基于GIS的河道勘測數據處理工作流設計與實現

陳 霞 周 楊 周 珺

江蘇省水利勘測設計研究院有限公司 江蘇 揚州 225127

1 研究面臨的困境

一是原有河道勘測數據處理軟件不夠完善。通常情況下，由于很多河道勘測數據處理軟件較傳統，無論是數據的查錄，還是數據的檢索、統計，都是在滿足相關條件后才能實現，因而某些特定環境下就無法及時獲取業務邏輯流程中數據的動態，從而影響信息質量。二是部分技術不成熟，內、外業工序沒有得到有效的解決。三是很多處理軟件的自動化程度不高，質量核檢效率低，錯誤率高。四是大部分軟件在處理、分析數據和成果合理化的流程中，可視化程度不高，限制處理質量的提升。

2 設計系統功能

一是準備好測前數據。設計的系統主是要為了方便河道勘測項目能輕松錄入人員、機械等設備配置的相關信息和快速導入歷史斷面成果等的數據信息，規劃好水下測量線路的設計工作，準備好河道勘測項目測前的所有數據的準備工作。二是分類分析河道勘測數據源，設計錄入采集入庫外業數據等相關信息的功能和導入空間數據庫的能力。三是具備預處理項目外業采集錄入的數據功能，能預檢勘測數據。四是數據處理；主要是針對預處理入庫后的數據。在結合GIS相關功能的同時實現數據的標準化處理和標準化存儲入庫。五是合理性分析數據；在結合GIS相關功能添加現勢性較強的遙感影像數據的同時對處理數據后的結果開展合理的編輯、檢查工作。六是輸出方面，用戶可以在將中間、成果數據從空間數據庫導出文件的流程中通過自定義數據格式輸出數據，統計輸出表格。

圖1 新系統

3 設計系統數據庫表的結構

3.1 空間數據庫

空間數所庫對于GIS體系來說至關重要，不可或缺。地理數據庫表結構的設計正是應用了Geodatabase空間數據模型，應用Geodatabase則是為了更好的管理、應用地理要素數據，而地理要素數據集則是按照一定的模型、規則結合在一起的地要素數據集。Geodatabase是依照一定的層次型的數據對象（對象類、要素類、要素數據集）組織地理數據的， 這不僅能有效管理各地理類要素之間的關系，還能支持建立、刪除、修改、更新等對要素數據集、要素數關系以及要素數類幾何網絡的相關操作。

3.2 河道勘測數據處理系統

河道勘測數據處理體系獲取信息的中端依賴于GIS的河道勘測信息，為達到數據信息間的自由轉換與共享的目的，就必須在設計空間數據結構中同時考慮前端模塊和管理分析模塊間的數據銜接和共享。通過分析河道勘測數據源，可將其分為控制數據、碎部采集數據和地圖文件，以及輔助計算數據等4大要素數據集和多個屬性表對象。

4 GIS系統實現

生成的系統開發環境采用的是MicrosoftVisualStudio2010體系，語言采用的是C#，是在結合ArcGISEngine10.1開發組件的同時與PersonalGeodatabase數據庫相融合生成的系統。

4.1 利用 GIS空間分析功能協助處理河道勘測數據

利用GIS空間分析功能不僅能快速提升河道勘測數據處理的質量，還能有效提升處理測量數據的效率。從地理底圖基礎從發，利用空間數據能疊加顯示的特性，在添加水上、水下勘測點的空間數據圖層的同時利用空間數據表的起點距和高程數據共同生成曲線圖，在結合歷史固定斷面成果的同時實現三方（空間測點、屬性數據、套合曲線圖）同步聯動，科學、合理的分析出河道固定斷面測量的結果。

4.2 利用GIS的可視化技術處理河道勘測數據

河道外業勘測一方面在利用各種勘測儀器設備采集水上、水下和水位等接測點空間數據的同時利用PersonalGeodatabase空間數據模型同步記錄空間數據和屬性數據的結構化存會儲，確保在GIS系統地圖中可視化顯示地圖視圖；另一方面GIS系統地圖能疊加dwg、mxd、影像img/tif等底圖文件，能通過在處理河道勘測數據流程的同時與勘測區域內現勢性較強的遙感影像相結合，從而達到處理數據與地圖全過程的共同聯動。

4.3 利用GIS協助推算河道水位

GIS體系利用PersonalGeodatabase空間數據模型，將外業采集到的各個水位監測點的數據導入空間數據庫中，同時結合河道水位單、雙站的推算方法，在分析河道勘測外業采集的水深數據的同時改算河底高程。一是在結合GIS地圖視圖的同時科學選擇河道中心線和水下監測點，確保推算結果穩定可靠。二是利用體系數據空間查詢，提升查詢數據的精準性和效率。

5 結束語

綜上所述，結合河道勘測業務的作業邏輯流程優化設計原有的河道勘測數據處理軟件，既是在結合現行的國家標準和行業規范的同時改進原有軟件功能的不足和數據庫表的結構；又是在結合PersonalGeodatabase軟件的同時優化空間數據和屬性數據的存儲功能，實現測量的各種數據的自由查詢和檢索、統計；還是在利用限差庫和GIS的相關技術的同時實現自動化處理相關數據的軟件。GIS河道勘測數據處理軟件的開發應用，無論是對規范河道勘測信息和作業流程，還是測量成果的質量和工作效率的提升來說作用重大，意義非凡。