岸線管理平臺設計與實現

李 玨，候 朝，敖 霞

(1.貴州省水利水電勘測設計研究院，貴州 貴陽 550002；2.貴州省水利廳，貴州 貴陽 550002)

1 問題與需求

岸線管理對象復雜、范圍廣泛，任務繁重、關注度高、影響面大，需面對動態的、海量的信息，僅靠執法人員“靠腿跑、用眼盯”的執法手段進行岸線管理，無法快速發現問題和解決問題[1]。

岸線管理取決于用戶的需求，需要引導用戶提出需求；管理平臺應方便運維與升級改造、能實現縱向和橫向集成、能協同不同用戶的工作、滿足需求變更的需要。

2 平臺總體設計

2.1 平臺架構

按河道管理架構進行設計，做到“一平臺、一張圖、一個庫”，即統一應用支撐平臺(通用服務工具、通用應用服務)、統一空間信息服務(河道空間位置顯示、多業務跨部門數據整合、多源異構數據整編)、統一中心數據庫(水利工程及劃界工作相關信息資源庫)[2]。

平臺軟件分為三層：一是底層(數據層)。底層含行政區劃地圖數據、主要河流水系、湖泊水庫、水利設施、河流中心線、水域外土地利用、地形、管理范圍等；二是中間層(應用層)。中間層提供各類服務和功能，依托模型庫和中間件，為用戶層提供各類服務和業務邏輯，主要包括數據采集、數據導入、地理信息系統(GIS)、數據分析、查詢匯總、專題圖等模塊；三是上層(客戶層)。上層為系統各類角色提供應用接口，含河道管理部門及個人用戶、社會公眾、領導查詢用戶、系統管理員用戶、審批管理用戶、業務監管部門用戶等。

2.2 技術架構

軟件采用JAVA平臺，運用JavaBean/EJB、XML、LDAP等先進技術，保證本平臺軟件的可擴展、可通訊、可靠、可用、可移植和軟件的穩定運行。在數據配置、交換中，采用xml技術，保證數據的靈活性和可擴展性。

2.3 安全架構

為了保障管理信息系統軟件整體的安全可靠性，本平臺軟件的安全體系主要采用反病毒技術、防火墻技術、數據加密技術、訪問控制技術、入侵檢測系統技術、VPN等技術措施。具體技術措施有：(1)構建網絡防病毒體系。(2)構造防火墻。(3)采用數據加密技術，將軟件的信息(或稱明文)經過加密鑰匙及加密函數轉換，變成無意義的密文，本平臺軟件用戶則將此密文經過解密函數、解密鑰匙還原成明文[3]。(4)對安全敏感的通訊內容，使用HTTPS加密。(5)綁定用戶訪問控制技術，為平臺軟件提供安全訪問控制功能。終端程序的信息采用推送技術，保證數據的實時性。(6)使用入侵檢測系統技術，在不影響網絡性能的情況下能對網絡進行監測，從而提供對內部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護。

2.4 模塊設計

貴州省河道岸線管理平臺劃分為一張圖、數據上圖、檔案管理和系統管理四個模塊。

2.4.1 一張圖

一張圖分為兩個部分，由用戶管理來區分公眾版和管理版，公眾版主要統一對外提供河流分布、統計等對公眾開放的信息。管理版含河流情況、岸線規劃、劃界管理和河道管理，其中河流管理主要對河流的基本情況進行統計管理，岸線規劃根據劃界和規劃成果，對岸線功能區進行動態管理。劃界管理是劃界實施過程數據及最終成果的管理，河道管理主要是針對涉河建筑物管理和視頻監控管理。

2.4.1.1 公眾版

系統首頁一張圖為公眾版，所有用戶通過瀏覽器訪問。界面以貴州省地圖作為基礎，直觀展示貴州省河流分布，地圖可按行政區劃下轉到下一級行政區，查看各級河流分布情況；頁面左側為劃界統計信息，展示各行政級別的界樁、公告牌、河道斷面的統計信息；頁面右側為岸線功能區統計區域，展示各行政級別的岸線功能區分布情況及已利用岸線統計信息；頁面左下角為各行政區劃的涉河建筑物統計信息，右下角為河流列表。

2.4.1.2 管理版

點擊河流名稱或雙擊右下角的河流列表可進入河流情況頁面。若未登錄則進入登錄頁面，登錄直接跳轉到河流情況頁面。

(1)河流情況。分為省管、市管和縣管三級顯示模式，對每條河流的具體情況進行統計描述，主要包含流域概況、氣象要素、地形地質、自然資源、自然災害、社會經濟、航拍資料、語音資料和視頻資料。地圖顯示河流中心線、兩岸水涯線和河段線等。

(2)岸線規劃。依據河道劃界工作中實測的帶狀地形圖及河道縱橫斷面及水文分析成果，制定河道管理范圍線，劃分岸線功能區(保護區、保留區、控制利用區、開發利用區)。統計岸線利用情況及描述前期規劃成果；統計敏感區域情況，定位敏感區域位置；統計河流岸線涉河建筑物的岸線利用情況；可查看岸線功能區的情況。

