連官河

（內蒙古自治區水利水電勘測設計院，010020，呼和浩特）

黃河河道測繪數據的管理與應用探討

連官河

（內蒙古自治區水利水電勘測設計院，010020，呼和浩特）

數據庫；Excel；CASS制圖軟件；測繪成果目錄索引；測繪成果數據

黃河流經內蒙古河段800多km，其中2/3河段流經河套平原及土默川平原。沿河兩岸分布有包頭、烏海和巴彥淖爾等重要的工業城市。這一地區人口密集、工業及經濟發達，是內蒙古自治區的主要糧食生產基地。河段防洪任務十分繁重，特別是每到冬春季的凌汛期，防洪壓力倍增。1998年發生大洪水之后，國家投入大量資金進行河道治理，目前已建成具有一定標準的防洪體系，同時積累了大量的測繪數據資料，不僅成為工程治理設計的基礎資料，也成為研究黃河河道發展演變規律的重要基礎資料。隨著規劃設計的進一步需要，未來還將進行新的測繪作業，測繪數據成果將繼續增加。因此，建立一個有效的管理系統，對河段測繪成果資料進行科學合理的組織存儲及查詢利用，是一項亟待解決的問題。

工程測繪數據一般僅為某一具體工程項目設計提供基礎資料，比如黃河干流治理項目，測繪資料應用范圍明確具體，且資料累積又是一個持續不斷的過程。如果采用GIS來管理工程測繪數據，軟件相對專業且通用性不強，應用不便。因此，探討一種可常用的常規處理軟件，建立一個簡易而方便的數據管理系統，是實現工程測繪數據管理應用普及的好方法。

一、利用常用軟件建立測繪項目數據庫管理系統

數據庫管理系統包括數據庫和數據處理功能兩部分。首先，按照測繪成果類型及使用的方便程度，將測繪數據進行合理組織并存儲到計算機硬盤中，建立數據庫。這一過程是利用計算機資源管理器的結構，在硬盤根目錄下，依據測繪成果的類型及應用結構來組織數據存儲，方法簡易且有效。Excel是常用應用程序，可用其表格來存儲測繪成果的目錄及屬性數據。每一個測繪成果對應一個成果名稱，由成果名稱構成項目的成果目錄。然后建立超鏈接，實現測繪成果名稱與成果數據間的訪問，實現測繪成果的快速查詢。CASS制圖軟件是在CAD平臺上開發出來的制圖軟件，具有圖形要素分層管理的功能，在數據使用與處理上較為方便，同時具備工程計算功能。因此，采用CASS制圖軟件來處理工程測繪數據，是工程測繪數據管理使用及工程設計應用的有效方法。利用這些常用應用軟件來建立數據庫及數據處理系統，優點是方便適用，便于使用維護。本文將對利用常用軟件建立測繪項目數據庫管理系統的具體方法進行探討。

二、測繪成果數據庫結構的建立

黃河項目測繪數據的特點是一個實體由多種測繪數據來表達，如河道測繪數據分為河道地形圖數據、河道橫斷面測繪數據、險工測繪數據及堤防測繪數據等。堤防測繪數據又分為縱、橫斷面測繪數據。因此，黃河項目測繪成果按其數據結構關系及數據類型進行數據組織，如圖1。

圖1 測繪數據組織結構

首先建立一個“黃河測繪成果”總文件夾，然后在該文件夾下分別建立“成果索引目錄”子文件夾及“黃河測繪成果集”子文件夾。“成果索引目錄”存儲測繪成果文件名、施測時間屬性等，“黃河測繪成果集”存儲各類測繪成果，通過“成果索引目錄”來完成測繪成果的查詢，即通過成果名與其對應的測繪成果之間建立的鏈接關系實現查詢。

如在F盤根目錄下建立“黃河測繪成果”文件夾，作為項目存放位置。然后在“黃河測繪成果”文件夾內建立“成果索引目錄”文件夾，在該文件夾內用Excel表建立名為 “測繪成果索引目錄”索引總表，再在總表內插入5個測繪成果分表，分別命名為“10000基礎圖”“2000險工圖”“河道橫斷面成果”“堤防縱橫斷面成果”“穿堤建筑物成果”，用來存儲各類成果名稱及施測時間屬性。

“測繪成果索引目錄”建好后，再在“黃河測繪成果”總文件夾下，新建一個“黃河測繪成果集”文件夾，對應“測繪成果索引目錄”分別建立各類測繪成果的文件夾，并按照設計好的數據庫結構在各自文件夾內存儲各類測繪成果。

