海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果集成與應(yīng)用接口開發(fā)

徐和龍，董繼英，鄧 巖，王明磊

（水利部海河水利委員會(huì)，300170，天津）

海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果集成與應(yīng)用接口開發(fā)

徐和龍，董繼英，鄧 巖，王明磊

（水利部海河水利委員會(huì)，300170，天津）

2013年，水利部海河水利委員會(huì)開展了漳衛(wèi)河系8處防洪保護(hù)區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制、京津冀跨?。ㄖ陛犑校┚幹茊卧膮f(xié)調(diào)管理以及流域內(nèi)相關(guān)省（直轄市）編制成果的匯總集成工作，在洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制工作完成之后，基于編制成果和洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)，定制開發(fā)了洪水風(fēng)險(xiǎn)圖圖件成果應(yīng)用接口，嘗試在其他防洪業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用和展示洪水風(fēng)險(xiǎn)圖圖件，其成果應(yīng)用接口的設(shè)計(jì)思路可作為今后洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果應(yīng)用的參考。

海河；洪水；風(fēng)險(xiǎn)圖；匯總集成；接口開發(fā)

2013年，水利部開展了全國(guó)重點(diǎn)地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制工作，全面推進(jìn)國(guó)內(nèi)中小河流、蓄滯洪區(qū)、防洪保護(hù)區(qū)及重要防洪城市洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制工作。其中，水利部海河水利委員會(huì)（下文簡(jiǎn)稱“海委”）負(fù)責(zé)漳衛(wèi)河系洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制及流域內(nèi)相關(guān)?。ㄖ陛犑校┚幹瞥晒膮R總集成工作。

一、海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)

海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)由水利部統(tǒng)一開發(fā)并下發(fā)，包括海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料匯集管理系統(tǒng)和海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料應(yīng)用系統(tǒng)兩部分。

海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料匯集管理系統(tǒng)是全國(guó)重點(diǎn)地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制項(xiàng)目的重要組成部分，其洪水風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)來(lái)源于洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制單位，經(jīng)過(guò)匯總整理之后上報(bào)進(jìn)入該系統(tǒng)，可以完成各編制區(qū)域編制成果與資料的匯總、集成與日常管理，是為海河流域提供風(fēng)險(xiǎn)圖管理的平臺(tái)。

在成果資料匯集管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，構(gòu)建洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料應(yīng)用系統(tǒng)，主要功能有成果瀏覽、洪水淹沒(méi)過(guò)程展示、洪水影響分析與查詢和基礎(chǔ)資料管理，服務(wù)于海委防汛機(jī)構(gòu)及相關(guān)行業(yè)用戶，是洪水風(fēng)險(xiǎn)圖在有關(guān)領(lǐng)域推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

二、海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果匯總與集成

1.匯總集成范圍

匯總集成范圍為2013—2015年海河流域內(nèi)相關(guān)?。ㄖ陛犑校┘昂Ｎ瓿傻暮樗L(fēng)險(xiǎn)圖編制成果，涉及北京、天津、河北、河南、山東和山西六省（直轄市），包括骨干堤防的防洪保護(hù)區(qū)、蓄滯洪區(qū)、城市和中小河流4類共計(jì)79處編制單元。

2.匯總集成內(nèi)容

根據(jù)全國(guó)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖項(xiàng)目組發(fā)布的《洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料管理系統(tǒng)編制單元匯總集成手冊(cè)》，海河流域匯總集成內(nèi)容包括基礎(chǔ)資料整編成果、洪水分析模型工程文件包及說(shuō)明、洪水影響評(píng)價(jià)和損失評(píng)估工程文件包及說(shuō)明、制圖工程文件包及說(shuō)明、地圖數(shù)據(jù)庫(kù)及圖件成果、風(fēng)險(xiǎn)圖應(yīng)用業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)、報(bào)告文檔。

