應(yīng)用前景。本文以江西省一個縣級水務(wù)部門委托我院開發(fā)的水務(wù)地理信息系統(tǒng)為例，論述了水務(wù)地理信息系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的全過程。關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)、水務(wù)管理、C#.NET、數(shù)據(jù)庫一、引言測繪信息網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）通常泛指用于獲取、儲存、查詢、綜合、處理、分析、顯示和應(yīng)用地理空間數(shù)據(jù)及其與之相關(guān)其它信息的計算機(jī)系統(tǒng)。GIS以其獨(dú)特的空間分析功能和屬性信息相結(jié)合的方式，已廣泛應(yīng)用于資源管理、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害評估、城市規(guī)劃等眾多領(lǐng)域。水務(wù)管理與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，不僅能進(jìn)一步提高水務(wù)信息管理水平，而且能開拓水務(wù)信息應(yīng)用的新途徑，實(shí)現(xiàn)“以信息化帶動水務(wù)管理現(xiàn)代化”的目標(biāo)，在水資源日益貧乏的今天，將能更好地為研究水務(wù)規(guī)律、制定水務(wù)政策這一與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)的內(nèi)容服務(wù)。作為縣級水務(wù)部門，日常管理手段目前仍以傳統(tǒng)的水務(wù)管理方式為主，這種管理方式已經(jīng)難以應(yīng)付今天日益復(fù)雜的水務(wù)環(huán)境，更不要說高層次多方位的水務(wù)管理了，因此，把各種與水務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)則，集成到地理信息平臺上，對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合管理分析，為日常水務(wù)管理、信息監(jiān)察及處理突發(fā)水務(wù)事件提供一個高效的、多方位的信息管理平臺，將是非常重要的工作。二、系統(tǒng)目標(biāo)規(guī)劃1.系統(tǒng)總體目標(biāo)水務(wù)地理信息系統(tǒng)將在該縣水務(wù)部門的內(nèi)部局域網(wǎng)上運(yùn)行，以1：5萬、1：1萬地圖數(shù)據(jù)庫和遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，錄入公共服務(wù)設(shè)施數(shù)據(jù)、水務(wù)專題數(shù)據(jù)，利用GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，采用多用戶瀏覽，集中管理維護(hù)的設(shè)計模式，對其管轄的的江河流域、水務(wù)設(shè)施、水務(wù)工程進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理，該系統(tǒng)將提供圖文一體化的維護(hù)管理、綜合查詢等功能，為水務(wù)管理提供輔助決策依據(jù)。同時，為了維持?jǐn)?shù)據(jù)具有較理想的現(xiàn)勢性，可以對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行修改操作。通過建設(shè)以水務(wù)設(shè)施為主體內(nèi)容的空間型專題地理信息系統(tǒng)，探索水務(wù)信息現(xiàn)代化管理和應(yīng)用模式，從而促進(jìn)水務(wù)部門對水務(wù)信息的高效管理和廣泛、深層次的應(yīng)用，將對水務(wù)部門管理方式向信息化、高效化的轉(zhuǎn)變，起到一個非常重要的作用。2.系統(tǒng)建設(shè)的具體目標(biāo)測繪信息網(wǎng)針對水務(wù)部門具體的需求情況，本系統(tǒng)達(dá)到了下列具體目標(biāo)：（1）為水務(wù)信息管理提供一個共同的地理基礎(chǔ)，建立統(tǒng)一完善的水務(wù)地理數(shù)據(jù)庫。（2）以1：5萬和1：1萬基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)為地理支撐，建立基于水務(wù)信息服務(wù)的數(shù)據(jù)倉庫，實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)的有效組織和管理。（3）系統(tǒng)管理、地圖縮小、放大、移動等操作、屬性數(shù)據(jù)管理、圖形查詢、屬性數(shù)據(jù)查詢、地圖更新以及數(shù)據(jù)報表打印等功能。（4）專題信息的匯總、分析和報表輸出等業(yè)務(wù)。三、總體設(shè)計測繪信息網(wǎng)1.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-水務(wù)地理信息系統(tǒng)為三層結(jié)構(gòu)模式，分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)管理層、系統(tǒng)分析應(yīng)用層。下圖為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架示意圖2.系統(tǒng)功能設(shè)計水務(wù)地理信息系統(tǒng)除了包括系統(tǒng)管理（主要包含系統(tǒng)權(quán)限管理、數(shù)據(jù)輸入與輸出等）的基礎(chǔ)功能外，還包括數(shù)據(jù)管理和分析應(yīng)用功能及水務(wù)工程專題信息的圖形顯示、瀏覽；圖形、數(shù)據(jù)維護(hù)；報表打?。凰畡?wù)專題圖制作；水務(wù)專題應(yīng)用等功能，其中以下功能尤為重要。