基于ArcGIS的水雨情預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

王玉德

(遼寧省水文水資源勘測局朝陽分局，遼寧 朝陽 122000)

水情部門是防汛工作的耳目，近幾年來我國自然災(zāi)害頻發(fā)，對于防汛工作不容小視。朝陽市多丘陵，多溝壑，結(jié)構(gòu)為“七山一水二分田”。來水陡漲陡落，所以對水雨情信息的時效性要求更高。朝陽市境內(nèi)歸水文部門管理的遙測雨量站有311處，而且所有雨水情信息要求30分鐘內(nèi)到中央，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)送方法很難保證時效性。筆者經(jīng)過多年研究創(chuàng)新，開發(fā)出了一套基于ArcGIS的水雨情預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)完全滿足以上要求并已在實(shí)際工作中收到良好成效。

1 整體設(shè)計(jì)思路

作為全球GIS軟件市場占有率最高的軟件，ArcGIS已經(jīng)深入眾多領(lǐng)域。Esri推出的ArcGIS10實(shí)現(xiàn)了協(xié)同GIS、三維GIS、時空GIS、一體化GIS、云GIS等五大飛躍，有著友好開放的數(shù)據(jù)模型、簡單自如的部署方式、專業(yè)美觀的地圖制作，強(qiáng)大地理分析等優(yōu)勢。針對朝陽地區(qū)近幾年“中小河流”等項(xiàng)目建設(shè)的眾多遙測站，有必要開發(fā)一套同地理信息系統(tǒng)結(jié)合的水雨情預(yù)警系統(tǒng)。

本系統(tǒng)基于.NET開發(fā)平臺，包括.NET Framework和Visual Studio.net，GIS 的開發(fā)環(huán)境是 ArcGIS Engine。通過 Visual Studio.net調(diào)用ArcGIS Engine的類庫并訪問國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時水情數(shù)據(jù)庫與各站點(diǎn)的預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行比較，對于超警或鄰近警戒值的站自動作出響應(yīng)，并以報(bào)警音、短信等方式發(fā)給值班人員。對于遙測站出現(xiàn)的奇異值、跳變值等報(bào)文進(jìn)行攔截和報(bào)警。

2 數(shù)據(jù)庫及預(yù)警指標(biāo)

水情數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為水利部批準(zhǔn)《實(shí)時雨水情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符》(SL323－2011)標(biāo)準(zhǔn)，本系統(tǒng)涉及到其中兩大類信息表包括基本信息類、實(shí)時信息類，基本信息類包括測站基本屬性表、河道站防洪指標(biāo)表、庫(湖)站防洪指標(biāo)表、庫(湖)站汛限水位表，實(shí)時信息類包括降水量表、河道水情表、水庫水情表等。例如河道防洪指標(biāo)表見表1、庫(湖)站防洪指標(biāo)表見表2。

朝陽市有小一型以上水庫39座，這些站點(diǎn)的預(yù)警指標(biāo)數(shù)據(jù)均來自朝陽市水庫特性資料，而對于8個水位站的預(yù)警指標(biāo)，需綜合河道狀況、洪水特性、歷史洪水、防洪設(shè)施及社會經(jīng)濟(jì)等因素確定的，對于歷史數(shù)據(jù)，采用朝陽境內(nèi)近50 a水文資料。

表1 河道防洪指標(biāo)表(ST_RVFCCH_B)

表2 庫(湖)站汛限水位表(ST_RSVRFCCH_B)

3 系統(tǒng)開發(fā)原理概述

ArcGIS Engine是一套獨(dú)立與應(yīng)用程序的Arc Objects編程環(huán)境，本系統(tǒng)需要用到的類庫有:System類庫、SystemUI類庫、Geometry類庫、Geodatabase類庫、DataSourcesFile類庫、Controls類庫。ArcGIS Engine給開發(fā)者提供了以下可視化的控件，如制圖控件、3D控件、框架控件等。

制圖控件，如 MapControl、PageLayoutControl，其中 Map-Control控件主要用于地理數(shù)據(jù)的顯示和分析，PagelayoutControl用于生成一副成品圖。IMapControlDefault接口是地圖控件的默認(rèn)接口。當(dāng)MapControl控件被拖入容器上后，會自動穿件axMapControl1對象。下面代碼是接口方法。

MapControl=axMapControl.Object AS ImapControlDefault

找到接口方法之后就是訪問水情實(shí)時數(shù)據(jù)庫并根據(jù)實(shí)時水雨情數(shù)據(jù)庫來判斷是否達(dá)到各種預(yù)警指標(biāo)，對符合預(yù)警條件的系統(tǒng)在地圖上定位顯示站點(diǎn)，并通過音箱發(fā)出鳴響提醒值班人員，對達(dá)到發(fā)布短信標(biāo)準(zhǔn)的也會提醒水情值班人員，在得到水情值班人員確認(rèn)后再將信息發(fā)送給防汛成員。整個過程在幾分鐘內(nèi)就可完成，大大提高了信息的時效性。

以下代碼是實(shí)現(xiàn)根據(jù)條件將站點(diǎn)定位于地圖。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)作為水情防汛值班的輔助工具大大提高了工作效率，對于水雨情的時效性、準(zhǔn)確性有了有力的保障。與ArcGIS相結(jié)合使得數(shù)據(jù)更加直觀高效，也是朝陽地區(qū)在防汛工作水雨情預(yù)警方面的一次創(chuàng)新，同時在在報(bào)表制作、多媒體演示等方面還有很大提高空間，將在以后的工作中不斷加強(qiáng)。