其中第1項(xiàng)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及資料整理成果；第2、3、4項(xiàng)分別為洪水分析、影響評(píng)價(jià)及制圖三個(gè)編制階段的中間過(guò)程文件，主要用于風(fēng)險(xiǎn)圖的更新；第5、6、7項(xiàng)為最終的編制成果。

3.跨省（直轄市）成果匯總集成協(xié)調(diào)

海河流域有19處跨?。ㄖ陛犑校┚幹茊卧?，大多跨京津冀，為了保證編制單元成果質(zhì)量，確保無(wú)縫拼接，海委防汛抗旱辦公室加大協(xié)調(diào)力度，在項(xiàng)目開展前期及時(shí)召開協(xié)調(diào)會(huì)，組織三省（直轄市）明確每個(gè)編制單元的主承擔(dān)單位和配合單位，由主承擔(dān)單位負(fù)責(zé)完整單元技術(shù)大綱的編制、洪水分析計(jì)算等工作，配合單位負(fù)責(zé)提供本?。ㄖ陛犑校┑幕A(chǔ)資料，為跨?。ㄖ陛犑校┚幹茊卧ぷ鞯捻樌_展奠定了基礎(chǔ)。

對(duì)于跨?。ㄖ陛犑校┚幹茊卧晒麉R總集成數(shù)據(jù)，由主承擔(dān)單位提交流域機(jī)構(gòu)和相關(guān)?。ㄖ陛犑校?。

4.成果上傳與數(shù)據(jù)校驗(yàn)

將收集到的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制成果按類別存入相應(yīng)文件夾，文件夾分為基礎(chǔ)資料、洪水分析模型工程、影響分析與損失評(píng)估工程、制圖工程、地圖數(shù)據(jù)庫(kù)與圖件成果、風(fēng)險(xiǎn)圖應(yīng)用業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)、報(bào)告文檔，并壓縮為zip格式，利用洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料匯集管理系統(tǒng)上傳至服務(wù)器，上傳后點(diǎn)擊“審核”按鈕，系統(tǒng)會(huì)對(duì)成果格式進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)并入庫(kù)。

上述7類數(shù)據(jù)中，洪水分析模型工程、影響分析與損失評(píng)估工程、制圖工程、地圖數(shù)據(jù)庫(kù)與圖件成果、風(fēng)險(xiǎn)圖應(yīng)用業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較大，上傳速度緩慢，延長(zhǎng)了數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)校驗(yàn)的時(shí)間。

洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料匯集管理系統(tǒng)的上傳和校驗(yàn)是可分開進(jìn)行的，上傳僅是將數(shù)據(jù)緩存至服務(wù)器硬盤，校驗(yàn)是對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行校驗(yàn)和入庫(kù)的過(guò)程。為節(jié)省數(shù)據(jù)上傳時(shí)間，提高成果集成和數(shù)據(jù)校驗(yàn)效率，可先上傳一個(gè)空目錄zip文件以在數(shù)據(jù)庫(kù)中產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)據(jù)條目，然后手動(dòng)將數(shù)據(jù)復(fù)制到服務(wù)器緩存文件夾內(nèi)并解壓，然后再點(diǎn)擊“審核”按鈕進(jìn)行校驗(yàn)和入庫(kù)。緩存文件目錄位于洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料匯集管理系統(tǒng)安裝目錄下，路徑為“fxt_result esources風(fēng)險(xiǎn)單元編號(hào)臨時(shí)文件夾”，臨時(shí)文件夾名稱可在按時(shí)間排序后根據(jù)上傳時(shí)間確認(rèn)。

5.成果審核

在匯總集成洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果后，運(yùn)用洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果資料應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行審核校驗(yàn)，以保證各風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)方案信息的完整性。

成果審核包括風(fēng)險(xiǎn)圖編制單元（簡(jiǎn)稱“風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)”）信息列表、地圖服務(wù)、方案詳查、方案對(duì)比、淹沒(méi)過(guò)程和影響分析等6部分核查內(nèi)容。