（1）數(shù)據(jù)管理功能，包括三個部分：水務(wù)地理信息數(shù)據(jù)庫管理；水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫管理；元數(shù)據(jù)管理。（2）分析應(yīng)用功能，按不同的應(yīng)用要求劃分為三個部分：綜合服務(wù)功能；水務(wù)統(tǒng)計業(yè)務(wù)功能；基于水務(wù)信息的決策支持功能。四、系統(tǒng)實(shí)施路線測繪信息網(wǎng)1.選擇系統(tǒng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的靈魂和基礎(chǔ)，而建立功能強(qiáng)大的信息系統(tǒng)更要選擇和組織廣泛的、結(jié)構(gòu)合理的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。（1）空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)主要包括：1：5萬DLG、1：5萬DEM、1：1萬DLG、1：1萬DEM；還可以包括各種分辨率的航空遙感影像圖和衛(wèi)星遙感影像圖。（2）水務(wù)專題數(shù)據(jù)水務(wù)專題數(shù)據(jù)主要包括：江河流域、水務(wù)設(shè)施、水務(wù)工程等，這些數(shù)據(jù)在分析應(yīng)用中具有重要的決策意義。（3）其它相關(guān)數(shù)據(jù)測繪信息網(wǎng)在水務(wù)管理和建設(shè)的各個領(lǐng)域，水務(wù)數(shù)據(jù)往往和其它社會、經(jīng)濟(jì)等統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)合起來提供重要的輔助決策信息。水務(wù)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用平臺決策支持子系統(tǒng)綜合服務(wù)子系統(tǒng)水務(wù)專題子系統(tǒng)水務(wù)GIS數(shù)據(jù)庫水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫1：5萬DLG、DEM數(shù)據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)公共服務(wù)設(shè)施數(shù)據(jù)1：1萬DLG、DEM數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)水務(wù)專題數(shù)據(jù)-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-2.組織與管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有序組織和高效管理，是建立水務(wù)地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵。（1）數(shù)據(jù)的組織數(shù)據(jù)層主要負(fù)責(zé)對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的管理和存放，可分為系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫部分和系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)庫部分。系統(tǒng)管理部分主要分用戶權(quán)限管理、參數(shù)設(shè)置、地圖索引以及日志管理等功能。系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)管理部分主要對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)以及水務(wù)專題屬性數(shù)據(jù)等存放。（2）數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)策略數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合、形成統(tǒng)一整體的有效途徑。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效關(guān)聯(lián)，應(yīng)建立統(tǒng)一的地理框架，形成統(tǒng)一的地理編碼。3.數(shù)據(jù)更新機(jī)制測繪信息網(wǎng)數(shù)據(jù)的更新可以制定一個比較靈活的機(jī)制，可在實(shí)踐中進(jìn)行不斷的調(diào)整，不斷完善的數(shù)據(jù)更新模式。4.水務(wù)地理數(shù)據(jù)庫的建立數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中通常的步驟和思路包括：用戶需求分析、概念化設(shè)計、數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫總體實(shí)施。（1）用戶需求分析用戶需求分析，即明確了解系統(tǒng)的用戶對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容和行為的期望和要求。（2）概念化設(shè)計數(shù)據(jù)庫概念化設(shè)計是從抽象的角度來設(shè)計數(shù)據(jù)庫，是一個確立數(shù)據(jù)庫模型的過程。（3）數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計水務(wù)地理信息數(shù)據(jù)庫的詳細(xì)設(shè)計可以分為五個方面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)源的選擇；各種數(shù)據(jù)集的評價、各數(shù)據(jù)集的設(shè)計；元數(shù)據(jù)的產(chǎn)生；數(shù)據(jù)庫具體存儲和管理結(jié)構(gòu)的設(shè)計。