張 鵬 葉 健 施紅怡 喻君杰 顏愉愉 郭朝春
(1.江蘇省水利工程規(guī)劃辦公室,江蘇 南京 210029;2.江蘇省水利廳,江蘇 南京 210029;3.上海積成慧集信息技術(shù)有限公司,上海 200333)
隨著全國第一次水利普查工作圓滿完成,水利普查的成果數(shù)據(jù)是當前最為寶貴、最具價值的資源,如何能對水利普查成果數(shù)據(jù)搭建一個綜合展示的平臺,并能將數(shù)據(jù)應(yīng)用于業(yè)務(wù)工作,是當前最為突出的課題。
在“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展規(guī)劃中,通過多元化新技術(shù)來搭建水利普查成果展示、發(fā)布與應(yīng)用平臺是重要任務(wù)之一。在這個大背景下,就需要充分利用水利普查成果數(shù)據(jù),同時緊密結(jié)合水利部門業(yè)務(wù)需求和特點,對水利普查成果和水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行有機整合和綜合展示,服務(wù)于水利規(guī)劃與決策、水利管理等多項業(yè)務(wù)的綜合事務(wù)管理和輔助決策分析。
基于對水利普查成果數(shù)據(jù)的空間分布特征和水利工程外業(yè)管理需求,我們著手研究運用移動計算與空間信息處理技術(shù),將水利普查成果擴延到外業(yè)的現(xiàn)場工作中,使大量的外業(yè)工作中都可使用水利普查成果數(shù)據(jù),由此提高普查成果應(yīng)用效率,充分發(fā)揮水利普查成果作用。
水利普查業(yè)務(wù)流程具有統(tǒng)一部署、分級開展的特點,從國家到省、市、縣分級負責,技術(shù)要求與規(guī)范由上而下,成果采集和匯總由下至上。筆者著重介紹省級數(shù)據(jù)成果發(fā)布與應(yīng)用部分。
省級水利工程普查成果移動應(yīng)用平臺,通過抽取與管理由縣級提交的水利工程空間數(shù)據(jù),經(jīng)市級審核后,與“基層登記臺賬系統(tǒng)”間建立無縫連接,關(guān)聯(lián)水利工程的空間與屬性數(shù)據(jù),形成一個綜合成果庫。利用GIS技術(shù)與移動計算技術(shù),將綜合成果庫發(fā)布為移動數(shù)據(jù)服務(wù),應(yīng)用于智能移動系統(tǒng)。由此實現(xiàn)水利普查現(xiàn)場巡查、現(xiàn)場校核、現(xiàn)場匯總等的監(jiān)督管理工作。數(shù)據(jù)流程見圖1。
圖1 數(shù)據(jù)流程圖
整個系統(tǒng)為三層結(jié)構(gòu)框架。從內(nèi)到外分別是:核心數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、系統(tǒng)應(yīng)用層。
核心數(shù)據(jù)庫采用數(shù)據(jù)倉庫形式,負責存放基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及水利普查成果空間和屬性數(shù)據(jù)信息。
數(shù)據(jù)服務(wù)層采用中間件,通過分布式模式連接核心數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)服務(wù)包括:數(shù)據(jù)更新服務(wù)、數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)分配服務(wù)等。數(shù)據(jù)服務(wù)層既可以向內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)服務(wù),也可以通過Web Service等方式向城域網(wǎng)上的應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。
通過移動計算技術(shù)、空間信息技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)(3G),研發(fā)應(yīng)用于主流操作系統(tǒng)的移動終端的軟件,由此實現(xiàn)雙向工作業(yè)務(wù)流程管理,將內(nèi)外業(yè)工作串聯(lián)起來,整合內(nèi)外業(yè)的信息渠道,提升現(xiàn)場業(yè)務(wù)管理水平。