（1）風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)信息列表

主要檢查以下幾部分：一是所有風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)信息是否齊全；二是每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果是否完整；三是風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)信息是否正確；四是風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位置是否正確。

（2）地圖服務(wù)

主要檢查所有風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果是否都能正確打開。

（3）方案詳查

主要檢查每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的所有方案是否全部錄入到流域級(jí)管理與應(yīng)用系統(tǒng)中，以及各方案的結(jié)果數(shù)據(jù)是否正確合理。

（4）方案對(duì)比

將每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的所有方案進(jìn)行對(duì)比查看，檢查彼此的數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系是否正確。一般來(lái)說(shuō)，洪水規(guī)模越大，則該方案的淹沒(méi)范圍越大，同一點(diǎn)的淹沒(méi)水深越深，淹沒(méi)歷時(shí)越長(zhǎng)，同一點(diǎn)的洪水到達(dá)時(shí)間越短，災(zāi)情統(tǒng)計(jì)和損失評(píng)估越嚴(yán)重。

（5）淹沒(méi)過(guò)程

通過(guò)播放每個(gè)方案的淹沒(méi)動(dòng)畫來(lái)檢查該方案的淹沒(méi)過(guò)程是否正確；抽查每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)研究區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)，查看該點(diǎn)的水深過(guò)程線，檢查計(jì)算結(jié)果是否合理。

（6）影響分析

一是檢查導(dǎo)入的包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣邊界及以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位的原始社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)是否可用；二是檢查社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)中的鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱與洪水風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)中圖層編碼的鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱是否一致；核查管理與應(yīng)用系統(tǒng)計(jì)算出的影響分析數(shù)值是否合理。

表1 海河流域2013—2015年洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制跨省風(fēng)險(xiǎn)單元

三、成果應(yīng)用接口定制開發(fā)

為推進(jìn)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖在防洪決策中的應(yīng)用，充分發(fā)揮洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的作用，嘗試在海河流域洪災(zāi)評(píng)估系統(tǒng)和海委防汛抗旱綜合信息服務(wù)系統(tǒng)中調(diào)用展示風(fēng)險(xiǎn)圖編制成果，并開發(fā)成果應(yīng)用調(diào)用接口。

1.成果應(yīng)用內(nèi)容

成果應(yīng)用內(nèi)容為2013—2015年海河流域內(nèi)相關(guān)?。ㄖ陛犑校┘昂Ｎ瓿傻暮樗L(fēng)險(xiǎn)圖圖件，包括淹沒(méi)水深圖、到達(dá)時(shí)間圖、淹沒(méi)歷時(shí)圖和淹沒(méi)圖。

2.成果應(yīng)用接口開發(fā)技術(shù)

成果應(yīng)用接口基于Web Service技術(shù)開發(fā)完成。Web Service將XML作為數(shù)據(jù)描述格式，將標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議作為數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，使地理上分布在不同區(qū)域的計(jì)算機(jī)和設(shè)備一起工作，為用戶提供多種服務(wù)。

用戶可以通過(guò)Web Service控制要獲取信息的內(nèi)容、時(shí)間、方式。Web Service采用常規(guī)的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及已有的一些技術(shù)，易于部署，依據(jù)Web Service規(guī)范實(shí)施的應(yīng)用之間能夠避免出現(xiàn)語(yǔ)言、平臺(tái)或內(nèi)部協(xié)議的差異，便于相互交換數(shù)據(jù)。

3.成果應(yīng)用接口定制

風(fēng)險(xiǎn)圖圖件存放于服務(wù)器，洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)基于風(fēng)險(xiǎn)單元和風(fēng)險(xiǎn)方案對(duì)圖件進(jìn)行管理。為方便海河流域洪災(zāi)評(píng)估系統(tǒng)和海委防汛抗旱綜合信息服務(wù)系統(tǒng)查詢和調(diào)用圖件，接口設(shè)計(jì)沿用洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖圖件管理邏輯，主要功能有獲取風(fēng)險(xiǎn)單元清單、風(fēng)險(xiǎn)方案列表、專題圖列表和專題圖。