“測繪成果索引目錄”與“黃河測繪成果集”建好并存儲各類測繪成果數據后，將索引表中的成果名與其對應的文件夾或文件建立超鏈接，鏈接完成后數據庫就建好了。其中，測繪數據施測時間是一個非常重要的屬性，因為該項目的每一個測繪成果都是在某一具體時期施測的，工程設計經常要對不同時期的測繪數據進行對比分析，以便得到河道的變化發展規律并進行工程設計。所以測繪成果的時間屬性是測繪成果查詢的關鍵要素，同一位置不同施測時間的圖形成果可通過建立不同的圖層來管理，便于測繪成果間的對比分析。

三、測繪數據庫的管理應用

1.測繪數據整理入庫

目前已有的測繪資料由于歷時較長，坐標及高程系統、成果形式也各有不同，既有紙質成果又有數據文件成果，有些成果資料的數學基準也不統一。因此還需要對這些數據成果進行數字化處理及數學基準的統一。這些工作包括對不同參考基準的測繪成果進行數據轉換處理，對舊有紙質成果進行掃描矢量化及數字化錄入，對零散資料根據使用要求進行歸類整理等。整理后，即可按設計好的數據存儲結構進行數據存儲。

2.數據更新及入庫

當新測繪資料完成驗收后，應及時進行數據的組織入庫，保持測繪成果實時性；對已有測繪成果資料更新測繪，需保留原有成果并對原有成果進行更新，要在原成果文件名后添加施測日期再入庫，并與其成果建立鏈接，實現不同測繪周期成果的方便查詢。

3.規劃設計中測繪成果的應用

水利設計經常做的工作：通過不同周期河道斷面及平面位置的對比分析，來研究河道變遷及沖刷淤積規律，提出進行治理的技術措施。

當分析河道變化時，需對相鄰周期施測的河道平面位置圖形及河道斷面圖形進行疊加分析，得出河道淤積變化狀況，以便通過水力計算，求解出河道的控導半徑及應采取的工程方案，并計算出工程量。

河道橫斷面圖是依據其實測數據由CASS軟件生成，為便于比較分析，所有斷面應統一制圖縱橫比例尺，同一斷面不同施測周期生成的斷面圖應有統一的基點。由于河道橫斷面圖不具有統一的坐標系，所以在生成斷面圖時CASS要求指定一個圖形位置的插入點。按需要確定插入點后，應將這一點的坐標值作為該斷面的基點坐標值記錄到橫斷面文件的屬性中，在下一期生成同一位置的河道橫斷面圖時，也將該坐標值作為基點坐標，便于同一位置不同周期河道橫斷面間的對比分析。同時為便于疊加分析，每一周期的斷面圖應新建一個圖層，圖層名以其成果名稱加施測日期來命名。這樣相同的河道橫斷面圖具有相同的插入基點，在進行不同周期間河道橫斷面比較時，就可利用圖層間的圖形疊加來實現斷面間的套合比較。通過河道橫斷面間的疊加比較，就可得到河道在一定時期的沖淤狀況。

在進行河道平面位置的對比分析時，可以將不同時期實測的河道平面圖，也用圖層間圖形疊加方法來實現不同時期河道平面圖的比較。由于平面圖的平面坐標系是統一的，不需指定插入點。這樣設計人員可利用河道橫斷面圖形及平面位置圖形間的對比，滿足治理工程設計的需要。

在防洪堤加培設計應用中，可利用系統方便地將堤防實測斷面圖調出，利用CASS軟件完成土方量計算。防洪堤橫斷面成果除圖形成果外，還有里程數據成果，設計時也可由設計軟件直接調取數據文件，完成土方量的計算，提高設計的工作效率。

在河流洪水位推算方面，利用數據庫系統查詢功能與水工設計軟件配合，可快速完成在某一標準洪水流量下的水面線推算。

4.工程管理中應用

目前，黃河內蒙古段積累了大量的專業測繪數據，可根據水文監測洪水流量數據與河道斷面數據，快速推算出下泄洪水在該河段的行洪過程線，為防洪搶險指揮提供技術支持。利用已有的測繪數據資料建立河道三維立體模型，實現動態可視化管理，是政府管理部門進行河道管理與決策的有效工具。

以數據庫管理方式對同一測區形成的帶有時間序列的測繪成果進行存儲管理，不僅能夠滿足數字測繪資料的科學管理，而且極大地提高了測繪成果資料的利用效率，很好地滿足了工程規劃設計需要。同時將歷史資料加以整理利用，方便資料的使用并提高其利用價值。探討以常用軟件來建立簡便適用的數據庫及管理系統，是對測繪數據進行科學管理及應用的有效手段。 ■

責任編輯 軒 瑋

TV697

：B

：1000-1123（2016）06-0056-02

2015-07-22

連官河，高級工程師。