集水區(qū)治理工程管理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究

歐陽(yáng)安

【摘要】本文以某地X水庫(kù)為例進(jìn)行分析。X水庫(kù)集水區(qū)治理歷史已有25年之久，歷年來(lái)集水區(qū)內(nèi)所興建的各式治理工程分布于各相關(guān)單位，管理權(quán)責(zé)單位雖有各個(gè)工程數(shù)據(jù)的存盤(pán)紀(jì)錄，但由于集水區(qū)幅員遼闊且資料儲(chǔ)存媒體多為傳統(tǒng)文書(shū)形式，使用及管理上很不方便，對(duì)于工程現(xiàn)況查詢及數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存安全性均不符合目前現(xiàn)代化需求。為能利用信息化技術(shù)有效管理X水庫(kù)集水區(qū)內(nèi)各類治理工程，并與水庫(kù)管理單位信息化業(yè)務(wù)相結(jié)合，本研究將工程數(shù)據(jù)管理與Web-GIS 系統(tǒng)整合后，構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)工程管理信息系統(tǒng)，且運(yùn)用影像處理及多媒體軟件技術(shù)完成X水庫(kù)集水區(qū)治理工程管理信息系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】集水區(qū)；治理；工程管理；信息系統(tǒng)；應(yīng)用

一、系統(tǒng)構(gòu)建目的

一是有效管控治理工程信息。本研究應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)匯整集水區(qū)內(nèi)各類治理工程基本數(shù)據(jù)，配合現(xiàn)地GPS 工址定位與工程現(xiàn)況調(diào)查成果，建立其因特網(wǎng)工程管理信息系統(tǒng)，水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員可快速掌握集水區(qū)內(nèi)各類治理工程現(xiàn)況及集水區(qū)內(nèi)的空間分布信息。

二是強(qiáng)化數(shù)據(jù)存取安全性。X水庫(kù)集水區(qū)歷經(jīng)20 多年治理，原有數(shù)量龐大的工程規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、圖例、檔案及文件等相關(guān)數(shù)據(jù)，可根據(jù)各類工程特性予以分類后將數(shù)據(jù)數(shù)字化，即可于系統(tǒng)中存取與更新，不僅可改變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄方式，更可方便數(shù)據(jù)的更新、存取、維護(hù)與備份下載，避免數(shù)據(jù)受損遺失，且可減少數(shù)據(jù)存取所需空間與提升數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新能力。

三是提供治理工程正確位置。本研究通過(guò)GPS 進(jìn)行現(xiàn)地工址TMⅡ-67 坐標(biāo)定位，經(jīng)差分后的精度可達(dá)5～10m，可精確將各類治理工程的工址坐標(biāo)定位，并將所得坐標(biāo)納入系統(tǒng)，水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員如需于現(xiàn)地進(jìn)行工程現(xiàn)況查核，只需以GPS 接收儀導(dǎo)航功能，便可順利搜尋到工程的正確位置，避免誤判工程類別與其所在區(qū)位，而形成工程管理上的盲點(diǎn)。

四是建構(gòu)治理工程環(huán)境信息。本研究所構(gòu)建的X水庫(kù)集水區(qū)治理工程環(huán)境GPS/GIS 圖層，計(jì)包括集水區(qū)的地質(zhì)、土壤、坡度、坡向、地形、聯(lián)外道路系統(tǒng)、重要地標(biāo)、工程分布及水文站等相關(guān)圖層，并利用衛(wèi)星影像分析與航照判釋技術(shù)，完成集水區(qū)內(nèi)崩塌地的監(jiān)督性分類后整合于系統(tǒng)中運(yùn)作，據(jù)以建構(gòu)集水區(qū)內(nèi)各類治理工程環(huán)境信息，完成集水區(qū)電子化地圖繪制，同時(shí)也建立工程位置圖形與屬性數(shù)據(jù)相互串聯(lián)與支持機(jī)制，以便于水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員對(duì)工程環(huán)境相關(guān)信息的查詢與展示。

五是工程數(shù)據(jù)多媒體化應(yīng)用。本研究導(dǎo)入多媒體空間分析技術(shù)于本工程管理信息系統(tǒng)中，可強(qiáng)化原系統(tǒng)功能的互動(dòng)性與親和性，更可借助多媒體信息展示能力，向水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員傳達(dá)更貼切于實(shí)境的工程環(huán)境信息，以反饋增加其規(guī)劃設(shè)計(jì)能力。

六是工程信息查詢展示。本系統(tǒng)具整合各相關(guān)子系統(tǒng)與各系統(tǒng)模塊功能，可提供水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員管理各項(xiàng)集水區(qū)所需的工程環(huán)境資訊；包括各類工程構(gòu)造物的影像、文字、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)查詢與Web-GIS 圖層的交互展示查詢，此外本系統(tǒng)具備對(duì)基本工程環(huán)境與規(guī)劃設(shè)計(jì)信息的新增、修改與刪除等功能，以期輔助水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員隨時(shí)將最新工程現(xiàn)況數(shù)據(jù)編修于系統(tǒng)中，更可使各類治理工程環(huán)境信息得以有效查詢展示與適時(shí)更新維護(hù)，同時(shí)也提供與其它相關(guān)系統(tǒng)的信息交流共享平臺(tái)。

二、系統(tǒng)環(huán)境架構(gòu)規(guī)劃

X水庫(kù)集水區(qū)治理工程管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建，因考慮系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展性及通用性，為期本系統(tǒng)具備豐富的多媒體動(dòng)畫(huà)仿真展示功能，乃將系統(tǒng)構(gòu)建于Microsoft Windows XP 操作系統(tǒng)環(huán)境中，利用XP 操作系統(tǒng)中內(nèi)建多媒體功能對(duì)象，作為程序設(shè)計(jì)研發(fā)基礎(chǔ)，并借助Active Service Pages（ASP）對(duì)象導(dǎo)向程序語(yǔ)言，通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換方式（DDE，Dynamic Data Exchange）研發(fā)主控程序。