（1）GetRisk Points

參數(shù)：用戶名和密碼。

返回?cái)?shù)據(jù)：返回風(fēng)險(xiǎn)圖單元列表，數(shù)據(jù)條目包括風(fēng)險(xiǎn)單元編號(hào)、風(fēng)險(xiǎn)單元名稱、風(fēng)險(xiǎn)單元地圖服務(wù)地址、風(fēng)險(xiǎn)單元中心點(diǎn)坐標(biāo)、風(fēng)險(xiǎn)單元面積和風(fēng)險(xiǎn)單元方案數(shù)。

（2）GetRisk PointSchemes

功能：獲得指定風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)所有風(fēng)險(xiǎn)方案信息列表。

參數(shù)：風(fēng)險(xiǎn)單元編碼、用戶名和密碼。

返回?cái)?shù)據(jù)：返回方案列表，數(shù)據(jù)條目包括方案編碼、方案名稱和方案說(shuō)明。

（3）Get Risk Point Scheme Image List

功能：獲得指定風(fēng)險(xiǎn)方案專題圖列表。

（1）通過(guò)學(xué)生的互補(bǔ)學(xué)習(xí)，有效促進(jìn)學(xué)生共同進(jìn)步。通過(guò)加強(qiáng)學(xué)生間的互補(bǔ)學(xué)習(xí)可以有效促進(jìn)學(xué)生共同進(jìn)步，取得多贏的效果。將全部學(xué)生分為若干個(gè)小組，學(xué)生在小組內(nèi)通過(guò)自由探索和多方互動(dòng)討論的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠活躍學(xué)生的思維，使其專注的投入到學(xué)習(xí)中去。學(xué)生在學(xué)習(xí)小組內(nèi)，通過(guò)老師適時(shí)的引導(dǎo)以及同學(xué)間的相互幫助、相互學(xué)習(xí)，可以最大程度的發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，并且在教師正確的引導(dǎo)下更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

參數(shù)：風(fēng)險(xiǎn)單元編碼、方案編碼、用戶名和密碼。

返回?cái)?shù)據(jù)：返回專題圖圖件列表，數(shù)據(jù)條目包括圖件編碼、圖件名稱和圖件格式（.jpg或.pdf）。

（4）GetRisk Map Image

功能：獲得專題圖二進(jìn)制數(shù)組。

參數(shù)：專題圖編碼、用戶名和密碼。

返回?cái)?shù)據(jù)：返回專題二進(jìn)制數(shù)組，為一個(gè)字節(jié)型（byte）一維數(shù)組?？芍苯佑糜谏蓪ｎ}圖圖件。

4.成果應(yīng)用安全控制

利用洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)建立一個(gè)接口調(diào)用用戶組，并賦予只讀權(quán)限，在組內(nèi)創(chuàng)建接口調(diào)用賬號(hào)，其中密碼采用md5加密存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。將用戶名和密碼md5加密字符串告知接口調(diào)用方，接口調(diào)用方無(wú)需知道密碼明文，不能直接登錄洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)，只能通過(guò)接口調(diào)取權(quán)限內(nèi)的成果圖件。當(dāng)決定取消某個(gè)賬號(hào)調(diào)用接口權(quán)限時(shí)，只需在洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)中刪除相應(yīng)賬號(hào)或修改密碼即可。這種策略既方便了接口調(diào)用的便利性，又確保了接口調(diào)用的安全性，接口調(diào)用者并不掌握密碼明文，從而也確保了洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)的安全性。

5.成果應(yīng)用接口調(diào)用

接口調(diào)用首先申請(qǐng)調(diào)用賬號(hào)，待系統(tǒng)管理員分配賬號(hào)后即可通過(guò)Web Service接口查詢和獲取權(quán)限內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)圖成果圖件。獲取流程如下：

