官廳、密云水庫上游水土保持監測信息發布系統的開發建設

韓 靜，李玲霞

（1.天津市龍網科技發展有限公司，天津 300181；2.水利部海河水利委員會，天津 300170）

1 引言

為解決北京地區水資源短缺和水環境污染問題，國務院于2001年5月23日正式批復了《21世紀初期首都水資源可持續利用規劃總報告》（以下簡稱《規劃》）。官廳、密云水庫（以下簡稱兩庫）上游水土保持監測系統是《規劃》中所明確的重要的能力建設項目，該項目的建設實施對實現兩庫上游水土保持項目管理、監督實施以及水土流失監測的科學化、信息化，進一步提高項目管理水平，確保《規劃》中水土保持治理任務保質保量地完成以及《規劃》總體目標的實現具有重要作用。

根據水土保持業務工作的需求，兩庫上游水土保持監測系統總體構架由水土保持監測、水土保持項目管理、水土保持預防監督、水土保持信息發布、專題應用綜合5個子系統構筑而成，每個業務系統均面向問題，以基本業務對象為單元，利用數據庫系統提供的各種信息按照不同的業務處理流程實現相應的業務功能，各業務系統功能的有機結合和綜合運用實現系統的整體業務功能。

水土保持信息發布子系統是兩庫上游水土保持監測系統的重要組成部分，是面向社會公眾展示兩庫上游地區水土保持治理成效、水土保持監督執法、開發建設項目水土保持方案實施、水土保持政策信息、水土保持知識等內容。在此，將詳細介紹水土保持信息發布子系統的開發建設以及實際成果。

2 信息分類

根據水土保持信息發布子系統的設計要求，同時考慮到子系統自身的專業和區域特性，通過收集、整理確定如下幾類數據為水土保持信息發布子系統對外公布的數據。

工作動態：主要包括國家、流域和項目區內關于水土保持信息的相關新聞，以便使受眾能夠快速了解水土保持的相關動態。

系統建設：兩庫上游水土保持監測系統目前已經實施了兩期工程，此部分內容主要是為了使受眾了解兩期工程建設的簡況。

監測成果：主要包括兩庫上游土壤侵蝕信息、土地利用信息、植被覆蓋度信息和小流域治理措施信息，上述4種信息均由SPOT5遙感衛星影像通過解譯獲取，是兩庫上游水土保持監測系統工程在數據方面的主要內容，也是受眾了解項目區水土保持信息的主要方面。

小流域治理工程：主要包括《規劃》水土保持工程相關小流域治理工程的詳細信息，如該流域總面積、水土流失面積、地質地貌、地理位置、社會經濟、現有水土保持措施數量、水土流失現狀、規劃的治理工程數量及面積等。

開發建設項目：主要包括開發建設項目的主要工程簡介、永久占地面積、臨時占地面積、動用土石方量等水土保持方案相關信息。

監督執法：主要包括監督被執法的項目工程、執法時間、執法機構、執法的具體過程以及執法的具體效果。

法律文件：主要包括國家、地方及各部委頒布的水土保持相關法律法規文件。

社會宣傳：主要是對國家及地方在水土流失治理取得的成果方面進行社會宣傳，以加強社會公眾對水土流失及水土保持治理工程的認識及重視。

水保知識：主要包括水土流失涵義、水土流失危害、水土流失種類、水土保持措施等一些使社會受眾能夠了解水土流失及治理措施的科普類知識。

小流域治理典型成果：主要包括由SPOT5遙感影像解譯得到的小流域治理項目的治理成果，主要以圖片形式展示，分為小流域治理措施專題圖和野外踏勘圖。

3 系統建設

3.1 邏輯結構

水土保持信息發布子系統在邏輯上由信息發布和信息瀏覽兩部分組成，兩者結合構成了一個網站系統。其中，信息發布部分由網站管理員操控，負責信息的錄入、審核、修改以及刪除等工作；信息瀏覽部分是社會公眾能夠通過網頁查看的部分，是網站管理員發布信息后得以展示的部分。

根據水土保持信息發布子系統的信息構成，大體上可以歸結為4類信息：工作動態、監測成果、綜合治理和治理成果，其中綜合治理部分包含了小流域治理工程、開發建設項目、監督執法、法律文件、社會宣傳和水保知識等綜合類內容，在信息發布部分由網站管理員統一負責發布。信息發布和信息瀏覽的具體功能，見表1。