本系統(tǒng)系使用對(duì)象導(dǎo)向技術(shù)作為建構(gòu)的核心；程序語(yǔ)言采用ASP 程序語(yǔ)言，由于其具有撰寫(xiě)圖形式使用者接口的功能，本系統(tǒng)將提供使用者窗口圖形操作接口，用以執(zhí)行各類工程信息與其工程基本數(shù)據(jù)的查詢管理，以及工程環(huán)境多媒體的展示功能。由于地理信息系統(tǒng)運(yùn)用層面日趨廣泛，借助因特網(wǎng)的傳輸便捷性，使用者可以迅速獲得Web-GIS 所提供的各類地理信息，本研究運(yùn)用ESRI 公司所推出的ArcIMS9.1 套件軟件，使用ArcXML 程序語(yǔ)言作為使用端與服務(wù)端的溝通橋梁，其不但具高擴(kuò)充性，并可提供Web-GIS 標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工具，可迅速建立Web-GIS 網(wǎng)站，適時(shí)提供使用者實(shí)時(shí)的因特網(wǎng)地圖信息上傳下載服務(wù)。

本系統(tǒng)依各系統(tǒng)組件間的前后端支持關(guān)系可分為系統(tǒng)控制接口及數(shù)據(jù)庫(kù)等兩部分，并通過(guò)管理者與使用者的功能權(quán)限有所區(qū)分，其主從架構(gòu)關(guān)系如下。首先，前端系統(tǒng)控制接口方面，根據(jù)主系統(tǒng)中各子系統(tǒng)功能列表區(qū)可分為：（1）X水庫(kù)簡(jiǎn)介、（2）基本環(huán)境數(shù)據(jù)、（3）集水區(qū)工程數(shù)據(jù)管理、（4）因特網(wǎng)地理信息系統(tǒng)、（5）相關(guān)檔案上傳＼下載、（6）相關(guān)網(wǎng)站連接。其次，后端各類數(shù)據(jù)庫(kù)方面，根據(jù)各子系統(tǒng)的功能需求分別設(shè)計(jì)構(gòu)建所需的后端數(shù)據(jù)庫(kù)，共計(jì)有（1）工程信息后端數(shù)據(jù)庫(kù)、（2）工程影像數(shù)據(jù)庫(kù)、（3） GIS 圖層數(shù)據(jù)庫(kù)、（4）飛行仿真數(shù)據(jù)庫(kù)、（5）工程環(huán)景展示數(shù)據(jù)庫(kù)及（6）工程3D 環(huán)境仿真數(shù)據(jù)庫(kù)（7）工程現(xiàn)況影音數(shù)據(jù)庫(kù)（8）治理工程竣工圖數(shù)據(jù)庫(kù)等八部分。

三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用

X水庫(kù)集水區(qū)工程管理信息系統(tǒng)的主要架構(gòu)其內(nèi)容分述如下：

一是X水庫(kù)介紹。介紹X水庫(kù)的概況以及本計(jì)劃執(zhí)行的背景。

二是基本環(huán)境數(shù)據(jù)。介紹X水庫(kù)的概況以及本計(jì)劃執(zhí)行將各單位所收集匯整的基本環(huán)境資料均一并納入本系統(tǒng)中，并將之分為地理地形、人文交通、氣象水文、流域水系、集水區(qū)特性、地質(zhì)土壤、土地利用。

三是集水區(qū)工程數(shù)據(jù)管理。集水區(qū)工程數(shù)據(jù)管理旨在有效管理X水庫(kù)集水區(qū)內(nèi)各類治理工程，并讓水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員能掌握工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工配置相關(guān)信息。本系統(tǒng)采用Active Service Page（ASP）程序語(yǔ)言開(kāi)發(fā)前端使用者接口，并通過(guò)ADODC）組件及Microsoft Jet 4.0 OLE DB Provider 驅(qū)動(dòng)程序，與MicroSoft Access 2003 結(jié)合作為后端工程數(shù)據(jù)存取的資料庫(kù)，使用者并可通過(guò)關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)ODBC的共通語(yǔ)言介面SQL與ADO通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎對(duì)數(shù)據(jù)作條件式查詢與存取。

四是因特網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。本研究所研發(fā)的Web-GIS，其構(gòu)建系使用ArcIMS9.1 系統(tǒng)軟件結(jié)合后端的GIS 圖層數(shù)據(jù)庫(kù)，予以建構(gòu)X水庫(kù)集水區(qū)工程的Web-GIS 系統(tǒng)，借助因特網(wǎng)的鏈接，水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員可以迅速獲得Web-GIS 所提供的各類集水區(qū)地理環(huán)境信息，且使用ArcXML程序語(yǔ)言作為使用者端與服務(wù)器端的溝通橋梁，以期提供水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員能實(shí)時(shí)獲得因特網(wǎng)的GIS 圖層需求服務(wù)。

五是相關(guān)檔案上傳＼下載。本區(qū)將各單位所搜集到的相關(guān)簡(jiǎn)報(bào)、報(bào)告書(shū)及法規(guī)提供使用者下載，以便于相關(guān)單位作為參考。

六是相關(guān)網(wǎng)站連接。提供與集水區(qū)相關(guān)的網(wǎng)站連結(jié)，方便水庫(kù)集水區(qū)工程管理人員快速瀏覽相關(guān)網(wǎng)站信息。

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