■張勇 潘紅平 賴(lài)德軍

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院 四川成都 610052）

基于WebGIS技術(shù)的山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

■張勇 潘紅平 賴(lài)德軍

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院 四川成都 610052）

本文主要論述了基于WebGIS技術(shù)的山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，詳細(xì)闡述了平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能。探索WebGIS技術(shù)支持下的山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)應(yīng)用于地災(zāi)信息管理、災(zāi)情預(yù)警預(yù)報(bào)領(lǐng)域，并在此基礎(chǔ)之上開(kāi)發(fā)完成基于WebGIS技術(shù)的地災(zāi)信息系統(tǒng)建設(shè)。

WebGIS山地災(zāi)害多源信息集成

1 引言

隨著地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)的不斷累積和變化，數(shù)據(jù)管理、分析工作也日漸顯得繁重和關(guān)鍵。在全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害防治“十一五”規(guī)劃中就曾明確提出各級(jí)相關(guān)部門(mén)要建立以3S技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)為一體的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)和信息管理平臺(tái)，依靠科技進(jìn)步，全面提高地質(zhì)災(zāi)害防治能力，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害科技信息化管理工作。鑒于此，四川省相關(guān)部門(mén)高度重視全省地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)的信息化管理工作，加強(qiáng)對(duì)地災(zāi)數(shù)據(jù)的分析、使用，并積極開(kāi)展地災(zāi)的前期預(yù)警預(yù)報(bào)研究工作，進(jìn)行新型地質(zhì)災(zāi)害信息管理系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)。

本文根據(jù)四川的基礎(chǔ)地質(zhì)和降水情況，建立可行的預(yù)警模型，結(jié)合測(cè)站預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)閾值，實(shí)現(xiàn)地災(zāi)點(diǎn)的預(yù)警，并綜合運(yùn)用GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、遙感技術(shù)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)等，構(gòu)建集網(wǎng)絡(luò)化、空間信息化、專(zhuān)業(yè)化于一體的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)信息查詢(xún)和服務(wù)系統(tǒng)。本文主要闡述了基于WebGIS技術(shù)的山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)本系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)，主要是為我省的地質(zhì)災(zāi)害防治、城市建設(shè)規(guī)劃、移民搬遷、資源評(píng)價(jià)、災(zāi)害規(guī)律研究以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理的決策分析提供支持，以達(dá)到防災(zāi)、減災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害可控目的。

2 WebGIS技術(shù)

WebGIS是Web技術(shù)應(yīng)用于GIS開(kāi)發(fā)的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn)GIS互操作的一條解決途徑。隨著Internet技術(shù)的不斷發(fā)展和GIS技術(shù)的不斷完善與普及，利用Internet在Web上發(fā)布和出版空間數(shù)據(jù)，為用戶(hù)提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢(xún)和分析等相關(guān)業(yè)務(wù)，已經(jīng)成為GIS發(fā)展的必然趨勢(shì)。萬(wàn)維網(wǎng)改變了GIS數(shù)據(jù)及應(yīng)用的訪問(wèn)和傳輸方式，GIS只有通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)加以擴(kuò)展，才能真正成為一種大眾化的工具。Internet用戶(hù)從萬(wàn)維網(wǎng)的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入便可以瀏覽WebGIS站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)、專(zhuān)題地圖，并進(jìn)行各種空間查詢(xún)和空間分析。WebGIS客戶(hù)端向服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器端接收到請(qǐng)求后對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行解析，然后根據(jù)請(qǐng)求的類(lèi)型進(jìn)行處理，處理完成后將結(jié)果返回到客戶(hù)端。

3 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)綜合運(yùn)用GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遙感技術(shù)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體等技術(shù)，將基礎(chǔ)地理、地質(zhì)資料、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)等全面系統(tǒng)地匯總起來(lái)，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與非空間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有機(jī)關(guān)聯(lián)，方便工作人員直觀地查詢(xún)、定位地質(zhì)災(zāi)害的分布及相對(duì)位置，掌握各個(gè)災(zāi)害點(diǎn)的相關(guān)災(zāi)害信息，協(xié)助地災(zāi)工作者完成諸如地災(zāi)數(shù)據(jù)管理、動(dòng)態(tài)采集、統(tǒng)計(jì)分析、會(huì)商決策、預(yù)警發(fā)布、專(zhuān)題展示、值班管理等一系列地災(zāi)信息管理工作。系統(tǒng)可以讓合法授權(quán)的用戶(hù)遠(yuǎn)程登錄該系統(tǒng)，且無(wú)需安裝任何專(zhuān)業(yè)軟件，通過(guò)IE瀏覽器，就可對(duì)地質(zhì)災(zāi)害信息（包括空間信息和屬性信息）進(jìn)行錄入、修改、查詢(xún)、定位、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表及圖件輸出、信息發(fā)布與數(shù)據(jù)庫(kù)更新，也可在系統(tǒng)的空間信息可視化能力幫助下，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的環(huán)境有一個(gè)全面細(xì)致的了解與把握，借助系統(tǒng)提供的各類(lèi)地圖工具和分析工具，地災(zāi)工作者還可以進(jìn)行一些更為高級(jí)的操作，諸如地災(zāi)救援決策支持、災(zāi)情預(yù)警預(yù)報(bào)等。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)可分為空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)；按數(shù)據(jù)內(nèi)容劃分，系統(tǒng)可分為基礎(chǔ)地理/地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、地災(zāi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)。

4.1 基礎(chǔ)地理/地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)

