淮河流域水利普查數(shù)據(jù)成果提取的方法研究

倪大銀 李鳳生 賴曉珍

淮河流域水利普查數(shù)據(jù)成果提取的方法研究

倪大銀1李鳳生2賴曉珍3

一、前言

流域機(jī)構(gòu)是水利普查的重要工作層面，在水利普查工作中承擔(dān)著大量工作，責(zé)任重大。形成流域水利普查數(shù)據(jù)成果是流域機(jī)構(gòu)的主要工作之一，也是開展流域數(shù)據(jù)審核匯總工作的基礎(chǔ)。作為流域水行政主管部門，獲取和掌握這些極具價(jià)值的基礎(chǔ)水信息，將能夠更好地提升流域日常管理能力和水平。

全國水利普查實(shí)施方案的設(shè)計(jì)上有流域匯總這個(gè)階段，但未考慮流域成果匯總的方法，清查對(duì)象和部分普查對(duì)象缺少流域標(biāo)記信息，給流域成果提取工作帶來困難。本文對(duì)流域水利普查數(shù)據(jù)的提取方法進(jìn)行了探討和分析，并基于流域行政區(qū)劃成果，實(shí)現(xiàn)了流域水利普查成果數(shù)據(jù)的提取。該方法具有一定的通用性，可應(yīng)用于其他流域級(jí)水利普查數(shù)據(jù)成果的提取。

二、提取方法分析

流域各省上報(bào)國家和流域的數(shù)據(jù)成果分為兩類：一是普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括清查數(shù)據(jù)和普查數(shù)據(jù)，專用軟件的文件格式；二是空間數(shù)據(jù)成果，專用軟件加密后的電子地圖圖層集。

空間數(shù)據(jù)提取方法相對(duì)簡單，將解密后的空間數(shù)據(jù)圖層集，與流域基礎(chǔ)圖層，如水資源分區(qū)底圖，通過GIS（地理信息系統(tǒng)）軟件進(jìn)行空間疊加運(yùn)算分析，即可提取出流域的空間數(shù)據(jù)成果。

通常情況下，空間數(shù)據(jù)與水利普查數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，可將空間數(shù)據(jù)流域提取成果映射到普查表的數(shù)據(jù)提取。但由于存在標(biāo)繪錯(cuò)誤、流域邊界誤差、圖表數(shù)據(jù)不一致等問題，空間數(shù)據(jù)與表格成果不能很好對(duì)應(yīng)，無法直接應(yīng)用于水利普查數(shù)據(jù)成果的提取。

清查表和普查表都包含不同級(jí)別的行政區(qū)劃信息，普查對(duì)象所在行政區(qū)劃按不同專業(yè)分類，精確程度有所不同，分別精確到縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和行政村級(jí)別。因此根據(jù)流域行政區(qū)劃成果，通過行政區(qū)劃代碼來建立流域范圍和清查、普查對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是水利普查數(shù)據(jù)提取的有效技術(shù)路線之一。

對(duì)于部分有“所在水資源三級(jí)區(qū)”和“所在河流”等指標(biāo)的對(duì)象，則可以精確進(jìn)行流域識(shí)別和提取，保證了流域成果的準(zhǔn)確性。

通過清查、普查對(duì)象的分析，結(jié)合數(shù)據(jù)字典內(nèi)容，設(shè)定了水利普查數(shù)據(jù)的提取規(guī)則，盡可能利用對(duì)象的流域標(biāo)識(shí)信息，提高數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性；對(duì)于缺少流域標(biāo)識(shí)的對(duì)象，則完全依賴行政區(qū)劃進(jìn)行提取。普查對(duì)象的提取過濾條件及精確性分析見表1。

三、相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)備

1.流域行政區(qū)劃成果編制

流域行政區(qū)劃成果是流域水利普查數(shù)據(jù)提取的基礎(chǔ)。為能及時(shí)編制完成流域行政區(qū)劃成果，早在2011年7月，淮委普查辦組織有關(guān)單位利用國普辦下發(fā)的行政區(qū)劃列表與淮委已有的1∶5萬地形圖（2006年成果）進(jìn)行對(duì)照，提取流域行政區(qū)劃范圍的初步成果，形成了流域行政區(qū)劃范圍初稿并發(fā)送五省予以復(fù)核；根據(jù)各省反饋意見，進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，形成了流域行政區(qū)劃范圍技術(shù)成果（修訂稿）；經(jīng)專家審查，進(jìn)一步復(fù)核和完善后，2011年11月形成了《第一次全國水利普查淮河流域行政區(qū)劃范圍技術(shù)成果報(bào)告》。

2012年，在各省提交水利普查成果數(shù)據(jù)后，根據(jù)P701灌區(qū)面積表和P801規(guī)模以上機(jī)電井普查表，再次補(bǔ)充和完善了淮河流域行政區(qū)劃成果，進(jìn)一步提高了成果的精確性。

