水利一張圖解讀修改版

-.z.解讀水利“一*圖〞工程一、3S與水利1.1水利行業(yè)現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)隨著水利資源信息化工作的深入以及國(guó)家“一*圖〞工作的推進(jìn)，水利資源根底信息數(shù)字化程度日益提高，水利資源管理部門(mén)和社會(huì)各領(lǐng)域?qū)λ仔畔⒌男枨笠苍絹?lái)越大，對(duì)數(shù)據(jù)共享和信息效勞的要求與日俱增。對(duì)于各級(jí)資源管理部門(mén)來(lái)說(shuō)，怎樣集成應(yīng)用分散、獨(dú)立的水利資源信息，使其更好的為水利資源管理決策效勞，并提供網(wǎng)絡(luò)化的社會(huì)效勞，是目前迫切需要解決的問(wèn)題。建立統(tǒng)一的水利資源交換體系是確保信息系統(tǒng)建立整體一致性的有效途徑。開(kāi)展這項(xiàng)工作，將其列為信息化建立的重點(diǎn)工作來(lái)進(jìn)展，這樣才能有效的配合水利資源電子政務(wù)建立，防止重復(fù)建立、各自為戰(zhàn)的現(xiàn)象出現(xiàn)；才能確保國(guó)家、省、市、縣四級(jí)水利資源部門(mén)之間，以及水利資源部門(mén)內(nèi)部之間實(shí)現(xiàn)信息的有效共享。“智慧地球〞的提出，加快了“智慧水利〞的開(kāi)展。水利行業(yè)依托強(qiáng)大的信息化應(yīng)用軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)和IT系統(tǒng)集成能力，利用電信政務(wù)光網(wǎng)和3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合在云計(jì)算、高清視頻會(huì)議、GPS衛(wèi)星定位、GIS、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星通信、物聯(lián)網(wǎng)RFID等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，從“水政務(wù)、水業(yè)務(wù)、水效勞〞三個(gè)方面，構(gòu)建“五*網(wǎng)、一個(gè)平臺(tái)〞即：水利政務(wù)網(wǎng)、防汛應(yīng)急指揮網(wǎng)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)、重點(diǎn)區(qū)域視頻監(jiān)控網(wǎng)、水利信息發(fā)布網(wǎng)及水利信息化平臺(tái)的“智能水利〞?！爸悄芩晫⑦M(jìn)一步提高防汛減災(zāi)、水資源優(yōu)化配置、水利工程建立管理、水土保持、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、農(nóng)村水利水電和水利政務(wù)等水利業(yè)務(wù)**息技術(shù)應(yīng)用的整體水平，帶動(dòng)水利現(xiàn)代化。1.23S技術(shù)在水利行業(yè)的應(yīng)用3S是20世紀(jì)六七十年代逐漸開(kāi)展起來(lái)的空間信息處理技術(shù)，作為重要自然資源的水資源，與地理位置有著必然的聯(lián)系，進(jìn)而與水資源有關(guān)的水利行業(yè)也與地理位置有著必然的聯(lián)系，而3S在水利根底設(shè)施與水資源的信息化管理與監(jiān)測(cè)方面更具有不容無(wú)視的重要作用。在水利信息化系統(tǒng)建立中，地理信息系統(tǒng)〔GIS〕是系統(tǒng)構(gòu)建的框架，是輔助決策的工具，是成果展示的平臺(tái)，遙感〔RS〕是實(shí)時(shí)監(jiān)控工具，借助GIS突出的可視化功能和強(qiáng)大的分析功能以及RS強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，不僅能夠從空間上、時(shí)間上實(shí)現(xiàn)對(duì)水利根底設(shè)施與水資源的現(xiàn)狀與變化開(kāi)展的徹底了解，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水利根底設(shè)施和水資源的標(biāo)準(zhǔn)管理，便于各級(jí)水行政部門(mén)開(kāi)展防汛指揮與決策、水情監(jiān)測(cè)與管理、水利根底設(shè)施與水資源管理等多方面的工作，如在防洪減災(zāi)、水資源管理與監(jiān)測(cè)、水環(huán)境管理與監(jiān)測(cè)、旱情監(jiān)測(cè)、水土流失調(diào)查、河口、河道、湖泊和水庫(kù)泥沙淤積調(diào)查、大型水利水電工程建立和管理中GIS技術(shù)起著不可無(wú)視的作用；大型跨流域引水〔例如南水北調(diào)〕工程的選線和大型水利工程的選址以及環(huán)境效益評(píng)估是遙感和GIS技術(shù)在水利水電領(lǐng)域中發(fā)揮作用的重要方面。GIS是水利水電工程選址、規(guī)劃乃至設(shè)計(jì)、施工管理中十分重要的分析工具，例如移民安置地環(huán)境容量調(diào)查、調(diào)水工程選線及環(huán)境影響評(píng)價(jià)、梯級(jí)開(kāi)發(fā)的淹沒(méi)調(diào)查、水庫(kù)高水位運(yùn)行的淹沒(méi)調(diào)查、大中型水利工程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、防洪規(guī)劃、大型水利水電工程抗震平安、河道管理、大型水利水電工程物料貯運(yùn)管理、蓄滯洪區(qū)規(guī)劃與建立等等。