(3)劃界管理。展示河流各斷面水文數據、水面線成果；顯示管理范圍線，在界面上顯示河流界樁和公告牌等信息，地圖上可直接定位，并對應顯示一樁一表信息。

(4)河道管理。 涉河建筑物管理，包含水庫、大壩等15類涉河建筑物；在劃界實施中，在每條河的重要河段設置了視頻監控點，可實施查看及操作視頻設備了解河段情況。

2.4.2 數據上圖

劃界工作實施過程中，可通過該功能，新增、修改、保存和刪除實施過程中劃界數據。

2.4.3 檔案管理

劃界工作實施過程中，可通過該功能，新增、修改、保存和刪除河流詳情和岸線規劃報告信息。

2.4.4 系統管理

主要對系統平臺進行后臺管理，含權限管理、業務管理和APP后臺管理。

3 系統數據庫設計

3.1 數據庫分層

含河湖及水利設施管理范圍圖層、河湖及水利設施保護范圍圖層、河流中心線圖層、湖泊及水利設施點狀圖層、管理范圍和保護范圍內水域外土地利用圖層。

3.2 數據標準化處理與入庫

(1)空間數據。含市級行政、縣級行政、鄉鎮級和村一級行政區劃數據；水利相關要素含面狀主要河流要素、線狀河流要素、河湖面狀要素和點狀要素，水庫(水電站)面狀要素，以上要素的管理范圍界線和保護范圍界線及土地利用分類等。

(2)非空間數據。含堤防河段和水庫庫區河段的地理編碼數據；管理范圍和保護范圍內的各類用地性質數據等。

3.3 數字成果輸出

(1)根據對數據庫的數據匯總、分析、統計得到工作表格成果，包括河湖管理范圍及水利工程管理與保護范圍劃界情況表、河流長度、面積及行政分布表、河流分段情況表等。

(2)利用數據庫矢量數據，依據相應的制圖規范設計相應符號，制作出相應的專題圖成果，含河湖管理范圍分布圖、水利工程范圍與保護范圍分布圖、河湖管理范圍統計圖、水利工程范圍與保護范圍統計圖等專題圖成果。

(3)根據搜集到的其他電子地圖資料，疊加劃界數據庫，形成河湖管理界線及水利工程管理界線與保護界線電子地圖成果。

11項臨床技能培訓項目成績分布情況見圖1，傳染病防護與處理措施考核成績最優，其次是氧療，靜脈穿刺術考核成績差異最大。

4 部署與應用

4.1 系統部署環境

4.1.1 硬件環境

(1)目標。滿足現有的業務需求；滿足業務未來5～10 a工作量需求，并考慮將來擴充需要；提高數據的安全性，建立多級、多重數據保護機制；建立完整的業務核心數據庫應急保障機制。

(2)內容。完善數據安全保護機制；建立備份服務器，將核心數據庫定時自動的在備份服務器上進行數據備份，達到今后的查詢、統計分析等均可在備份服務器上進行；建立數據庫備份策略，實現數據庫文件，聯機日志等的定時在線備份。

(3)技術要求。具備7 d×24 h專家救援服務能力，能夠提供數據庫數據遷移，版本升級，備份和恢復專家方案，系統配置專家評估等服務。

(4)硬件配置。數據庫服務器和應用服務器分離部署。使用GIS地理信息服務的情況，日常系統計算量較大，對數據庫服務器及GIS服務器的處理器運算壓力也較大，通過適當增加服務器處理器個數以緩解服務器處理和運算壓力。配置磁盤陣列，至少6張10K r/min的硬盤以上制作Raid10。

(5)客戶端配置。客戶端通過瀏覽器訪問系統，配置不做要求，當前市面上電腦即可。瀏覽器可使用Google，火狐，IE，360等，推薦使用Chrome和火狐，IE的版本要求至少IE10以上版本。

(1)底層操作系統：Windows2012。(2)數據庫服務器：mysql-8.0.12-el7-x86_64。(3)分布式緩存數據庫：Redis。(4)Java 語言的軟件開發工具包：JDK(Java Development Kit)。(5)Web服務器：nginx。(6)文件傳輸服務器：ftp。(7)云GIS應用服務器：supermap-iserver-9.1.2-win64-deploy。(8)插件式桌面GIS軟件：supermap-idesktop-9D。(9)Web容器：apache-tomcat-8.5.32。

4.2 實際應用

該平臺已于2018年3月27日通過省廳組織的驗收，目前正常運行。整個系統劃分為一張圖、數據上圖、檔案管理和系統管理四個模塊。

貴州省河道岸線管理平臺除首頁與一張圖是公開界面，所有用戶可通過瀏覽器訪問外，其他功能都需通過用戶名及密碼登錄才能打開頁面。用戶訪問數據上圖，檔案管理，系統管理，一張圖里面選擇河流等都可跳轉到登錄頁面。

界面以貴州省地圖作為基礎，直觀展示貴州省河流分布，地圖可以按行政區劃下轉到下一級行政區，查看各級河流分布情況；頁面左側為劃界統計信息，展示各行政級別的界樁、公告牌、河道斷面的統計信息；頁面右側為岸線功能區統計區域，展示各行政級別的岸線功能區分布情況及已利用岸線統計信息；頁面左下角為各行政區劃的涉河建筑物統計信息，右下角為河流列表。

依據河道劃界工作中實測的帶狀地形圖及河道縱橫斷面，水文分析成果，制定河道管理范圍線，劃分岸線功能區(保護區、保留區、控制利用區、開發利用區)。

5 結 語

通過平臺的建設，建立統一的數據管理平臺，規范化和常態化的信息歸集機制，全面歸集和共享河道岸線管理范圍信息，建立基礎數據庫，構建內外信息服務平臺，通過數據的加工，滿足不同部門的管理需求，兼顧社會服務需求，實現了對河流數據的全面、真實和持續的掌握，為貴州省河道管理工作提供有力支撐，為實現水利信息化添磚加瓦，為國民經濟與社會發展提供數據保障。