一是利用GetRisk Points接口獲取風(fēng)險(xiǎn)單元列表?？稍诘貓D上顯示風(fēng)險(xiǎn)單元位置，也可直接顯示為風(fēng)險(xiǎn)單元列表。

二是在風(fēng)險(xiǎn)單元列表中，選擇要查詢的風(fēng)險(xiǎn)單元，利用GetRisk Point Schemes接口函數(shù)獲取方案列表。

三是選擇洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制方案，利用Get Risk Point Scheme Image List接口函數(shù)獲得該方案圖件列表。

四是在圖件列表中選擇圖件名稱，利用GetRisk Map Image接口函數(shù)獲取圖件二進(jìn)制字節(jié)數(shù)組。

五是將圖件二進(jìn)制字節(jié)數(shù)組以文件流的方式輸出至硬盤文件或直接顯示在調(diào)用方的系統(tǒng)界面中。

四、結(jié) 語(yǔ)

海河流域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)是由水利部統(tǒng)一開發(fā)并下發(fā)的，風(fēng)險(xiǎn)圖成果除漳衛(wèi)河系8處防洪保護(hù)區(qū)外，其他成果來(lái)自流域內(nèi)相關(guān)省（直轄市）。本次洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制基本涵蓋了海河流域內(nèi)骨干堤防防洪保護(hù)區(qū)、蓄滯洪區(qū)、重點(diǎn)防洪城市和由地方管理的中小河流。通過(guò)開展洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制，相當(dāng)于對(duì)海河流域防洪現(xiàn)狀進(jìn)行了一次全面調(diào)研，并對(duì)可能發(fā)生的洪水風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了預(yù)估，對(duì)今后防洪規(guī)劃和應(yīng)急管理具有非常重要的指導(dǎo)意義。洪水風(fēng)險(xiǎn)圖專題圖圖件是洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制的核心成果，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)圖調(diào)用定制接口，在其他防洪業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用和展示風(fēng)險(xiǎn)圖成果，有助于推進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)圖成果的應(yīng)用，充分發(fā)揮洪水風(fēng)險(xiǎn)圖成果對(duì)防洪決策的支持作用?！?/p>

[1]包健杰，劉卓也，張成.遼寧省洪水風(fēng)險(xiǎn)圖系統(tǒng)建設(shè)探討[J].東北水利水電，2011（11）.

[2]李紅亮，萬(wàn)慶.洪水風(fēng)險(xiǎn)圖管理與應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪科學(xué)，2012（6）.

[3]張葆蔚，馮源.《全國(guó)重點(diǎn)地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制項(xiàng)目建設(shè)管理細(xì)則（試行）》解讀[J].中國(guó)防汛抗旱，2014（3）.

[4]孫玉賢，郭曉萌，張玉杰.河南省2013年度洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制過(guò)程與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)[J].河南水利與南水北調(diào)，2015（14）.

責(zé)任編輯 董明銳

Result integration and development of flood risk map for Haihe River Basin

Xu Helong,Dong Jiying,Deng Yan, Wang Minglei

In 2013,Haihe Water Resources Commission of Ministry ofWater Resources completed flood risk mapping for eight areas in Zhangwei River system,coordinated trans-provincial projects of Beijing,Tianjin and Hebei and made a summary of results.After completion of flood risk mapping,application interface ofmapping resultswas developed on the basis ofmanagement system.Themaps were also used by other flood control systems for demonstration on a trial basis.The design concept of application interface can provide valuable experiences for others to apply flood risk mapping in the future.

Haihe River;flood;riskmap;result integration;interface development

TV877+TV122

：B

：1000-1123（2017）05-0042-03

2016-11-02

徐和龍，海委防辦主任，高級(jí)工程師。

全國(guó)重點(diǎn)地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制項(xiàng)目。