省級管理人員可以在現(xiàn)場了解全省各地的水利普查工作的實際進展狀況。系統(tǒng)可輔助管理人員進行水利普查現(xiàn)場查詢、現(xiàn)場校核、現(xiàn)場采集等工作。
運用移動計算技術(shù)與空間信息技術(shù),可以為現(xiàn)場管理工作人員提供圖形瀏覽、信息查詢、普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、現(xiàn)場輔助測量、GPS輔助定位、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、GPS實時監(jiān)控等豐富功能。它實現(xiàn)了GIS應(yīng)用由有線向無線延伸,由桌面向掌上延伸,由室內(nèi)向戶外延伸,真實地把GIS的信息服務(wù)帶到了工作的現(xiàn)場,在為管理決策者服務(wù)的同時直接為具體的生產(chǎn)實踐服務(wù)。
系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用成熟的GIS(Geographic Information Systems,地理信息系統(tǒng))和空間數(shù)據(jù)庫進行水利普查空間數(shù)據(jù)管理,采用地理模型分析方法,實施提供多種空間和動態(tài)的地理信息,通過空間查詢、緩沖分析、重疊分析等手段,實現(xiàn)了水利普查成果空間對象的索引機制和數(shù)據(jù)傳輸方面的異步緩沖機制,保障多用戶操作海量數(shù)據(jù)庫時的高效性。
圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)建設(shè)完成后,經(jīng)過實踐的運用,證實基于移動計算技術(shù)的水利普查成果發(fā)布與應(yīng)用,符合水利業(yè)務(wù)流程與外業(yè)工作特點,達到水利普查成果應(yīng)用的便攜化、實時化和實地化的目的,并可實現(xiàn)以下業(yè)務(wù)應(yīng)用:
(1)服務(wù)于水利普查過程對水利工程數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集、巡查、督導(dǎo)、校核、取證等工作,完成對數(shù)據(jù)的精度核查、進度分析、分布展示等應(yīng)用功能。
(2)服務(wù)于水利普查事后質(zhì)量控制應(yīng)用需求,針對各類水利普查對象,按地區(qū)、規(guī)模等分別進行分類匯總和合理性分析。
(3)服務(wù)于水利管理與建設(shè)信息支持。結(jié)合正射影像、基礎(chǔ)地理信息等多種背景底圖,提供水利工程等普查對象空間屬性信息;同時,針對重點水利工程(水閘、泵站)等,提供重要參數(shù)屬性等。
(4)服務(wù)于水利普查數(shù)據(jù)更新與補充。通過便攜式數(shù)據(jù)采集工具與手段,可隨時采集、獲取新的水利普查對象,經(jīng)審核確認后,補充到數(shù)據(jù)庫管理,形成水利普查應(yīng)用完整數(shù)據(jù)鏈。
(5)服務(wù)于基層水利普查成果應(yīng)用。在水利普查成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合不同水利行政管理綜合業(yè)務(wù)需求,提供工作監(jiān)督、數(shù)據(jù)分析、輔助決策服務(wù)。
現(xiàn)階段信息技術(shù)已經(jīng)高度專業(yè)化,而且性能穩(wěn)定,新的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分析算法、模型、移動終端設(shè)備也日新月異,在很大程度上為我們解決了管理改革進程中的技術(shù)難題。
基于移動計算技術(shù)的水利普查成果數(shù)據(jù)發(fā)布與應(yīng)用將在最大程度上優(yōu)化水利行業(yè)外業(yè)工作的運營成本,提高行業(yè)整體工作效率,創(chuàng)造出良好社會效益。構(gòu)建水利普查成果數(shù)據(jù)的應(yīng)用就是為了充分利用各種數(shù)據(jù)資源,推動水利行業(yè)管理工作的進步與發(fā)展。后期有必要在云平臺的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)基于“水利云”的基礎(chǔ)信息發(fā)布與應(yīng)用系統(tǒng),實現(xiàn)水利管理與應(yīng)用的智慧化。