遼寧省水土保持監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

郭成久，劉思野，王小明

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利學(xué)院，遼寧沈陽110866;2.沈陽地拓科技發(fā)展有限公司，遼寧沈陽110003)

科學(xué)管理與分析的水土保持?jǐn)?shù)據(jù)資料，已成為水土保持宏觀決策與規(guī)劃的重要依據(jù)。系統(tǒng)整理、管理和分析多年水土保持工作實踐所積累的大量、分散的水土保持?jǐn)?shù)據(jù)信息，打破數(shù)據(jù)所屬部門的條塊界限，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范和統(tǒng)一，促進資料的共享與利用，對水土保持宏觀決策、規(guī)劃與調(diào)控具有重要意義。近年來，遼寧省提出要建立水土保持智能決策系統(tǒng)，建設(shè)的主要內(nèi)容就是搜集水土保持監(jiān)督執(zhí)法、治理開發(fā)、監(jiān)測預(yù)報、科研、行政管理等工作所需要的社會經(jīng)濟、水文氣象、地理信息、水土流失和水土保持等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，最終將各類數(shù)據(jù)形成獨立的子數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通過相關(guān)程序進行鏈接，再利用計算機網(wǎng)絡(luò)進行信息傳遞和交流。

建設(shè)水土保持監(jiān)測系統(tǒng)的目的主要是為遼寧省水土保持監(jiān)測部門提供工作支持，提高其水土保持監(jiān)測的管理效率和分析能力;通過建立以小流域為單元的縣、市、省多層次分布式網(wǎng)絡(luò)模式的水土保持時空信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)水土保持監(jiān)測業(yè)務(wù)管理標(biāo)準(zhǔn)化和自動化;通過監(jiān)測提供的數(shù)據(jù)，為水土保持監(jiān)督執(zhí)法公正、公平、公開、科學(xué)、規(guī)范提供保證。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

遼寧省水土保持監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計基本路線是基于Dot Net平臺，以DTGIS為GIS應(yīng)用服務(wù)器，采用Spring Net(集成NHibernate)為程序框架。

依據(jù)水土保持監(jiān)測系統(tǒng)的業(yè)務(wù)分塊，建成后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以劃分為權(quán)限管理子系統(tǒng)、水土流失定點監(jiān)測子系統(tǒng)、區(qū)域土壤侵蝕監(jiān)測模塊子系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

建成后的水土保持監(jiān)測系統(tǒng)可進一步提高遼寧省水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、管理與分析的科學(xué)化、規(guī)范化和高效化。其中，針對區(qū)域土壤侵蝕業(yè)務(wù)，水土保持監(jiān)測系統(tǒng)對其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行匯總和分析，通過報表、統(tǒng)計圖、專題圖等多種方式反映遼寧省土壤侵蝕現(xiàn)狀，為上級監(jiān)測部門和政府(包括本級和上級)提供了決策依據(jù);針對常規(guī)監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，水土保持監(jiān)測系統(tǒng)對監(jiān)測點數(shù)據(jù)的采集、上報、審核等環(huán)節(jié)進行完整有序的管理。對上報到遼寧水土保持監(jiān)測中心的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行管理和分析，同樣為監(jiān)測部門提供決策依據(jù)，為分析開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案和水土保持治理效益等提供支持。

圖1 水土保持監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 業(yè)務(wù)內(nèi)容

水土保持監(jiān)測系統(tǒng)的業(yè)務(wù)可以劃分為定點監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取、審核、管理和區(qū)域土壤侵蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)管理四大部分內(nèi)容，其中定點監(jiān)測數(shù)據(jù)管理和區(qū)域土壤侵蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)管理是系統(tǒng)的核心內(nèi)容。業(yè)務(wù)分塊如圖2所示。

圖2 水土保持監(jiān)測系統(tǒng)業(yè)務(wù)內(nèi)容

水土保持監(jiān)測系統(tǒng)為不同用戶提供了不同的服務(wù)，下面以區(qū)域土壤侵蝕模塊為例來描述不同業(yè)務(wù)模塊為不同用戶提供的服務(wù)，見圖3。

圖3 區(qū)域土壤侵蝕用例圖

2.2 業(yè)務(wù)流程

遼寧省水土保持監(jiān)測系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)框架如圖4所示，土壤侵蝕圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫建設(shè)時直接入庫，定點監(jiān)測站使用本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取功能將監(jiān)測的數(shù)據(jù)上傳到遼寧省定點監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，監(jiān)測分站使用本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)審核功能對上報的數(shù)據(jù)進行審核。用戶通過IE瀏覽器登陸遼寧省水土保持監(jiān)測系統(tǒng)后，可以查詢土壤侵蝕以及定點監(jiān)測相關(guān)信息，不同用戶所能查看的信息的詳細(xì)程度不同。

圖4 遼寧省水土保持監(jiān)測系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)框架

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模塊關(guān)系

水土保持監(jiān)測系統(tǒng)分為權(quán)限管理子系統(tǒng)、水土流失定點監(jiān)測子系統(tǒng)、區(qū)域土壤侵蝕監(jiān)測模塊子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)與系統(tǒng)功能模塊之間的關(guān)系如表1。

表1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模塊之間的關(guān)系

2.4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

2.4.1 地圖功能

地圖功能具有對圖形進行放大、縮小、漫游、全圖顯示、分析的基本功能，便于操作者對總體布局和局部地物的了解。操作者可以選擇地物顯示是否帶有注記，是否按符號化形式顯示，地圖符號是否隨圖放大或縮小，便于操作者對地圖的管理和理解。除此之外，它還具有距離量算和面積量算等功能。

2.4.2 影像對比分析和面積計算功能

水土保持監(jiān)測系統(tǒng)還擁有對影像的加載和卸載功能，可實現(xiàn)柵格影像和矢量圖形的對比分析，便于對矢量圖形進行局部修改。

2.4.3 查詢和統(tǒng)計分析功能

業(yè)務(wù)報表的處理過程分成兩部分，一部分是查詢，一部分是結(jié)果返回，包括水土流失定點監(jiān)測和區(qū)域土壤侵蝕監(jiān)測兩種功能。區(qū)域土壤侵蝕監(jiān)測是以小流域為基本單位，按照水系、行政區(qū)劃兩種方式進行統(tǒng)計查詢的業(yè)務(wù)模塊;水土流失定點監(jiān)測是對監(jiān)測點氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)、徑流場監(jiān)測數(shù)據(jù)、控制站監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、查詢的業(yè)務(wù)模塊。

2.4.4 輸出功能

系統(tǒng)內(nèi)的屬性數(shù)據(jù)、符合條件的查詢結(jié)果數(shù)據(jù)、圖形文件、專題圖文件等，都可以輸出。系統(tǒng)還提供了報表制作功能，報表制作模塊與屬性數(shù)據(jù)庫相連，操作者可以進行任意形式的報表制作、快捷的數(shù)據(jù)添加與打印輸出。

水土保持監(jiān)測系統(tǒng)是以GIS的形式展示的遼寧省水土保持監(jiān)測業(yè)務(wù)調(diào)查結(jié)果，且可以實現(xiàn)對監(jiān)測結(jié)果進行綜合分析，為水保用戶了解全省土壤侵蝕狀況、制定水土保持治理方案提供方向性支持。