太湖流域水資源信息管理系統設計與實現

王帝文　佘遠見

摘要：水資源信息管理是一項艱巨而持久的工作，存在海量數據存儲、查詢和處理的問題，針對這些困難，應用GIS和數據庫技術進行二次開發，設計并實現太湖流域水資源信息管理系統，從而解決了海量數據的管理問題，提高了數據管理能力和工作效率。

關鍵詞：GIS、海量數據、信息管理系統

1、引言

太湖流域河流縱橫交錯，湖泊星羅棋布，形成江南水網，是全國河道密度最大的地區。流域內河道水系以太湖為中心，分上游水系和下游水系兩個部分。

近年來，太湖流域水污染嚴重，湖泊富營養化嚴重，已造成太湖流域供水水源的嚴重污染，對此，應予以充分重視。因此，建立太湖流域水資源信息管理系統，能夠從科學的角度對流域內水資源進行治理，有效遏制太湖日益嚴重的水資源惡化問題。

2系統設計

2.1需求分析

①對太湖湖區五站水位及平均水位信息進行監測和分析，密切監控太湖水位，方便相關部門及時掌握水情，為太湖區域的生態建設、經濟建設和群眾的聲明及財產安全保駕護航。

②對太湖地區重要節點水位、降雨量信息等重要站點水雨情進行監測和維護，每次更新后確保數據的正確性和及時性，預報太湖區域的旱澇趨勢，方便其他部門對潛在的災害進行決策和分析。

③對常熟樞紐、望亭樞紐、太浦閘引排水量信息進行維護處理，保證水量信息的準確性，為太湖流域水資源調度管理提供技術支撐，同時也為太湖流域水資源調度及管理、保護提供了重要的依據。

2.1系統結構

系統采用Visual Studio 2012作為開發環境，結合ArcEngine10.2、及SQL Server2012進行開發集成，由SQL Server獨立進行屬性數據的存儲管理功能，Geodatabase進行空間數據存儲管理，客戶應用程序進行數據的瀏覽、編輯及其他功能操作。

2.2功能設計

系統主要分為四大功能模塊，基本功能、水資源查詢和水資源過程線繪制功能主要面向用戶，數據庫維護功能基于SQL Server技術搭建，主要面向系統管理員，進行日常的數據更新及維護。具體分為：

3.1數據源分析

空間數據為太湖流域管理局水資源綜合規劃采用的部分數據，屬性數據為太湖流域管理局通過其官方網站（www.tba.gov.cn）公開提供的水文水資源數據。

3.2空間數據庫設計

數據以Geodatabase 格式提供，數據庫結構如圖1所示。

3.3屬性數據庫設計

根據空間數據庫特點，建立了屬性數據庫，并進行了關系表設計，實現了與空間數據庫的無縫對接，保證了系統各項功能的正常實現。

3系統實現

3.1系統關鍵技術

1）ArcGIS Engine二次開發工具包。是一個用于建立自定義獨立地理信息系統應用程序的平臺，支持多種應用程序接口，作為可嵌入氏開發組件在.net編程框架中進行開發。通過調用類庫中的接口，在用戶自定義程序中實現GIS強大的地理數據顯示與處理功能，包括數據顯示，柵格及矢量數據的存取，地圖可視化表達及一系列可擴展開發組件，可獨立于桌面版運行，具有靈活、輕便，可擴展性強的特點，非常適合快速搭建地理信息平臺。

2）SQL Server數據庫技術。采用成熟的大型關系型數據庫SQL Server的底層開發接口，實現水資源數據的高效存取和管理，滿足用戶的大規模并發訪問需求。

3.2系統主要功能模塊開發

系統主要功能模塊按業務分為3部分，第一部分是基礎的空間數據可視化部分，包括地圖的縮放、鷹眼、漫游以及水資源過程繪制功能，第二部分是面向用戶的信息查詢部分，提供基于矢量數據的點選、框選，屬性查詢和名稱查詢，進而了解所選區域的水文、降雨量和水質情況，實現流域內水資源信息的全方位監測，第三部分是水資源數據維護管理部分，主要面向系統管理員，負責數據庫部分的正常運行和安全維護。

4結語

作為以ArcGIS Engine組件庫為基礎開發的地理信息系統，本系統不僅實現了如地圖縮放、漫游等基礎GIS功能，還做到了信息管理系統與SQL Server數據庫和地理數據庫的無縫連接，實現了空間數據庫與屬性數據庫的共同管理，滿足了海量數據的存儲與訪問需求，較好地解決了太湖流域水資源數據的監測和管理難題，該系統以嵌入式組件庫作為開發基礎，具有很好的可擴展性，也有利于系統進一步適應新的功能需求和環境需求。

參考文獻

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