金有杰，周克明，王海妹，雷 雨，李 東

(1.水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所，江蘇南京210012；2.水利部水文水資源監(jiān)控工程技術(shù)研究中心，江蘇南京210012)

基于GIS的水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

金有杰1，2，周克明1，2，王海妹1，雷 雨1，李 東1

(1.水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所，江蘇南京210012；2.水利部水文水資源監(jiān)控工程技術(shù)研究中心，江蘇南京210012)

利用GIS在數(shù)據(jù)管理、可視化和空間分析等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合水工程安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，基于GIS平臺(tái)研發(fā)水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)，構(gòu)建屬性信息、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與空間信息一體化數(shù)據(jù)管理體系，在C/S、B/S混合模式架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)信息的可視化查詢、資料分析、信息化管理與成果輸出等功能。系統(tǒng)在全國(guó)多個(gè)水工程安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)中投入應(yīng)用，提高水工程自動(dòng)化安全監(jiān)控的工作效率和可靠性。

水工程安全監(jiān)測(cè)；信息管理系統(tǒng)；GIS；設(shè)計(jì)

我國(guó)已建成的各類水壩8.7萬(wàn)余座，在防洪、灌溉、供水及發(fā)電等諸多方面發(fā)揮了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[1]。近年來(lái)，水工程安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)快速發(fā)展，針對(duì)大壩主體及周邊環(huán)境開(kāi)展的自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)工作貫穿于工程始終，基本達(dá)到了反饋設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工以及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的目的[2]。綜合目前國(guó)內(nèi)已建的水工程安全自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)看，在形成全面而復(fù)雜的安全空間監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系的同時(shí)，自動(dòng)化采集的數(shù)據(jù)信息量龐大且冗雜；測(cè)點(diǎn)、儀器的屬性信息與空間位置關(guān)系模糊。造成監(jiān)控人員獲取指定信息的難度加大，安全信息發(fā)布滯后，管理者無(wú)法及時(shí)了解大壩安全狀態(tài)并快速準(zhǔn)確做出決策。因此，構(gòu)建更加完善的水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)發(fā)布、可視化查詢和數(shù)據(jù)管理已經(jīng)顯得十分必要[3]。

地理信息系統(tǒng)(GIS)作為獲取、整理、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科，由于其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理、空間分析和可視化顯示功能，近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展[4]。ArcGIS是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所推出的一套GIS軟件產(chǎn)品，具有海量異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、管理、預(yù)測(cè)等功能，利用其提供的開(kāi)發(fā)平臺(tái)與工具可以創(chuàng)建專業(yè)領(lǐng)域的客戶化GIS應(yīng)用程序，具有良好的系統(tǒng)集成性，可以提供多層次、多功能的信息服務(wù)[5]。因此，基于GIS平臺(tái)充分應(yīng)用ArcEngine組件庫(kù)、Map服務(wù)、DotNET平臺(tái)等先進(jìn)信息技術(shù)，結(jié)合水工程安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要，開(kāi)展安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用工作，進(jìn)一步提高水工程安全監(jiān)測(cè)方面的自動(dòng)化信息管理與分析水平，豐富和發(fā)展安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)方式和應(yīng)用實(shí)例。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)基于GIS平臺(tái)，在DotNET開(kāi)發(fā)環(huán)境下利用ArcEngine組件庫(kù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。由于目前國(guó)內(nèi)大部分大壩水庫(kù)管理單位已經(jīng)具備穩(wěn)定的局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并考慮B/S與C/S兩種常用軟件架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，系統(tǒng)采用B/S與C/S的混合模式架構(gòu)。即在水庫(kù)管理區(qū)局域網(wǎng)內(nèi)部，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)入口，通過(guò)客戶端應(yīng)用程序或?yàn)g覽器操作的方式對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行訪問(wèn)與管理?；旌夏Ｊ降南到y(tǒng)架構(gòu)交互性強(qiáng)、維護(hù)成本低、應(yīng)用復(fù)雜度低，是對(duì)兩種單一模式的有效集成[6]，對(duì)專業(yè)性強(qiáng)、安全性要求高的水工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更加適用。