表1 水土保持信息發布子系統的功能組成

3.2 物理結構

信息發布服務負責發布信息，信息瀏覽服務展示信息，但水土保持信息發布子系統中存在一類特殊的信息，也就是監測成果部分。監測成果如上文所述由植被覆蓋度、土壤侵蝕、土地利用和小流域治理信息4個部分組成，這4個部分信息又劃分為圖形圖像信息和統計信息。圖形圖像信息是由SPOT5遙感影像通過解譯得到的GIS圖形圖像數據，這部分數據是典型的地理數據，其空間分辨率達到了2.5 m，對于整個項目區形成了一個巨大的圖形圖像數據，這些數據具有特定的地理數據格式，只有通過專用的專業軟件才可以查看，這些圖形圖像信息中包含有各自的屬性信息，如地理投影、像素統計等內容。為了能夠在信息瀏覽部分查看這種GIS數據，水土保持信息發布子系統在數據庫建設和讀取過程中利用了ArcSDE和ArcIMS處理地理數據的能力，使GIS數據能夠像正常數據一樣在網頁中得到展示。

基于GIS數據和常規數據差別，分別采用兩種形式展示：GIS數據通過GIS軟件的中間件發布到信息瀏覽部分，而常規數據則通過直接讀取數據服務器來提取信息并展示。圖1顯示了常規數據和GIS數據在水土保持信息發布子系統中的不同處理方式。根據圖1，無論是GIS數據還是常規數據都存儲在一個數據庫服務器中，但分別建立不同數據庫，也就是說物理上是集成在一起的、邏輯上是分開的。當展示常規數據時，信息發布部分將直接在數據庫中提取信息進行發布；當展示GIS數據時則首先通過 ArcSDE來讀取數據庫中的 GIS數據，之后ArcSDE將GIS數據傳給ArcIMS，以實現GIS數據的展示。由此可見，相對于常規數據，GIS數據的展示多出了兩個中間層。ArcSDE和ArcIMS中間層可以被安裝在數據庫服務器、客戶端或單獨的應用服務器中。這是因為，水土保持信息發布子系統是兩庫上游水土保持監測系統的子系統，ArcSDE還承擔著為其他幾個子系統轉換數據的功能。另外，考慮到數據庫服務器的數據安全問題，ArcSDE也不應該安裝在數據庫服務器上。根據兩庫上游水土保持監測系統的總體建設情況，ArcSDE和ArcIMS被安裝在單獨的應用服務器上。從信息發布子系統的角度看，水土保持信息發布系統物理上劃分為3層：數據庫服務器、應用服務器和客戶端。

3.3 信息審核

水土保持信息發布子系統是一個綜合系統，信息的發布需要選擇發布內容并審核，通過審核的內容經由信息發布部分保存到網站服務器中。水土保持信息發布子系統又是兩庫上游水土保持監測系統的子系統，除了對外的信息展示外，監測系統其他4個子系統負責具體業務數據的管理和處理，如水土保持監測子系統負責遙感影像、解譯數據、土壤數據等的管理，這部分內容的管理和審核權限在監測系統中被賦予了業務系統管理員。從數據的角度看，業務數據是監測系統的核心內容，這部分內容的上傳、下載和公布需要嚴格和專業的審查，只有經過業務系統管理員審查通過的數據對信息發布管理員來說才是透明的，也就是說信息發布管理員只能發布由業務系統管理員審查通過的GIS數據。不同于GIS數據，常規的文檔、圖片等數據的審查權限被直接賦予了信息發布管理員。這種數據審核權限的分離，確保了水土保持信息發布子系統數據的嚴謹性和安全性，確保了GIS數據的安全和信息的合理有效。業務數據和常規數據的信息發布過程，如圖2所示。

4 結語

水土保持信息發布子系統建設的目標是以面向社會公眾服務為中心，以兩庫上游水土保持監測系統為基礎，同時收集、整理兩庫上游各種水土保持相關數據成果信息，以開放透明的方式使該地區的水土流失及治理成效得以對外展示。水土保持信息發布子系統的開發建設，綜合展現了兩庫上游地區的水土保持監測成果、小流域治理工程動態、監督執法等信息，為該地區各種監測數據及系統管理提供統一的展示平臺，使該地區水土保持工作的決策者和社會公眾對兩庫上游地區水土保持監測成果和管理動態進行整體把握。水土保持信息發布子系統是區域性極強的專業水土保持網站系統，建設過程中充分考慮了目前及未來的應用需求，可以為水土保持工作者提供數據參考，也可以為政府決策者提供科學依據，是水利行業專業應用網站的典型應用示范之一。