河道隱患排查GIS信息管理系統(tǒng)的研究

□芮曉亮

（深圳市龍崗區(qū)河道流域管理中心）

河道隱患排查GIS信息管理系統(tǒng)的研究

□芮曉亮

（深圳市龍崗區(qū)河道流域管理中心）

河道管理是一項復(fù)雜的水事行為，包括的管理內(nèi)容十分廣泛。特別是面向可持續(xù)發(fā)展，需要采集、儲存、處理越來越多的信息，在復(fù)雜的信息中又需要及時得到處理結(jié)果，提出合理的管理方案。隨著GIS在水利領(lǐng)域的深入應(yīng)用，很好地滿足河道防洪信息數(shù)字化管理的需求，為管理部門提供必要的決策支持。文章就深圳市龍崗區(qū)河道隱患排查GIS信息管理系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用進(jìn)行了探討，以便為水資源利用提供更精確的科學(xué)理論依據(jù)。

河道隱患；排查；GIS信息管理系統(tǒng)；建設(shè)

0 引言

深圳市降雨時空分布不均，八成以上集中于汛期，年均受臺風(fēng)影響4～5次。短時間內(nèi)強(qiáng)降雨是歷年河堤水毀的直接原因，具有多發(fā)性特點(diǎn)。龍崗區(qū)流域面積在1 km2以上的河流有62條，長度約240.20 km。隨著城市化快速發(fā)展，城區(qū)的早期多為村鎮(zhèn)，河堤多為村鎮(zhèn)自建，缺乏規(guī)劃且建設(shè)質(zhì)量參差不齊，加上年代較久，存在眾多安全隱患。為提高突發(fā)事件應(yīng)急能力，提升精細(xì)化、規(guī)范化管理水平，實現(xiàn)智慧水務(wù)的目標(biāo)，加強(qiáng)信息化建設(shè)至關(guān)重要。龍崗區(qū)河道隱患排查GIS信息管理系統(tǒng)項目是利用GIS技術(shù)、全市各種相關(guān)資源將全區(qū)河道基礎(chǔ)信息、河道隱患排查檢測信息、動態(tài)監(jiān)測信息、巡檢信息、隱患處理整治信息等進(jìn)行系統(tǒng)化管理，以空間數(shù)據(jù)電子化支撐對上述信息的更新、查詢、分析和交互式可視化操作。重點(diǎn)突出對河道隱患排查信息的梳理。

1 GIS信息系統(tǒng)

1.1 GIS信息管理系統(tǒng)的建設(shè)

1.1.1 空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫建設(shè)

空間數(shù)據(jù)庫主要作用是實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理，并能通過空間數(shù)據(jù)引擎提供給應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用。屬性數(shù)據(jù)庫主要實現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)的管理，建立空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接。

1.1.2 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的錄入

系統(tǒng)具有將河道空間地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息、安全排查信息、評估信息、整治信息、管養(yǎng)信息等動態(tài)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)錄入、編輯的功能。根據(jù)業(yè)務(wù)需要，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)繪、數(shù)據(jù)空間關(guān)系建立、數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)歸并、空間關(guān)系補(bǔ)建等具體操作功能。屬性數(shù)據(jù)是隨時間節(jié)點(diǎn)不斷發(fā)生變化的，系統(tǒng)具有對屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、編輯的功能，編輯后的屬性數(shù)據(jù)能保存到與臺賬信息管理系統(tǒng)共用的數(shù)據(jù)庫中。

1.1.3 配套信息查詢系統(tǒng)

根據(jù)系統(tǒng)功能需求分為河道基礎(chǔ)信息管理等5個模塊及河道基礎(chǔ)信息等15個子模塊，如圖1所示。

圖1 龍崗區(qū)河道隱患排查GIS信息管理系統(tǒng)圖

1.1.4 現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理和錄入

為實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫化管理，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如：河道治理工程進(jìn)行CAD文件轉(zhuǎn)變成SHAPE圖層文件等。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1 “一張圖模式”數(shù)據(jù)資源整合

運(yùn)用數(shù)據(jù)庫，將大量多源的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成在一起，并實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)分布協(xié)同協(xié)議的數(shù)據(jù)分布管理，保障系統(tǒng)信息分布規(guī)則的實現(xiàn)及數(shù)據(jù)的一致性，滿足用戶數(shù)據(jù)共享和對數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的需要。

1.2.2 跨平臺運(yùn)行與管理技術(shù)

為更好適應(yīng)硬件升級和操作系統(tǒng)升級，系統(tǒng)應(yīng)具有跨平臺的移植能力，提供對Windows、Unix、Linux等多種操作系統(tǒng)的支持。64位CPU和操作系統(tǒng)，以更好利用計算機(jī)硬件的計算能力，滿足大量數(shù)據(jù)處理和多用戶并發(fā)訪問的需求。

1.2.3 可擴(kuò)展面向服務(wù)的體系框架

Service GIS是一種基于面向服務(wù)（SOA）軟件工程方法的GIS技術(shù)體系，它支持按照一定規(guī)范把GIS的全部功能以服務(wù)的方式發(fā)布出來，可以跨平臺、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語言地被多種客戶端調(diào)用，并具備服務(wù)聚合能力以集成來自其他服務(wù)器發(fā)布的GIS服務(wù)，從而可以更容易地讓應(yīng)用開發(fā)者快速構(gòu)建業(yè)務(wù)敏捷應(yīng)用系統(tǒng)。

1.2.4 豐富客戶端開發(fā)技術(shù)