遙感技術(shù)可以快速、經(jīng)濟(jì)和客觀地為大型水利水電工程選址提供所需要的地理、地質(zhì)、環(huán)境以及人文等各類(lèi)信息，從而提高工作的效率和質(zhì)量。在進(jìn)展的南水北調(diào)西線研究中，遙感技術(shù)在青藏高原發(fā)揮了不可替代的重要作用，尤其是用干預(yù)雷達(dá)〔1NSAR〕或立體像對(duì)確定高程更是引起了廣泛的關(guān)注。1.33S技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用的開(kāi)展趨勢(shì)3S技術(shù)的開(kāi)展與計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)字?jǐn)z影與自動(dòng)成像等技術(shù)的開(kāi)展是嚴(yán)密相關(guān)的。3S技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用的開(kāi)展，不僅僅取決于3S技術(shù)的開(kāi)展，更取決于水利行業(yè)信息化的進(jìn)程。要在水利行業(yè)更好地應(yīng)用和開(kāi)展3S技術(shù)，必須在進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的根底上，大力開(kāi)展根底數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，尤其是富有水利行業(yè)特色的數(shù)據(jù)庫(kù)，如蓄滯洪區(qū)空間展布式社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、雨情和水情數(shù)據(jù)庫(kù)、水旱災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)等等。3S在水利行業(yè)應(yīng)用的開(kāi)展趨勢(shì)主要有：遙感數(shù)據(jù)源方面朝著高空間分辨率、高光譜分辨率和新型雷達(dá)遙感的方向開(kāi)展；定量遙感是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外遙感應(yīng)用的開(kāi)展方向，也是水利遙感的開(kāi)展趨勢(shì)；遙感在水利中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越深入，如降雨的定量遙感、土壤含水量定量遙感、蒸散發(fā)遙感、水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境遙感等。GIS技術(shù)在水利行業(yè)的開(kāi)展必須結(jié)合水利應(yīng)用，如大規(guī)模、遠(yuǎn)程的會(huì)商系統(tǒng)用到了WebGIS；組件式GIS〔GIS〕使軟件的可配置性、可擴(kuò)展性和開(kāi)放性更強(qiáng)，使用更靈活，更便于二次開(kāi)發(fā)，特別有利于水利應(yīng)用系統(tǒng)集成和拓展；三維GIS和四維GIS系統(tǒng)為各種水利信息提供了更為直觀的表現(xiàn)方式，如在調(diào)水線路沿線貫穿飛行、城市及蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)、水利工程布置、大壩及堤防等工情信息的表達(dá)、水流流動(dòng)的三維表現(xiàn)、庫(kù)區(qū)的描述、宏觀地形地貌表現(xiàn)、通視性分析等等方面使用得特別多；VR-GIS技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與GIS技術(shù)的結(jié)合，應(yīng)用VR-GIS技術(shù)進(jìn)展水利工程模擬，例如對(duì)河流地貌過(guò)程、三角洲演化過(guò)程、湖泊與沼澤演化過(guò)程、調(diào)水工程、水資源調(diào)控、河道整治、大型水利工程的環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)污染過(guò)程、洪澇災(zāi)害的發(fā)生與救助、防洪規(guī)劃、河口與港口整治、垮壩潰堤、水土保持效果、大型水利水電工程規(guī)劃進(jìn)展模擬等。二、MapGISK9水利“一*圖〞解讀2009年10月21日，中地?cái)?shù)碼集團(tuán)自主研發(fā)的新一代面向網(wǎng)絡(luò)超大型分布地理信息系統(tǒng)根底軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)MapGISK9發(fā)布會(huì)在釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館召開(kāi)，該平臺(tái)將3S技術(shù)有機(jī)融為一體，提供海量空間數(shù)據(jù)管理和專(zhuān)業(yè)制圖解決方案。