基于WebGIS技術的山地災害多源信息集成管理平臺設計與實現

■張勇 潘紅平 賴德軍

（四川省核工業地質調查院 四川成都 610052）

基于WebGIS技術的山地災害多源信息集成管理平臺設計與實現

■張勇 潘紅平 賴德軍

（四川省核工業地質調查院 四川成都 610052）

本文主要論述了基于WebGIS技術的山地災害多源信息集成管理平臺的設計與實現方法，詳細闡述了平臺的功能結構設計、數據庫結構設計以及平臺系統實現的功能。探索WebGIS技術支持下的山地災害多源信息集成管理平臺應用于地災信息管理、災情預警預報領域，并在此基礎之上開發完成基于WebGIS技術的地災信息系統建設。

WebGIS山地災害多源信息集成

1 引言

隨著地質災害點數據的不斷累積和變化，數據管理、分析工作也日漸顯得繁重和關鍵。在全國地質災害防治“十一五”規劃中就曾明確提出各級相關部門要建立以3S技術、自動監測技術、數據遠程傳輸技術為一體的地質災害調查評價和信息管理平臺，依靠科技進步，全面提高地質災害防治能力，加強地質災害科技信息化管理工作。鑒于此，四川省相關部門高度重視全省地質災害數據的信息化管理工作，加強對地災數據的分析、使用，并積極開展地災的前期預警預報研究工作，進行新型地質災害信息管理系統的研制與開發。

本文根據四川的基礎地質和降水情況，建立可行的預警模型，結合測站預設的監測指標閾值，實現地災點的預警，并綜合運用GIS技術、網絡通訊技術、遙感技術，以及數據庫技術、多媒體技術等，構建集網絡化、空間信息化、專業化于一體的地質災害數據信息查詢和服務系統。本文主要闡述了基于WebGIS技術的山地災害多源信息集成管理平臺的設計與實現方法。通過本系統的研究開發，主要是為我省的地質災害防治、城市建設規劃、移民搬遷、資源評價、災害規律研究以及生態環境保護與治理的決策分析提供支持，以達到防災、減災、地質災害可控目的。

2 WebGIS技術

WebGIS是Web技術應用于GIS開發的產物，是實現GIS互操作的一條解決途徑。隨著Internet技術的不斷發展和GIS技術的不斷完善與普及，利用Internet在Web上發布和出版空間數據，為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析等相關業務，已經成為GIS發展的必然趨勢。萬維網改變了GIS數據及應用的訪問和傳輸方式，GIS只有通過萬維網加以擴展，才能真正成為一種大眾化的工具。Internet用戶從萬維網的任意一個節點進入便可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據、專題地圖，并進行各種空間查詢和空間分析。WebGIS客戶端向服務器端發送請求，服務器端接收到請求后對請求進行解析，然后根據請求的類型進行處理，處理完成后將結果返回到客戶端。

3 功能結構設計

山地災害多源信息集成管理平臺綜合運用GIS技術、網絡技術、遙感技術，以及數據庫技術、多媒體等技術，將基礎地理、地質資料、地質災害數據等全面系統地匯總起來，實現空間數據與非空間業務數據的有機關聯，方便工作人員直觀地查詢、定位地質災害的分布及相對位置，掌握各個災害點的相關災害信息，協助地災工作者完成諸如地災數據管理、動態采集、統計分析、會商決策、預警發布、專題展示、值班管理等一系列地災信息管理工作。系統可以讓合法授權的用戶遠程登錄該系統，且無需安裝任何專業軟件，通過IE瀏覽器，就可對地質災害信息（包括空間信息和屬性信息）進行錄入、修改、查詢、定位、統計分析、報表及圖件輸出、信息發布與數據庫更新，也可在系統的空間信息可視化能力幫助下，對地質災害發生、發展的環境有一個全面細致的了解與把握，借助系統提供的各類地圖工具和分析工具，地災工作者還可以進行一些更為高級的操作，諸如地災救援決策支持、災情預警預報等。系統功能結構設計詳見圖1。