基于統(tǒng)一的對象模型，提供JavaScript、Ajax、Flex等多種豐富客戶端RIA（RichInternetApplications）開發(fā)SDK，以幫助應(yīng)用開發(fā)人員開發(fā)具有流暢用戶體驗的GIS應(yīng)用。如有需要還可以在系統(tǒng)中，為終端的管理員用戶提供遠(yuǎn)程登錄、查詢、地圖瀏覽、預(yù)警管理、專題圖瀏覽等相關(guān)操作。

1.3 系統(tǒng)可利用信息資源

1.3.1 規(guī)土委基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)

深圳市規(guī)土委建成的覆蓋全市的空間地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.3.2 水利普查成果

2010—2012年，由國家水利普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室組織在全國范圍內(nèi)進(jìn)行了新中國成立后第一次全國水利普查。本次普查的成果是可利用的基礎(chǔ)資料。包括深圳市2012年完成的河道范圍線劃定成果，龍崗區(qū)臨河、跨河建筑物排查成果。

1.3.3 河道安全隱患檢測成果

龍崗區(qū)環(huán)保水務(wù)局已組織完成全區(qū)75.94 km覆蓋河道全面檢測，目前正在開展明渠段河道安全檢測工作。

1.3.4 區(qū)相關(guān)資源

區(qū)相關(guān)資源主要包括區(qū)信息中心已具有的GIS平臺，區(qū)應(yīng)急指揮系統(tǒng)臨時調(diào)度資源。

1.4 建設(shè)原則

建設(shè)原則包括標(biāo)準(zhǔn)化原則、實用性原則、先進(jìn)性原則、系統(tǒng)兼容性原則、開放性原則、易用性原則、前瞻性原則、投資保護(hù)原則、擴(kuò)展性原則。

1.5 信息安全和權(quán)限管理

系統(tǒng)匯集了大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，安全問題至關(guān)重要，通過嚴(yán)格的身份驗證和權(quán)限控制，確保每個人都只能看到與其行政職能有關(guān)并獲得授權(quán)的數(shù)據(jù)，而看不到其他與之無關(guān)的數(shù)據(jù)，保障信息安全可靠。

2 GIS信息系統(tǒng)在河道管理中的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)具有的主要功能

一是數(shù)據(jù)信息錄入：數(shù)據(jù)信息錄入主要指空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)信息的錄入、編輯、補(bǔ)充。二是信息發(fā)布：發(fā)布系統(tǒng)具有安全排查治理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一發(fā)布的功能，使各級用戶通過系統(tǒng)對安全排查與評估相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行瀏覽、查詢。三是信息查詢：查詢系統(tǒng)能實現(xiàn)圖到表、表到圖的查詢功能，查詢結(jié)果以多種方式進(jìn)行輸出。四是信息統(tǒng)計：統(tǒng)計系統(tǒng)能實現(xiàn)對河道信息、排查信息、評估信息、管養(yǎng)信息、治理工程信息等進(jìn)行統(tǒng)計分析功能。

2.2 河道隱患展示和管理

在現(xiàn)有排查檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上，日常工作中重點(diǎn)巡查、加快隱患處理改造，這些信息具有非常顯著的空間分布和時間分布特征，實現(xiàn)直觀通俗地展示這些信息，進(jìn)行空間標(biāo)繪和屬性編輯，保障數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性。

2.3 河道基礎(chǔ)信息、隱患信息的動態(tài)編輯與更新

由于深圳正處在高速發(fā)展時期，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特別是水污染治理、河流綜合整治等各項水利工程全面鋪開，治水提質(zhì)任務(wù)分解，這樣導(dǎo)致河道基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、隱患排查的各項數(shù)據(jù)始終處于不斷變化的過程中，需要通過利用本系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)編輯功能對空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的編輯，保持河道空間數(shù)據(jù)能始終反映河道最新狀態(tài)，保持系統(tǒng)的生命力。

2.4 保證資料及時有效更新，有助于對河道安全隱患的準(zhǔn)確預(yù)測、有效防范、高效治理

鑒于近年來多次發(fā)生的河堤坍塌、地面塌陷情況，迫切需要從目前的被動應(yīng)對向主動防御轉(zhuǎn)變，從事故發(fā)生后的被動處理向提前預(yù)測、從而進(jìn)行有效預(yù)警和防范轉(zhuǎn)變，河道治理從“重建輕管”向“管養(yǎng)并重”轉(zhuǎn)變，針對性對有較嚴(yán)重隱患的河道事故隱患的預(yù)測、防洪、治理能力，急需加強(qiáng)對河道基礎(chǔ)信息、排查信息、隱患信息、處理信息、治理工程信息的采集和管理，把全區(qū)的河道、排查、評估、隱患、事故處理過程、治理工程等相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)換到電子地圖上，通過與視頻信息、氣象信息、相關(guān)分析技術(shù)等相結(jié)合，實現(xiàn)對河道隱患等級作出精確判斷、對隱患事故作出準(zhǔn)確預(yù)測、對治理工程分布提供充分支撐，才能使河道隱患排查、處理、預(yù)測更加有的放矢。

3 結(jié)語

河道信息管理是水務(wù)管理工作的一項新任務(wù)，目前國內(nèi)外在本部分的信息系統(tǒng)都較為缺乏，國家也沒有提供相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范，水務(wù)行業(yè)其他信息系統(tǒng)建設(shè)也較為不足，通過該系統(tǒng)的建設(shè)對龍崗區(qū)原有數(shù)據(jù)資源進(jìn)行有效整合，建立起標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、格式一致、查詢檢索便捷、擴(kuò)充性強(qiáng)的河道GIS平臺，為后繼的其他相關(guān)業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一入口，也為目前的河道管理工作提供技術(shù)支持，提高效率。

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編輯：劉青

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：1673-8853（2017）08-0092-03

2017-06-05