趙巨偉

（遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110003）

通過(guò)第一次全國(guó)水利普查工作，遼寧省獲得了迄今為止最為全面、完整、規(guī)范和權(quán)威的水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源。為促使水利普查成果廣泛應(yīng)用，發(fā)揮水利基礎(chǔ)信息的最大效益，促進(jìn)水利信息共享和便捷應(yīng)用，更好地服務(wù)水利管理需要，遼寧省在水利普查成果的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)建設(shè)了遼寧省水利普查成果查詢(xún)應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)從架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、成果展示、維護(hù)及資源共享等幾方面進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)，較好地實(shí)現(xiàn)了省、市、縣三級(jí)水利部門(mén)對(duì)水利基礎(chǔ)信息的查詢(xún)和應(yīng)用，初步建立起遼寧省水信息共享共用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

1 設(shè)計(jì)上統(tǒng)籌考慮

遼寧省水利普查成果查詢(xún)應(yīng)用系統(tǒng)分為 3 個(gè)層次，分別為省級(jí)基礎(chǔ)水信息平臺(tái)、區(qū)縣版水利普查成果查詢(xún)系統(tǒng)及移動(dòng)終端查詢(xún)系統(tǒng)。省級(jí)基礎(chǔ)水信息平臺(tái)采用 Oracle 10 數(shù)據(jù)庫(kù)、ArcServer 開(kāi)發(fā)平臺(tái)及 Skyline 三維發(fā)布技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全省水利基礎(chǔ)信息的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、信息展示與查詢(xún)、二三維同步、信息共享、空間分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)下載等眾多應(yīng)用[1]；區(qū)縣版水利普查成果查詢(xún)系統(tǒng)全部采用開(kāi)源技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)近零成本、零維護(hù)的開(kāi)發(fā)模式，提供信息查詢(xún)、數(shù)據(jù)維護(hù)、統(tǒng)計(jì)下載、地圖查詢(xún)等服務(wù)；移動(dòng)終端查詢(xún)系統(tǒng)依托 Android 系統(tǒng)，采用在線(xiàn)地圖下載，離線(xiàn)地圖服務(wù)的方式，提供區(qū)域水利概況介紹、具體工程信息地圖定位、屬性信息展示等服務(wù)。

遼寧省水利普查成果查詢(xún)應(yīng)用系統(tǒng)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1）在省級(jí)平臺(tái)提供了綜合性的水利基礎(chǔ)信息查詢(xún)應(yīng)用服務(wù)，建立起基礎(chǔ)信息的共享共用平臺(tái)；2）利用 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)，借助天地圖*遼寧免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)水利普查成果與地圖的完美結(jié)合（均采用國(guó)家 2000 坐標(biāo)系），解決了區(qū)縣水利普查成果開(kāi)發(fā)成本大、維護(hù)難的應(yīng)用難題；3）通過(guò)開(kāi)發(fā)移動(dòng)終端，解決室外環(huán)境下的水利基礎(chǔ)信息的查詢(xún)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了全天候的信息支撐服務(wù)。

2 數(shù)據(jù)應(yīng)用上重視關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中，強(qiáng)調(diào)以下 2 個(gè)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)[2]：1）屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)；2）數(shù)據(jù)內(nèi)在的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。

2.1 屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)處理

采用松耦合的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，通過(guò)屬性與空間數(shù)據(jù)的對(duì)象唯一標(biāo)識(shí)代碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)地圖定位與信息展示的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時(shí)在數(shù)據(jù)維護(hù)層次，采用自動(dòng)映射聯(lián)動(dòng)的方法，在新增或刪除對(duì)象時(shí)，在空間和屬性信息表中，同步增加或刪除對(duì)象記錄，自動(dòng)同步對(duì)象唯一標(biāo)識(shí)代碼。

2.2 業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)

強(qiáng)調(diào)對(duì)象的統(tǒng)計(jì)和流向設(shè)計(jì)，有以下 2 點(diǎn)工作需注意：1）建立對(duì)象所屬行政區(qū)、水資源分區(qū)和流域分區(qū)的標(biāo)示符，實(shí)現(xiàn)多層次、區(qū)域化的統(tǒng)計(jì)管理；2）建立對(duì)象用水取水的流向設(shè)計(jì)，編制成網(wǎng)狀應(yīng)用鏈，抽絲剝繭般地明晰管護(hù)、來(lái)水用水關(guān)系等，為業(yè)務(wù)管理提供全面的信息支撐，比如水利工程取水河流、用水去向、工程所屬管理單位等鏈狀關(guān)系，如圖 1 所示。

圖1 業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)示意圖

3 空間上創(chuàng)建水利一張圖

基于第一次水利普查獲得空間數(shù)據(jù)成果，融合遼寧省基礎(chǔ)地理信息要素，參照國(guó)家規(guī)范制定水利專(zhuān)題圖符號(hào)、標(biāo)注、配色等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，按照總體到局部逐級(jí)細(xì)化的顯示模式，繪制了 1∶4000000 到1∶2000 共 12 層級(jí)的分層設(shè)計(jì)[3]，通過(guò) Publish server 將地圖發(fā)布，使全省 26 萬(wàn)余個(gè)水利專(zhuān)題對(duì)象在空間上有序綻放。同時(shí)引入天地圖*遼寧免費(fèi)資源，整合利用天地圖中的遼寧省矢量圖和影像圖，豐富了平臺(tái)的基礎(chǔ)地理資源，又起到對(duì)水利專(zhuān)題圖的有效補(bǔ)充作用。在應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)水利專(zhuān)題圖和天地圖的任意切換，基本上建立起水利一張圖辦公應(yīng)用底圖。

