基于WED -3D GIS的大連市水信息平臺建設研究

辛　帥

(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局， 遼寧 沈陽　110166)

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基于WED -3D GIS的大連市水信息平臺建設研究

辛帥

(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局， 遼寧 沈陽110166)

【摘要】為了推動大連市水利普查成果的廣泛應用，初步實現水利部提出的“四個一”目標，大連市開展了基于WED -3D GIS的大連市水信息平臺建設。系統采用B/S架構，依托大連市水利普查成果，通過采用數據庫技術、Silverlight技術、ArcGIS技術、WebGIS技術和3D地形渲染等技術，完成了空間數據與屬性數據的交互管理，實現了水系結構構建、信息查詢瀏覽、空間分析、統計分析、二三維聯動、地圖操作、數據管理、打印輸出等功能，為水利普查成果的應用提供了統一的平臺。

【關鍵詞】WED -3D GIS； 水信息平臺； 數據庫； 空間分析

1概述

完善的基礎水信息是實現水資源有序開發、健康利用、合理保護的基礎與前提。為了詳細掌握大連市基礎水信息情況，2010—2012年，大連市進行了第一次全國水利普查。普查的主要內容包括：河水河流、社會生活用水、工業用水、水利建設 、河流水庫開發應用與治理、行業用水能力、水土保持與應用、農田水利、灌區用水、地下水利用與開發等。大連市在這次水利普查中取得了豐富的數據成果資料，如何整合、統一管理這些數據成為水利普查完成后的首要問題。因此，亟需要對大連市的水信息平臺建設進行深入而廣泛的研究，深入挖掘水利數據潛力，進一步使普查成果服務于業務需求與管理[1]。

2水信息平臺建設

2.1基礎水信息數據庫

通過大連市第一次全國水利普查，取得了大量的數據成果，為了使這些成果能夠充分發揮作用，建設基礎水信息數據庫并實現數據的管理是十分必要的。結合數據量與訪問量的大小，選取SQL Server2005數據庫和ArcSDE管理空間數據作為主要數據源進行研究。針對關系型數據，延續水利普查引用的數據庫標準，適當進行一定程度的擴展與補充；針對空間數據，在統一的坐標系下，融合多種不同來源的空間數據[2]。

2.2基礎水信息平臺

水信息平臺是實現普查成果有機整合的載體，是為各業務部門提供服務的直接窗口[3]。綜合考慮水利普查成果并密切結合日常業務需要，系統采用B/S架構，結合當地的數據資源和網絡優勢，引進先進的數據庫技術、ArcGIS技術、Silverlight技術、WebGIS技術等，實現空間數據與屬性數據的交互管理，實現了水系結構關系構建、多途徑信息查詢、空間分析、統計分析、二三維聯動、地圖操作等功能，為實現水利普查成果的信息整合、平臺發布、高效利用提供平臺支持[4]。

3WEB-3D GIS水務信息平臺建設

WEB-3D GIS水務信息平臺的建設嚴格貫徹國家工信部制定的信息系統建設的相關標準。結合大連市水務行業的實際業務需求，此平臺由水系結構、專項查詢、二三維聯動、空間分析、統計分析等五部分組成，涵蓋了水利普查各專項的成果查詢分析，提供了多類可視化展現形式，共同構成了整個業務綜合平臺[5]。

通過系統功能模塊分析，水務信息平臺主要包括10大功能：水系結構、河湖水系和水文站、水利工程、水資源、農業灌溉、水土保持、行業能力、二三維聯動、空間分析和統計分析，如圖1所示。

3.1水系結構

根據河流屬性數據之間的歸屬關系，對數據進行再加工，構建全省水系樹狀結構圖，能夠直觀體現出全省各河流的分布關系。點中河流后，能夠在地圖上快速定位，如圖2所示。

3.2各專項數據查詢

3.2.1查詢條件

如圖1所示，河湖水系和水文站、水利工程、水資源、農業灌溉、水土保持和行業能力六個模塊均有數據查詢功能且功能類似，隨機選取其中一個進行研究，如：水利工程下的水庫工程查詢、系統提供模糊查詢、快速查詢、按行政區劃查詢、按流域水系查詢、按所屬水資源三級區查詢、按規模分類查詢和高級組合查詢多種方式[6]，分別說明如下。

a.模糊查詢。與當前各大搜索工具類似，在查詢引擎中不需要將水庫的全部信息或精準信息輸入，只需要輸入水庫名中的一個或兩個字符，即可把包含此字符的水庫信息全部查詢出來。

b.快速查詢。選擇重要的或常用的水庫名稱列在此處，只要點擊此名稱，便可直接查詢其屬性信息，如圖3所示。

c.按行政區劃查詢。將大連市所屬區縣全部列出，選擇區縣后，只能查詢到相應區劃內的水庫。若選擇關聯到地圖，還可在地圖上切換顯示區域為此行政區劃。不選擇則默認為大連市，如圖4所示。

d.按流域水系查詢。流域水系包括松花江水系、遼河水系、遼東灣西部沿渤海諸河水系、遼東灣東部沿渤海諸河水系、遼東灣沿黃海諸河水系、鴨綠江水系、灤河及冀東沿海諸河水系[1]。選擇水系進行查詢后，可將屬于此水系的水庫查出。水系間也可以進行多選查詢，如圖5所示。