圖1 系統結構設計

4 數據庫結構設計

山地災害多源信息集成管理平臺的數據庫可分為空間數據庫和屬性數據庫；按數據內容劃分，系統可分為基礎地理/地質數據庫、地災專題數據庫和系統運行庫。

4.1 基礎地理/地質數據庫

根據《縣（市）地質災害調查與區劃空間數據庫系統》技術標準，基礎地理數據庫采用1:250000至1:50000基礎地形圖數據。基礎地理/地質數據可以分為行政區劃、河流水系、鐵路、公路、居民點、等高線、高程點、地貌、植被、地質構造等類型，各類專題數據具有不同的空間特征。各類數據對象根據其圖形對象特征又可分為點、線、面和注記，其中注記用于標識圖形對象的屬性。地形圖上的部分數據對象只是具有定位和圖示作用，不能用于分析，應該考慮從現有地形圖要素中提取構成要素的主要特征點、特征線和特征面用于GIS分析，并賦屬性，這些要素包括行政區劃道路（邊線、中心線）、水體、綠地、等高線、高程點、地質構造等。

4.2 地災專題數據庫

地災專題數據庫是系統核心數據庫，對各類地質災害信息進行管理存儲，包括它們的屬性數據，諸如災情信息、地形地貌背景、氣象水文資料、災害防治信息等，以及地質災害的空間信息，包括了災害的空間位置、影響范圍、展布關系等，空間數據包括矢量數據類型和柵格數據類型。地災專題數據庫除了存儲地質災害檔案，還存儲各類地質災害調查記錄 （地質隱患點信息）、地質災害接警信息、地災管理工作的相關分析決策信息、預警信息，災損信息等各類地災專題數據。圖2為地災專題數據庫內容設計圖。

4.3 系統運行庫

系統運行庫主要存儲管理除空間數據、地災業務數據以外的其他數據，如系統用戶信息、系統運行日志、系統配置參數等，是用以支撐系統正常運行的數據信息，出于性能優化以及維護的方便，系統運行庫單獨成庫。

5 系統功能實現

按照山地災害多源信息集成管理平臺設計要求進行系統開發，平臺系統深入結合地災工作的特點和業務需求，主要實現了如下功能：基礎數據管理、動態數據采集、地質災害統計分析、會商決策支持、地災隱患點監控、災情預警發布、地災救援指揮、專題信息展示、地災值班管理、多視圖信息展示（地圖、影像、三維）等諸多方面。系統的研制與開發能極大得方便相關工作開展，提高工作效率，及時有效地實現地質災害信息的收集、管理、分析、發布。

系統布局大致分為 ：Logo區、左側功能菜單區、右側圖層控制區、主窗口區，其中主窗口區根據具體功能的使用呈現地圖頁面、圖形分析、查詢分析等交互界面，各交互界面包括相應功能界面元素。

系統根據功能用途，在左側功能菜單區，劃分了七個欄目：系統設置管理、地災檔案管理、地災救援指揮、地災工作管理、地災在線監控、基礎空間信息、地圖功能菜單。右側圖層控制區，可根據需要控制各圖層的顯隱以及透明度進行組合顯示。

6 結束語

山地災害多源信息集成管理平臺綜合運用了WebGIS技術、網絡技術、遙感技術，以及數據庫技術、多媒體等技術，設計、開發出了專業實用的山地災害監測預警及多源信息集成管理系統。系統將WebGIS強大的空間信息可視化能力，以及網絡支持特性，引入到地災信息系統的建設當中，通過專業開發，協助用戶實現地災數據的地理環境可視化。用戶可直觀地查詢、定位地質災害的分布及相對位置，掌握各個災害點的相關災害信息，完成諸如地災數據管理、動態采集、統計分析、會商決策、預警發布、專題展示、值班管理、地災救援指揮、三維路徑飛行等一系列的地災信息化管理工作。

隨著相關理論研究的進一步發展，我們需要不斷地納入新的理論知識和研究思路，完善我們的系統建設工作，使之能更好地服務于我省地質災害防治、管理工作，為地方經濟建設，環境生態保護發揮積極作用。

圖2 地災專題數據庫內容設計

圖3 系統主界面

［1］黃 建.基于3D WebGIS技術的地質災害監測預警研究 [D]，2012年.

［2］劉 奇.基于WebGIS的廣元市地質環境數據庫系統的設計與實現 [D]，2012.

［3］黃元勝.基于WebGIS的北京生態環境信息系統研究 [D]，2003年.

P5[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-172-2

張勇（1979～），男，工程師。