在具體的應(yīng)用領(lǐng)域，MapGISK9對(duì)功能資源進(jìn)一步細(xì)分，由效勞器開(kāi)發(fā)平臺(tái)〔DCServer〕、遙感處理開(kāi)發(fā)平臺(tái)〔RSP〕、三維GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)〔TDE〕、互聯(lián)網(wǎng)GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)〔IGServer〕、嵌入式GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)〔EMS〕五大開(kāi)發(fā)平臺(tái)組成。MapGISK9水利“一*圖〞結(jié)合水利行業(yè)應(yīng)用及開(kāi)展趨勢(shì)，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)開(kāi)展和水利資源管理的需要為宗旨，在現(xiàn)代信息技術(shù)的支持下，建立完整的水利資源信息庫(kù)〔包括歷史資料信息〕，建立完善的水利資源各項(xiàng)業(yè)務(wù)信息化管理功能體系，實(shí)現(xiàn)水利資源管理業(yè)務(wù)信息的采集、處理、分析、查詢、統(tǒng)計(jì)、輸出的信息化，其中包括水利現(xiàn)狀調(diào)查信息、水利資源管理數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的入庫(kù)與更新，審批過(guò)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)入庫(kù)，數(shù)據(jù)的維護(hù)，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和空間參考信息轉(zhuǎn)換，方便快捷靈活的地理信息圖形和屬性數(shù)據(jù)的交互查詢，各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表的自動(dòng)生成以及多種格式的專(zhuān)題圖制作與輸出，地理信息的空間分析和相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和領(lǐng)導(dǎo)輔助決策等功能，為建立國(guó)家水利信息平臺(tái)、推進(jìn)水利信息化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)根底，為編制水利開(kāi)展空間規(guī)劃、加強(qiáng)水資源綜合管理、提高水利情勢(shì)分析評(píng)估、仿真推演、監(jiān)控預(yù)警等能力提供堅(jiān)實(shí)可靠的支撐和保障。2.1MapGISK9水利“一*圖〞總體架構(gòu)MapGISK9水利“一*圖〞主要包含六個(gè)局部：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)中心管理平臺(tái)、數(shù)據(jù)效勞系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)?？傮w架構(gòu)如圖1所示：圖1“一*圖〞總體架構(gòu)圖1〕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)接入、本級(jí)核心網(wǎng)絡(luò)管理功能。2〕數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和文件管理系統(tǒng)，提供對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)的存貯、備份、恢復(fù)、遷移等根底功能。3〕空間數(shù)據(jù)中心管理平臺(tái)提供數(shù)據(jù)的檢查、整合、數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)的更新維護(hù)、數(shù)據(jù)清理等功能。4〕數(shù)據(jù)效勞系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)目錄、數(shù)據(jù)效勞目錄、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)搜索引擎、數(shù)據(jù)加工、效勞計(jì)費(fèi)等功能。5〕數(shù)據(jù)挖掘支持系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的主題分析、主題統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)挖掘、輸出，決策效勞等功能。6〕數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸方面的功能。2.2功能設(shè)計(jì)水利“一*圖〞管理系統(tǒng)，如圖2所示，依托MapGISK9根底GIS平臺(tái)構(gòu)建多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、管理、分析及維護(hù)的核心功能倉(cāng)庫(kù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)中心集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)自定義搭建可視化的數(shù)據(jù)組織、視圖加載、界面設(shè)計(jì)和后臺(tái)更新維護(hù)，并運(yùn)用IGServer向外發(fā)布一*圖成果。