2.省級(jí)普查成果導(dǎo)入

數(shù)據(jù)提取依賴于水利普查成果基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。將各省提交的數(shù)據(jù)成果，通過水利普查數(shù)據(jù)管理專用軟件導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的還原?；谄詹槌晒A(chǔ)數(shù)據(jù)庫，使用水利普查專用軟件和數(shù)據(jù)庫自身管理軟件可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的提取。

3.普查空間數(shù)據(jù)解密

普查空間數(shù)據(jù)因其特殊性，各省提交的數(shù)據(jù)是經(jīng)專業(yè)軟件加密后的成果，需要進(jìn)行相應(yīng)的解密后方能使用。

四、技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1.清查成果提取

水利普查清查成果缺少流域性標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較大，而且缺少相應(yīng)專用軟件的支持。考慮到簡單便捷性，清查成果提取僅在數(shù)據(jù)庫層面，通過SQL（數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)化查詢語言）創(chuàng)建查詢視圖來實(shí)現(xiàn)。

提取過濾條件參照表1的提取條件，大部分對(duì)象依賴于流域行政區(qū)劃進(jìn)行流域識(shí)別，少數(shù)對(duì)象可通過所在河流湖泊編碼進(jìn)行精確提取。對(duì)于“所在河流（湖泊）編碼”有漏填的清查對(duì)象，為提高精度，結(jié)合行政區(qū)劃進(jìn)一步篩選。

表1 淮河流域水利普查數(shù)據(jù)提取過濾條件表

視圖字段與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中清查數(shù)據(jù)導(dǎo)出內(nèi)容相一致，以便于各專業(yè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)和審核。數(shù)據(jù)導(dǎo)出可借助第三方軟件工具，如PL/SQLDeveloper或ToadforOracle等軟件，一般導(dǎo)為EXCEL格式。實(shí)際使用中，后者功能更強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的EXCEL文件格式導(dǎo)出。

2.普查成果提取

水利普查數(shù)據(jù)指標(biāo)信息豐富，大部分對(duì)象都含有“所在水資源三級(jí)區(qū)名稱及編碼”字段。調(diào)用水利普查數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)專用軟件的普查查詢功能，在水資源三級(jí)區(qū)名稱及編碼中輸入“E”，即實(shí)現(xiàn)了流域的數(shù)據(jù)提取。通過軟件的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，輸出成EXCEL文件格式。同時(shí)，查找出水資源三級(jí)區(qū)編碼為空值的對(duì)象，結(jié)合行政區(qū)劃進(jìn)一步判別。這種提取方式，能夠遍歷所有記錄，保證流域?qū)ο筇崛〉耐暾浴?/p>

對(duì)于無法通過“水資源三級(jí)區(qū)編碼”的提取對(duì)象，通過關(guān)聯(lián)行政區(qū)劃編碼進(jìn)行識(shí)別，技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法與清查成果提取相似。

3.空間數(shù)據(jù)提取

經(jīng)解密后的空間數(shù)據(jù)為shapefile文件格式，通過ArcMap中ArcToolbox的空間分析工具，將各省空間成果數(shù)據(jù)與流域邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行相交疊加分析，即可實(shí)現(xiàn)各省空間數(shù)據(jù)流域提取。提取工作可以單獨(dú)對(duì)某個(gè)圖層進(jìn)行操作，也可對(duì)多個(gè)圖層進(jìn)行批量處理。各省提取的成果經(jīng)協(xié)調(diào)合并后，形成流域空間數(shù)據(jù)成果。

五、結(jié)語

對(duì)水利普查成果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出切實(shí)可行的數(shù)據(jù)提取方法并加以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)初步比對(duì)分析，提取的流域成果與歷史資料基本一致。

部分對(duì)象只能根據(jù)行政區(qū)劃代碼進(jìn)行判別，行政區(qū)劃的精度和準(zhǔn)確性直接影響數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有流域基礎(chǔ)行政區(qū)劃精細(xì)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)，與流域自然區(qū)劃范圍存在細(xì)微差異，也就決定了這些對(duì)象只能提取近似精確的成果；少數(shù)普查對(duì)象如灌區(qū)，只能劃歸到縣，與實(shí)際情況有差別，后期還可結(jié)合空間數(shù)據(jù)作進(jìn)一步識(shí)別。

以上流域清查、普查和空間數(shù)據(jù)成果可用來互相校驗(yàn)，并已應(yīng)用于水利普查數(shù)據(jù)匯總審核工作中。通過提取形成的流域水利普查成果，可進(jìn)一步與常規(guī)統(tǒng)計(jì)資料對(duì)比，開展相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。獲取的基礎(chǔ)信息和對(duì)比分析情況，將為流域日常業(yè)務(wù)和管理提供很好的數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步提升流域管理和服務(wù)能力

1.淮委水利普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室 233001 2.淮委水文局（信息中心） 233001 3.淮河流域水資源保護(hù)局 233001）