（4）數(shù)據(jù)庫總體實(shí)施包括數(shù)據(jù)庫的總體組織結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫總體的框架的實(shí)施；各數(shù)據(jù)層的詳細(xì)內(nèi)容及結(jié)構(gòu)的定義；數(shù)據(jù)的命名；元數(shù)據(jù)內(nèi)容的定義等。其中數(shù)據(jù)總體的框架的實(shí)施主要包括：數(shù)據(jù)來源的設(shè)置、整體進(jìn)行命名、設(shè)定各特征的最大最小范圍、有效值、地圖投影、圖幅匹配及精度、線與多邊形的拓?fù)潢P(guān)系及連續(xù)性、封閉性、質(zhì)量控制的過程和內(nèi)容、數(shù)據(jù)的各種文件和表格等。測繪信息網(wǎng)本項目選用數(shù)據(jù)庫管理軟件Oracle10g管理水務(wù)地理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫的管理的主要內(nèi)容有：數(shù)據(jù)使用權(quán)限的設(shè)置；數(shù)據(jù)庫更新過程中的質(zhì)量控制和安全性考慮；數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)能力；合理管理單元的設(shè)定；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)考慮等。5.建立水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫的設(shè)計將采用面向主題的自頂向下的設(shè)計方法。設(shè)計過程同傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計一樣經(jīng)歷概念模型設(shè)計、邏輯模型設(shè)計和物理模型設(shè)計三個階段，對于面向主題的數(shù)據(jù)倉庫，分別對應(yīng)數(shù)據(jù)倉庫中的信息包圖設(shè)計、星形圖模型設(shè)計和物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計。數(shù)據(jù)倉庫為不同來源的數(shù)據(jù)提供一致的數(shù)據(jù)視圖，一經(jīng)與數(shù)據(jù)挖掘、聯(lián)機(jī)分析處理等數(shù)據(jù)分析方法相結(jié)合，能使數(shù)據(jù)得到更充分的利用。建立以數(shù)據(jù)倉庫為核心的綜合決策支持系統(tǒng)，將決策支持系統(tǒng)技術(shù)與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，必將會更大限度地發(fā)揮對決策的支持作用。水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫以管轄區(qū)域綜合數(shù)據(jù)庫為源數(shù)據(jù)庫，按一定的規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、清洗、聚集和轉(zhuǎn)換后入數(shù)據(jù)倉庫。測繪信息網(wǎng)6.開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用功能系統(tǒng)以目前比較成熟的大型地理信息系統(tǒng)軟件平臺ArcObject9.0，采用VC#.net開發(fā)水務(wù)專題子系統(tǒng)、綜合服務(wù)子系統(tǒng)和決策支持子系統(tǒng)，與數(shù)據(jù)管理功能一起構(gòu)成開放、統(tǒng)一、-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-靈活的水務(wù)地理信息系統(tǒng)。測繪信息網(wǎng)為了系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，該系統(tǒng)對地圖數(shù)據(jù)的修改只能通過管理員操作，其他用戶只能對它進(jìn)行瀏覽和查詢，而無權(quán)對其進(jìn)行修改。因此，該系統(tǒng)采用不同的身份登錄取得不同的權(quán)限供不同的人員使用。（1）水務(wù)專題子系統(tǒng)如前面所述，水務(wù)專題子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)基于水務(wù)、地理等城市綜合信息的GIS基本功能，主要包括下列部分：圖形數(shù)據(jù)的顯示和管理；信息查詢檢索；專題統(tǒng)計制圖；空間分析功能；結(jié)果輸出。（2）綜合服務(wù)子系統(tǒng)以GIS作為圖形管理手段，以管理信息系統(tǒng)作為事務(wù)和處理方法，兩者相輔相成構(gòu)成滿足用戶需求的管理信息系統(tǒng)。（3）決策支持子系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS為平臺，以綜合數(shù)據(jù)庫和水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)開發(fā)基于水務(wù)信息的決策支持系統(tǒng)。系統(tǒng)采用以數(shù)據(jù)倉庫為核心的綜合決策支持系統(tǒng)的建立模式，包括用戶交互、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)管理三個組成部分。五、水務(wù)地理信息系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)測繪信息網(wǎng)圖1系統(tǒng)主界面系統(tǒng)管理功能包括系統(tǒng)各級權(quán)限管理、數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出、歷史數(shù)據(jù)的保存、系統(tǒng)登錄與退出等。信息查詢功能包括空間要素查詢和