基于GIS的防汛抗旱指揮平臺研究

黃敏

地理信息系統(tǒng)是災情決策的基礎，是分析和判斷災情形勢，科學地制定災情調度方案的依據。當發(fā)生災情時，則可迅速地采集和傳輸各種災情信息，并及時顯示在地理地圖上，對其發(fā)展趨勢作出預測和預報，經分析制定出災情調度方案，努力縮小各種災害范圍，最大限度地減少災害損失。

【關鍵詞】監(jiān)測與調度 防汛抗旱 地理信息系統(tǒng) Oracle數(shù)據庫 GIS MapInfo

1 引言

為防治水旱災害，中華人民共和國成立以來，我國投入大量的人力物力進行各種災情整治，但完全依賴工程措施提高防洪抗旱能力，難以實現(xiàn)快速指揮決策。應該在已有軟硬件資源的基礎上，利用自動監(jiān)測、遠程遙測技術、通信及計算機網絡技術、GIS技術、Oracle數(shù)據庫和現(xiàn)代水資源聯(lián)合調度等專業(yè)技術，對水情、旱情進行實時監(jiān)測、實時評價、實時調度和實時管理。

2 地理信息系統(tǒng)GIS

2.1 地理信息系統(tǒng)的簡介

GIS是一種特定的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地理表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。

2.2 MapInfo的簡介

MapInfo是個功能強大，操作簡便的桌面地圖信息系統(tǒng)，它具有圖形的輸入與編輯、圖形的查詢與顯示、數(shù)據庫操作、空間分析和圖形的輸出等基本操作。 本系統(tǒng)是在在.NET環(huán)境下通過C#語言對MapInfo里的MapX控件進行二次開發(fā)來實現(xiàn)的。

3 基于GIS的防汛抗旱指揮平臺

3.1 概述

自從2005年水利部組織召開會議后，開始全面部署并組織實施國家防汛抗旱指揮工程建設。該防汛抗旱指揮平臺以MapInfo共享服務平臺為依托，遵循國家水利行業(yè)政策法規(guī)，充分利用最新的計算機技術、數(shù)據庫技術、網絡通信技術開展實時水情、雨情、旱情、洪澇災情的采集、傳輸、處理及應用工作，并建立信息共享服務平臺。

3.2 系統(tǒng)技術方案與實現(xiàn)

3.2.1 系統(tǒng)技術方案

該平臺采用跨平臺的Client/Server體系結構，其基本框架結構分為三個層次：即人機交互層、應用分析層和系統(tǒng)支撐層。

其中，應用分析層是該平臺的核心，分為基于GIS的災情實時信息服務模塊、預案管理模塊、災情決策指揮模塊。應用分析層通過人機交互接口與決策分析人員及決策者進行交互，在系統(tǒng)支撐層的數(shù)據、模型、方法、知識、圖形、圖像等資源的支持下，完成決策過程中各個階段、各個環(huán)節(jié)的信息處理、綜合分析和輔助決策處理功能。人機交互層是系統(tǒng)使用者與系統(tǒng)之間的人機接口，主要作用是通過建立總控程序構筑系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境，控制應用軟件運行參數(shù)的輸入和運行結果的表達等，提供良好的系統(tǒng)運行界面和人機交互環(huán)境。

3.2.2 平臺運行環(huán)境與要求

該平臺基于目前Microsoft公司最先進的.net平臺，采用C#語言開發(fā)。軟件結構上采用C/S模式，并將WEB服務器、應用服務器和數(shù)據庫服務器分離，以保證系統(tǒng)處理的獨立性、高效性、穩(wěn)定性和可擴展性。

網絡環(huán)境基于Windows操作系統(tǒng)，采用IIS平臺提供WWW服務，后臺數(shù)據庫為Oracle 11g。

對該平臺的基本要求：

（1）采用面向對象結構，實現(xiàn)組件化思想；

（2）分層實現(xiàn)系統(tǒng)，搭建開放結構，以便系統(tǒng)擴展；

（3）體現(xiàn)面向服務要點，靈活搭建應用；

（4）智能升級更新系統(tǒng)，降低維護成本；

3.2.3 平臺主要模塊簡介

（1）GIS的災情實時信息服務模塊。該模塊以靜態(tài)形式在MapInfo地圖上表示洪水淹沒風險圖，將不同頻率洪水下可供使用的防洪搶險通道、搶險隊伍、物資和挖沙取土點等重要的信息點的數(shù)據標示到地圖上，供防汛指揮調度使用。實時監(jiān)視系統(tǒng)將水文、引水、水質等信息進行形象化標記，并在電子地圖上形象地表現(xiàn)出來，給水調人員、決策者圖形化顯示。水情信息經過整理后，通過等值線、等值面、統(tǒng)計圖、過程線等方式表現(xiàn)出來，專業(yè)人員根據整理后的成果，判斷采集水的質量等，對整編結果進行校核修正，將正確結果存入數(shù)據庫，供其他業(yè)務應用。

（2）預案管理模塊。該模塊主要維護各種災情預案，在MapInfo地圖上，以向導方式形象地表述防汛預案。錄入、管理、維護各種預案，如防汛總體預案，抗旱預案，城市防洪應急預案，水利工程反恐怖預案，大中型水庫度汛預案等。在地圖上，以向導方式形象地表述城市防洪應急預案。

（3）災情決策會商指揮模塊。該模塊主要針對業(yè)務人員提供一個會商材料的準備環(huán)境，管理工具和演示環(huán)境。主要分為以下模塊：

①會商準備：使用向導式的準備工具，方便的制作會商材料，連接各種會商需要的材料，并可以根據需要隨時更改和調整；

②會商演示：為領導會商提供會商材料的演示環(huán)境，提供防汛預案服務；

③會商管理：分為會商過程管理和會商紀要管理。會商過程管理對會商過程進行跟蹤管理，從登錄到制作到演示和存儲，都需要進行記錄。會商紀要管理主要對每次會商的情況進行管理，如存儲、查詢、修改、刪除等。

4 總結與展望

本文介紹了基于MapInfo的防汛抗旱指揮平臺，實現(xiàn)了對網絡資源及策略信息的高效管理，并為網絡管理系統(tǒng)提供了優(yōu)質的策略服務?；谄脚_具有較高的可移植性和松耦合性，可以將其應用到未來的基于全國防汛抗旱指揮系統(tǒng)中，實現(xiàn)對災情進行有效的監(jiān)測與管理。

本平臺采用國際上先進的.Net、MapInfo等多種技術建設而成，實現(xiàn)了基于MapInfo的數(shù)據采集、處理、表現(xiàn)功能。在許多性能上均達到業(yè)內較高水平。因此本平臺產品具有較強的市場競爭力，同時本平臺具有本地化、個性化、低成本、易實施，投資回報效率高、速度快，經濟效益和社會效益顯著等特點。所以，該平臺不僅供于中國國內市場，在條件成熟后，將面向廣闊的國際市場。

參考文獻

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[3]劉金勇.防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設問題研究[J].城市建設理論研究：電子版，2015，17（4）：145.

作者單位

四川托普信息技術職業(yè)學院計算機學院 四川省成都市 611745