系統(tǒng)探索并實(shí)現(xiàn)了一*圖數(shù)據(jù)資源與日常管理應(yīng)用相結(jié)合的模式和方法，提供可供推廣的數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)、軟件標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了便捷、標(biāo)準(zhǔn)的水利綜合電子監(jiān)管，和科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析決策支持。圖2水利“一*圖〞管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能基于數(shù)據(jù)中心集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)構(gòu)建系統(tǒng)框架，支持自定義表單、工作流搭建式WEB界面開(kāi)發(fā)，能很方便的進(jìn)展功能擴(kuò)展。根據(jù)建立目標(biāo)，“一*圖〞管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)〔C/S〕包含：數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)編輯與處理、圖形查詢分析、成果輸出、綜合統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)更新管理、數(shù)據(jù)維護(hù)等功能模塊。WEB發(fā)布子系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)發(fā)布、業(yè)務(wù)審批決策支持、輸出上報(bào)等三個(gè)模塊?？傮w功能模塊圖如圖3所示：圖3水利“一*圖〞總體功能模塊2.3數(shù)據(jù)交換平臺(tái)數(shù)據(jù)交換體系主要由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)以及信息平安體系三局部組成。這三局部一起構(gòu)成了水利資源應(yīng)用系統(tǒng)的根底設(shè)施條件，為水利資源政務(wù)管理和信息效勞系統(tǒng)提供硬件載體、數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)交換、管理利用根底以及信息平安保障。2.4數(shù)據(jù)庫(kù)總體架構(gòu)“一*圖〞系統(tǒng)的建立必將為水利部門(mén)電子政務(wù)系統(tǒng)效勞，政務(wù)系統(tǒng)含政務(wù)辦公和政務(wù)公開(kāi)系統(tǒng)，分別在內(nèi)網(wǎng)和因特網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用。因此，從數(shù)據(jù)庫(kù)平安和數(shù)據(jù)庫(kù)管理一致性等原則出發(fā)，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)可以劃分為內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)和外網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)分別包括水利業(yè)務(wù)信息庫(kù)和根底地理信息庫(kù)兩個(gè)局部。其中水利業(yè)務(wù)信息庫(kù)的內(nèi)容有業(yè)務(wù)辦理過(guò)程中產(chǎn)生的信息如審批內(nèi)容、督辦信息、工程辦理意見(jiàn)以及相關(guān)表格屬性等，另外還包括相關(guān)業(yè)務(wù)審批的辦事指南、辦理細(xì)則以及相關(guān)的政策、法規(guī)和各級(jí)政府部門(mén)的文件；根底信息庫(kù)又稱(chēng)為GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括根底地形數(shù)據(jù)庫(kù)和專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)等地理信息。系統(tǒng)中的外網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)是相互嚴(yán)密聯(lián)系、密不可分的，需要及時(shí)保證兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的同步和數(shù)據(jù)一致性。2.5網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)水利網(wǎng)絡(luò)體系主要由內(nèi)網(wǎng)、水利信息網(wǎng)和外網(wǎng)三局部組成，如圖4所示。圖4水利信息化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)三、中地?cái)?shù)碼“智慧水利〞助力水利行業(yè)開(kāi)展近十年來(lái)3S在水利行業(yè)中有了更廣和更深入的應(yīng)用，已替代了許多傳統(tǒng)的手段。作為一種先進(jìn)的技術(shù)和有效的工具，遙感和CIS技術(shù)已被越來(lái)越多的水利工作者所了解，中地?cái)?shù)碼一直致力于將3S技術(shù)與水