根據(jù)《縣（市）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)采用1:250000至1:50000基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)?；A(chǔ)地理/地質(zhì)數(shù)據(jù)可以分為行政區(qū)劃、河流水系、鐵路、公路、居民點(diǎn)、等高線、高程點(diǎn)、地貌、植被、地質(zhì)構(gòu)造等類(lèi)型，各類(lèi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)具有不同的空間特征。各類(lèi)數(shù)據(jù)對(duì)象根據(jù)其圖形對(duì)象特征又可分為點(diǎn)、線、面和注記，其中注記用于標(biāo)識(shí)圖形對(duì)象的屬性。地形圖上的部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)象只是具有定位和圖示作用，不能用于分析，應(yīng)該考慮從現(xiàn)有地形圖要素中提取構(gòu)成要素的主要特征點(diǎn)、特征線和特征面用于GIS分析，并賦屬性，這些要素包括行政區(qū)劃道路（邊線、中心線）、水體、綠地、等高線、高程點(diǎn)、地質(zhì)構(gòu)造等。

4.2 地災(zāi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)

地災(zāi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害信息進(jìn)行管理存儲(chǔ)，包括它們的屬性數(shù)據(jù)，諸如災(zāi)情信息、地形地貌背景、氣象水文資料、災(zāi)害防治信息等，以及地質(zhì)災(zāi)害的空間信息，包括了災(zāi)害的空間位置、影響范圍、展布關(guān)系等，空間數(shù)據(jù)包括矢量數(shù)據(jù)類(lèi)型和柵格數(shù)據(jù)類(lèi)型。地災(zāi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)除了存儲(chǔ)地質(zhì)災(zāi)害檔案，還存儲(chǔ)各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查記錄 （地質(zhì)隱患點(diǎn)信息）、地質(zhì)災(zāi)害接警信息、地災(zāi)管理工作的相關(guān)分析決策信息、預(yù)警信息，災(zāi)損信息等各類(lèi)地災(zāi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)。圖2為地災(zāi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容設(shè)計(jì)圖。

4.3 系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)

系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)主要存儲(chǔ)管理除空間數(shù)據(jù)、地災(zāi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以外的其他數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)用戶(hù)信息、系統(tǒng)運(yùn)行日志、系統(tǒng)配置參數(shù)等，是用以支撐系統(tǒng)正常運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，出于性能優(yōu)化以及維護(hù)的方便，系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)單獨(dú)成庫(kù)。

5 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

按照山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，平臺(tái)系統(tǒng)深入結(jié)合地災(zāi)工作的特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需求，主要實(shí)現(xiàn)了如下功能：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集、地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)分析、會(huì)商決策支持、地災(zāi)隱患點(diǎn)監(jiān)控、災(zāi)情預(yù)警發(fā)布、地災(zāi)救援指揮、專(zhuān)題信息展示、地災(zāi)值班管理、多視圖信息展示（地圖、影像、三維）等諸多方面。系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)能極大得方便相關(guān)工作開(kāi)展，提高工作效率，及時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害信息的收集、管理、分析、發(fā)布。

系統(tǒng)布局大致分為 ：Logo區(qū)、左側(cè)功能菜單區(qū)、右側(cè)圖層控制區(qū)、主窗口區(qū)，其中主窗口區(qū)根據(jù)具體功能的使用呈現(xiàn)地圖頁(yè)面、圖形分析、查詢(xún)分析等交互界面，各交互界面包括相應(yīng)功能界面元素。

系統(tǒng)根據(jù)功能用途，在左側(cè)功能菜單區(qū)，劃分了七個(gè)欄目：系統(tǒng)設(shè)置管理、地災(zāi)檔案管理、地災(zāi)救援指揮、地災(zāi)工作管理、地災(zāi)在線監(jiān)控、基礎(chǔ)空間信息、地圖功能菜單。右側(cè)圖層控制區(qū)，可根據(jù)需要控制各圖層的顯隱以及透明度進(jìn)行組合顯示。

6 結(jié)束語(yǔ)

山地災(zāi)害多源信息集成管理平臺(tái)綜合運(yùn)用了WebGIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遙感技術(shù)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體等技術(shù)，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)業(yè)實(shí)用的山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警及多源信息集成管理系統(tǒng)。系統(tǒng)將WebGIS強(qiáng)大的空間信息可視化能力，以及網(wǎng)絡(luò)支持特性，引入到地災(zāi)信息系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)中，通過(guò)專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)，協(xié)助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)地災(zāi)數(shù)據(jù)的地理環(huán)境可視化。用戶(hù)可直觀地查詢(xún)、定位地質(zhì)災(zāi)害的分布及相對(duì)位置，掌握各個(gè)災(zāi)害點(diǎn)的相關(guān)災(zāi)害信息，完成諸如地災(zāi)數(shù)據(jù)管理、動(dòng)態(tài)采集、統(tǒng)計(jì)分析、會(huì)商決策、預(yù)警發(fā)布、專(zhuān)題展示、值班管理、地災(zāi)救援指揮、三維路徑飛行等一系列的地災(zāi)信息化管理工作。

隨著相關(guān)理論研究的進(jìn)一步發(fā)展，我們需要不斷地納入新的理論知識(shí)和研究思路，完善我們的系統(tǒng)建設(shè)工作，使之能更好地服務(wù)于我省地質(zhì)災(zāi)害防治、管理工作，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，環(huán)境生態(tài)保護(hù)發(fā)揮積極作用。

圖2 地災(zāi)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容設(shè)計(jì)

圖3 系統(tǒng)主界面

［1］黃 建.基于3D WebGIS技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警研究 [D]，2012年.

［2］劉 奇.基于WebGIS的廣元市地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D]，2012.

［3］黃元?jiǎng)?基于WebGIS的北京生態(tài)環(huán)境信息系統(tǒng)研究 [D]，2003年.

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-172-2

張勇（1979～），男，工程師。