遼寧省水利普查數據成果開發應用平臺建設

董婷婷

（遼寧省水利水電科學研究院，遼寧 沈陽 110003）

遼寧省水利普查數據成果開發應用平臺建設

董婷婷

（遼寧省水利水電科學研究院，遼寧 沈陽 110003）

詳細闡述了遼寧省開展水利普查數據成果開發應用平臺的建設工作。平臺以水利普查成果為基礎數據，以不同比例尺的水利專題地圖為底圖，以 Oracle為數據庫，利用 Silverlight、GIS、云計算等先進技術，研發系統應用平臺，實現導航、查詢、顯示、統計分析、打印輸出、更新維護等功能，初步實現“四個一”目標，為各級水行政主管部門提供了共享共用的數據成果。

水利普查；數據成果；應用平臺；遼寧省

為貫徹落實科學發展觀，全面摸清水利發展現狀，提高水利服務經濟社會發展的能力，實現水資源可持續開發、利用和保護，根據《國務院關于開展第一次全國水利普查的通知》（國發［2010］4號）的文件精神，遼寧省于2010～2012年開展了第一次全國水利普查。普查成果涵蓋了河湖基本情況、河湖開發治理、水利工程、水土保持、經濟社會用水、灌區、地下水和行業能力 8個專項，共計 36類涉水對象，241張調查表，約 800萬個數據。普查成果呈現出類型多樣、關聯復雜、數據海量等特點。

如何將這些普查成果“管起來、用起來、活起來”，成為普查結束之后面臨的首要問題。2013年初，國務院水利普查辦公室下發了《關于印發 ＜第一次全國水利普查 2013年工作安排＞的通知》（國水普辦［2013］7號），通知中明確要求各地:開展普查成果開發應用，編制設計方案和工作方案，組織相關單位共同實施，建設普查成果查詢及服務系統。

在此背景下，遼寧省開展了水利普查數據成果開發應用平臺的建設工作。平臺的建設順應了當前水利信息化的發展趨勢。通過整合各類水利普查成果，并充分挖掘數據潛能，極大地發揮水利普查效益，推動普查成果的廣泛應用，提高水行政管理部門的效率與決策水平，為此，結合省水利行業的實際需求，以水利普查成果為基礎，以先進的技術手段為依托，開展水利普查數據成果開發應用平臺具有重要意義。

1 建設原則與依據

以國家法律、法規和行業標準以及相關文件精神為依據，密切結合我省水利工作的自身特點以及今后水利信息化發展的需要，以“集約、實用、高效、創新”為方針，堅持“緊密結合，相得益彰；統一管理，安全共享；需求主導，急用先建；以人為本，先進高效”的原則。

2 建設內容

2.1 水利專題地圖

水利專題地圖是根據水利專業的需要，突出反映一種或幾種主題要素的地圖。其中作為主題的要素表示的很詳細，其他的要素則圍繞表達主題需要，作為地理基礎概略表示。根據專題地圖的制作要求，水利專題地圖應包括:上圖要素、比例尺、圖例、投影信息 4部分內容。

上圖要素:分為兩類，一類是水利專題圖層，具體包括:河流、湖泊、水庫、水電站、灌區及渠道、水閘、橡膠壩、泵站、堤防、農村供水工程、地表水水源地、取水口、排污口、水利單位、規模化畜禽養殖場、規模以上用水戶、公共供水企業、水井等；另一類是基礎數據圖層，主要包括省、市、縣、鄉政府駐地及自然村、國界、省界、市界、縣界、國道、省道、鐵路、高速、縣道等。

比例尺:根據水利主管部門在業務中的實際需要，同時結合普查數據的具體情況，制作多種不同比例尺的水利專題地圖，主要有1∶400萬、1∶200萬、1∶100萬、1∶50萬、1∶25萬、1∶12.5萬、1∶6.5萬、1∶3萬、1∶1.5萬、1∶7500、1∶3750和1∶2000 共12個級別。

圖例:參考《公共地理信息通用地圖符號》（GB/T24354-2009）。

投影信息:采用墨卡托投影，WGS_1984地理坐標系。

為了滿足多級比例尺地圖專題配置與制圖的需要，通過對各類矢量數據進行抽取、要素分類、分級、分區、概化、統計、坐標統一等處理，實現以地理空間數據庫為基礎，對各類要素數據進行多專題、多級比例尺的地圖分層表達。

2.2 水利綜合數據庫

以“第一次全國水利普查數據處理上報系統（省級）”導出的水利普查數據為基礎（Excel格式），采用Oracle數據庫，通過ArcSDE服務器把所有空間數據、屬性數據、多媒體數據統一存儲到數據庫中，實現數據的集中和無縫管理。水利綜合數據庫包括普查成果基礎數據庫、空間信息數據庫、元數據庫3部分內容。

普查成果基礎數據庫包括:水系及水文站網、水利工程、水資源、農業灌溉、水土保持和水利單位信息。

空間數據庫包括:水系、湖泊、流域、水資源三級區、水庫、堤防、水閘、泵站等水利專題空間數據；行政區、道路等基礎空間數據。

元數據庫為數據說明其元素或屬性、或其結構、或其相關數據。

2.3 水利普查數據成果開發應用平臺

水利普查數據成果開發應用平臺是水利普查成果與信息化技術有機融合的重要成果，平臺以水利普查成果為基礎數據，以不同比例尺的水利專題地圖為底圖，以Oracle為數據庫，利用Silverlight、GIS、云計算、數據庫等先進技術，研發系統應用平臺，實現導航、查詢、顯示、統計分析、二三維聯動、數據更新維護、打印輸出等功能，初步實現“四個一”目標，為各級水行政主管部門提供共享共用的數據成果。