4 展示上實(shí)現(xiàn)二三維聯(lián)動(dòng)

在展示上，將全省 2.5 m 分辨率的高清影像及數(shù)字高程模型疊加計(jì)算[4]，利用 terragate 合成和發(fā)布全省三維虛擬場(chǎng)景，采用二三維聯(lián)動(dòng)技術(shù)，即松散式的消息驅(qū)動(dòng)方法，使二維地圖層的地理坐標(biāo)與三維場(chǎng)景的空間位置相對(duì)應(yīng)，并通過(guò)交互式的事件觸發(fā)機(jī)制保持視點(diǎn)視域和 LOD 同步[5]，實(shí)現(xiàn)交互瀏覽。該技術(shù)將二維 GIS 特有的宏觀(guān)性、整體性、簡(jiǎn)潔性與三維 GIS 特有的可視化和立體性有機(jī)結(jié)合，取得了良好的展示效果，二三維聯(lián)動(dòng)展示效果如圖 2 所示。

5 維護(hù)上采用網(wǎng)絡(luò)更新

在維護(hù)上，采用“自下而上、自上而下” 的交互設(shè)計(jì)，通過(guò)區(qū)縣版水利普查成果查詢(xún)系統(tǒng)完成基層數(shù)據(jù)的更變與維護(hù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提交省級(jí)基礎(chǔ)水信息平臺(tái)，由省級(jí)技術(shù)人員對(duì)提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，審核通過(guò)后按照年度備份的要求，對(duì)更新數(shù)據(jù)增加“日期戳”之后，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。移動(dòng)終端系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在線(xiàn)搜索數(shù)據(jù)變更動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)有更新時(shí)，自動(dòng)提示在線(xiàn)下載更新，保證數(shù)據(jù)更新的及時(shí)有效。

6 應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)共享

遼寧省水利普查成果查詢(xún)應(yīng)用系統(tǒng)從保障數(shù)據(jù)一致性、實(shí)現(xiàn)綜合資源高效利用、推進(jìn)同一張圖業(yè)務(wù)協(xié)同辦公、打破信息孤島的角度，采用模塊化的組建方式，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和服務(wù)共享。

6.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享

根據(jù)業(yè)務(wù)需求分析，在建立數(shù)據(jù)共享規(guī)則和維護(hù)更新制度的前提下，實(shí)現(xiàn) 34 類(lèi)工程對(duì)象和省市縣三級(jí)行政區(qū) 2 類(lèi)信息傳遞方式，實(shí)現(xiàn)水利基礎(chǔ)信息的共享；并通過(guò)省級(jí)基礎(chǔ)水信息平臺(tái)信息公告和在線(xiàn)維護(hù)的功能，實(shí)現(xiàn)信息更新的交互功能。

6.2 服務(wù)共享

利用“3S”技術(shù)集成，采用 SOA 架構(gòu)，定制符合OGC 規(guī)范的 WCS，WMS，WFS（Web 要素服務(wù)）服務(wù)接口[6]，搭建統(tǒng)一的、分布式的、松耦合的服務(wù)平臺(tái)，將水利一張圖的發(fā)布、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)地理資源（天地圖*遼寧）調(diào)取，展示與查詢(xún)功能和三維場(chǎng)景服務(wù)封裝，提供調(diào)取函數(shù)接口和功能函數(shù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)共享。

圖2 二三維聯(lián)動(dòng)展示效果圖

7 結(jié)語(yǔ)

在遼寧省水利普查成果查詢(xún)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，除了以上幾個(gè)重點(diǎn)設(shè)計(jì)外，還在用戶(hù)界面、權(quán)限設(shè)置、數(shù)據(jù)降密等環(huán)節(jié)上做了一些特性化的設(shè)計(jì)，總體上較好地實(shí)現(xiàn)了水利普查成果的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用。因水利普查成果與業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)在局部上還存在一些脫節(jié)，建議在后續(xù)開(kāi)發(fā)中，進(jìn)一步對(duì)水利普查成果進(jìn)行深度加工，建立健全水利基礎(chǔ)水信息數(shù)據(jù)庫(kù)體系。

目前，遼寧省水利普查成果查詢(xún)應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)成熟，初步建立起覆蓋全省水利基礎(chǔ)信息應(yīng)用的一張信息網(wǎng)絡(luò)，初步實(shí)現(xiàn)了水利基礎(chǔ)信息存儲(chǔ)、應(yīng)用、維護(hù)、共享體系，為水利信息化深度發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)部署使用，未來(lái)將結(jié)合用戶(hù)體驗(yàn)，在維護(hù)制度、微信平臺(tái)、防汛信息實(shí)時(shí)采集傳輸上下功夫[7]，不斷完善和拓展信息服務(wù)本領(lǐng)，為遼寧水利發(fā)展提供更為全面的數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。

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