e.按所屬水資源三級區查詢。按照水庫所屬的水資源三級區進行查詢，可進行多選查詢，如圖6所示。

f.按規模分類查詢。按規?？蓪⑺畮旆譃榇?1)型水庫、大(2)型水庫、中型水庫、小(1)型水庫和小(2)型水庫。

3.2.2查詢結果

查詢出的數據結果，包括列表和樹狀分類兩種呈現方式。

列表形式是將數據以列表形式列出，點擊條目可查看其屬性信息，并能夠在地圖上以該水庫為中心進行緩沖區查詢，查找其他專項信息，如圖7所示。

樹狀分類顯示，以行政區劃樹狀結構為基礎，列出每一級行政區劃下查詢出的結果條目數，直至最終需要查詢的具體水庫名稱，如圖8所示。

a.特性表。查詢結果以表格方式展現，提取水庫工程數據庫中的關鍵字段作為表格的列名。此種方式的好處是能夠較詳細地掌握查詢的結果信息。

b.屬性信息。選擇列表或樹狀分類視圖中的查詢條目時，會彈出此水庫的屬性信息框，其中有信息概覽和詳細信息項，分別表現其關鍵信息和詳細信息，如圖9所示。

c.周邊查詢。在地圖上選擇水庫周邊的其他專項信息，能夠以形象的符號標出，如圖10所示。

3.3二三維聯動

提供二維數字地圖和三維場景間的流暢切換和數據聯動，即在查詢二維信息的同時，三維場景中會立刻將視點切換至二維地圖上的區域，點擊三維場景上的某一位置，二維數字地圖的顯示范圍也相應聯動。此種方式能夠將二維與三維進行結合，并能夠更直觀地展現水利工程信息[8]。

3.4空間分析

在地圖上完成對空間數據的分析功能，包括書簽、測量、空間查詢和水污染分析[9]。

a.書簽。在系統所列的地圖上對本次瀏覽的信息進行標注，下次登錄系統時可直接對標注進行點選打開本次瀏覽情況，將地圖顯示區域直接定位至此位置。此功能能夠記憶用戶的操作，便于在地圖上快速查找空間元素。

b.測量。在地圖上測量長度、面積和選擇鼠標點選的點坐標位置。

c.空間查詢。根據用戶的需要確定查詢的專項名稱，利用多邊形、線段等在地圖上進行繪制，可進行此區域內的此專項查詢操作。

d.水污染分析?，F有的比較成熟的一維水污染模型，可廣泛應用于本平臺進行分析和研究,即選擇一條河流和污染源后，便可完成對一維污染物的擴散模擬。

3.5統計分析

對于各專項的查詢結果，進行統計分析功能，增強水信息平臺的合理性和實用性。統計分析將分類、統計方法和統計字段結合在一起，實現模塊化構建，可根據簡單的配置文件、專項的特點，配置每個專項不同的統計分類和方法[10]。

4結語

大連市水信息平臺自2011年初開始建設，于2011年底建成并通過驗收。平臺運行5年以來，系統穩定，運營正常，為防汛抗旱、水資源、水利工程、水土保持等業務部門提供了基礎數據資料以及相應的成果分析，進一步推進了普查成果的廣泛應用。

參考文獻

[1]李玉濤,林衛東.新鄭市淺層地下水資源研究[J].水資源開發與管理,2015(2):65- 68.

[2]姜廣田.遼寧省水田節水改造的可行性分析[J].水利技術監督,2015(3)：52-55.

[3]汪世國.瑪納斯河流域水資源優化配置系統研究[J].水利建設與管理,2010(5):72-75.

[4]龍益輝.對廣西中小河流治理的探討[J].水利建設與管理,2012(1):29-32.

[5]馮趙云.中小水電站運行管理的建議及對策[J].中國水能及電氣化,2009(Z1):81-83.

[6]國家電監會研究室課題組.美國清潔能源和安全法簡介[J].中國水能及電氣化,2009(8):52-54.

[7]王利偉.東方紅灌區節水配套改造項目水資源供需平衡分析[J].水資源開發與管理,2015(1):6-10.

[8]余昌福.寧夏地區發展高效節水農業的必要性及對策[J].水資源開發與管理,2015(1):53-56.

[9]程靜,蘇孝敏,張晨辰.干旱地區膜下滴灌技術甜瓜種植模式試驗研究[J].水資源開發與管理,2015(1):57- 63,10.

[10]師忠耀.加強水利工程施工項目管理的思考[J].水利技術監督,2010(2):23-24,54.

Research on water information platform construction in Dalian on the basis of WED -3D GIS

XIN Shuai

(LiaoningDahuofangReservoirWaterTransferProjectConstructionBureau,Shenyang110166,China)

Abstract：Dalian water information platform construction is carried out in Dalian based on WED -3D GIS in order to promote wide application of Dalian municipal water survey results, and preliminarily achieve ‘four-one’ objectives proposed by the Ministry of Water Resources. B/S structure is adopted in the system. Water survey results in Dalian are relied, and database technology, Silverlight technology, ArcGIS technology, WebGIS technology, 3D terrain rendering and other technologies are adopted for completing interaction management between spatial data and attribute data. Water system structure building, information query browse, spatial analysis, statistical analysis, two and three dimensional linkage, map operation, data management, printing and other functions are realized, and a uniform platform is provided for applying water survey results.

Key words：WED -3D GIS; water information platform; database; spatial analysis

DOI:10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.02.005

中圖分類號：TV212

文獻標志碼：B

文章編號：1005- 4774(2016)02- 0015- 05