3 關鍵技術

Silverlight技術是微軟公司推出的新一代RIA技術，它是一種跨瀏覽器、跨平臺的.NET Framework的實現，能夠開發出具有專業圖形、音頻和視頻等多媒體的Web應用程序。它使用.NET平臺的精簡運行時環境CoreCLR，無須依賴客戶端的運行環境，同時具有良好的后臺語言框架支持來實現強大的客戶端計算能力、支持多線程，并繼承了WPF豐富的樣式、控件、特效與動畫，增強了對瀏覽器的適應性，更安全的沙箱模式。Silverlight原生支持 MVVM模式，將 UI設計和后臺邏輯分開獨立開發設計，降低程序耦合性，提高可維護性和可重用性。

地圖緩存技術又稱瓦片技術，作為 GIS技術的一種，基于預生成技術把地圖切片預生成圖片保存到計算機硬盤里，通過檢索返回緩存圖片的方式完成用戶的地圖請求，從而提高系統效率，達到降低服務器負擔，提升地圖瀏覽速度的效果。地圖緩存技術分為融合緩存、多圖層緩存、以及按需緩存。

云計算技術是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，是分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡、熱備份冗余等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物，具有超大規模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展性、按需服務、極其廉價等特點。

4 系統框架

平臺采用了多層體系架構，邏輯結構清晰，便于功能的擴展。以標準規范體系和安全體系作為基礎支撐，由基礎環境層、數據層、基礎軟件層、應用支撐層和業務應用層5個層次構成。

5 系統功能

綜合考慮各類水利普查數據成果，并結合水行政主管部門的實際業務需求，系統主要功能包括:導航、查詢、顯示、統計分析、二三維聯動、數據更新維護、打印輸出等。

圖1 系統總體框架圖

導航功能:提供了用戶進入系統的途徑，根據實際需求，系統設置了兩類導航途徑，分別是:按專項導航和按行政區劃導航。

查詢功能:為了使不同層次的用戶都能方便、快速、準確地查詢到所需要的內容，系統根據實際需求，提供了快捷查詢和高級查詢兩種查詢方式，其中快捷查詢包括:搜索查詢和簡單組合式查詢；高級查詢包括:快速定位、多條件組合查詢和自定義查詢。

顯示功能:當用戶查詢到所需要的內容后，系統需要借助顯示功能將查詢結果恰到好處地呈現給用戶。系統提供了4種顯示方式，分別是統計圖、統計表、匯總表和地圖。通過這 4種形式將普查成果的表現形式“圖”和“表”進行了詮釋，針對“圖”實現了要素在空間上的落地，針對“表”采取了溯源的方式實現了表的逐級統計與匯總，最終實現了圖表互動統一。

統計分析功能:為了滿足各類用戶對數據的進一步分析需要，系統提供了統計分析功能，它利用各種數學算法，對普查數據進行統計分析，主要的數學算法包括:求和、最大值、最小值、計數、平均值等。

二三維聯動功能:二維場景由于儲存內容相對較少，可以實現較快的漫游功能。在現實中，水利要素空間分布多與地形地貌密切相關，在三維場景中水利要素可以更加逼真地顯示，為此，融合二三維場景的優勢，系統提供二三維聯動功能，實現了同一要素，在二維和三維場景中同時顯示的功能。即在二維場景中查詢信息時，三維場景會立刻將視點切換至二維場景上對應的區域，相應地點擊三維場景上的某一位置，二維場景的內容也隨之發生變化。

數據更新維護功能:為了滿足數據更新的實際需求，系統提供了數據維護功能。按照每年一次或者每半年一次的頻率實施數據更新。主要包括:數據記錄的增加、刪除、修改、審核、保存、入庫等，通過“一鍵式”操作，完成一次數據的更新維護工作。

打印輸出功能:為使此系統更好地服務于各類水利用戶，系統設置了打印輸出功能。用戶可以將已查詢到的結果以“圖”或“表”的形式保存在本機上，與辦公自動化軟件對接，便于將普查數據進行二次應用。

6 結語

該平臺于2012年底開發完成，于 2013年11月順利通過驗收，之后部 署于水利廳內網，運行效果良好。它的建設與運行有力促進了水利普查成果的共享與應用，充分發揮了普查成果在政府宏觀決策、抗旱防汛、水資源調度、水利工程管理、農村水利、水土保持、水利工程移民管理、引調水工程、水利辦公自動化等方面的服務作用，促進了普查成果更加深入廣泛的應用。

通過與其它業務系統互聯互通，實現水利信息資源的統一化、標準化和規范化，促使形成行政管理綜合決策共享數據體系，為信息的深度挖掘和進一步應用奠定了基礎，提高水行政管理的高效性和科學性。

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TV211.1；TP392

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：1008-1305（2015）05-0008-03

DO I：10.3969/j.issn.1008-1305.2015.05.003

董婷婷（1980年—），女，高級工程師，博士研究生。