1.2 信息管理流程

信息管理主要涉及數(shù)據(jù)的采集、編碼、建庫(kù)、處理、維護(hù)等問(wèn)題，由于用戶對(duì)信息管理的需求不同，信息系統(tǒng)的流程又是用戶個(gè)性的反映[7]。針對(duì)水工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理要求，系統(tǒng)以相應(yīng)行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，設(shè)計(jì)和建立安全監(jiān)測(cè)信息處理與管理流程，如圖1所示。系統(tǒng)對(duì)儀器和測(cè)點(diǎn)信息進(jìn)行唯一性編碼，為數(shù)據(jù)采集和測(cè)點(diǎn)信息管理奠定基礎(chǔ)；通過(guò)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集信息，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采用后臺(tái)處理的方式進(jìn)行預(yù)處理；進(jìn)而構(gòu)建數(shù)據(jù)信息庫(kù)，并對(duì)涉及的空間信息、屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理；海量數(shù)據(jù)通過(guò)高效的檢索技術(shù)手段以圖形、圖表等多元化方式進(jìn)行展現(xiàn)，結(jié)合科學(xué)合理的分析模型進(jìn)行資料分析，最終為用戶提供輔助決策。此外，在系統(tǒng)運(yùn)行的全生命周期內(nèi)，系統(tǒng)維護(hù)工作貫穿始終。

圖1 信息流程示意

1.3 功能模塊設(shè)計(jì)

基于GIS平臺(tái)的水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)查詢與管理、圖形空間信息管理、項(xiàng)目信息管理、資料分析以及系統(tǒng)管理5大模塊組成(如圖2)。5大模塊的主要功能分別是①數(shù)據(jù)查詢與管理模塊提供不同數(shù)據(jù)源的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)檢索、可視化查詢、過(guò)程線與報(bào)表等基本功能，以圖表的形式直觀顯示監(jiān)測(cè)信息并提供多元輸出方式；②圖形空間信息管理模塊中對(duì)庫(kù)區(qū)所處流域的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域與典型斷面的圖形信息、測(cè)點(diǎn)和儀器的空間分布圖形等進(jìn)行編輯、顯示和管理；③項(xiàng)目信息管理模塊實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的資料管理，并對(duì)儀器和測(cè)點(diǎn)所涉及的基本信息及計(jì)算公式等進(jìn)行有效管理；④資料分析模塊針對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行整編與預(yù)處理，并采用多種分析手段，對(duì)指定區(qū)域或時(shí)間段的監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析比較；⑤系統(tǒng)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)使用人員的權(quán)限和信息管理，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和操作的便捷性。

圖2 功能結(jié)構(gòu)示意

2 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)一體化管理

數(shù)據(jù)庫(kù)是水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與組織的優(yōu)良將直接影響到系統(tǒng)數(shù)據(jù)的檢索、存儲(chǔ)以及輸出的速度與效率。由于水工程安全監(jiān)控涉及多種類型數(shù)據(jù)信息，需要存儲(chǔ)與管理的信息量大、種類多、關(guān)系復(fù)雜。因此，合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用具有非常重要的作用[8-9]。

數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)中最重要的是數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合理的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表是順利開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)[10]。系統(tǒng)為儀器、測(cè)點(diǎn)、圖表等對(duì)象進(jìn)行唯一編碼，并通過(guò)主鍵或索引約束技術(shù)將儀器測(cè)點(diǎn)信息與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、空間信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成相互融合、冗余度小、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的時(shí)空一體數(shù)據(jù)庫(kù)。以儀器信息為例(如圖3)，對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行編碼，并基于編碼建立與儀器位置、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、信息分組等數(shù)據(jù)表的關(guān)聯(lián)體系。進(jìn)而明確儀器的基本信息、空間信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。信息分組表又可以根據(jù)分組編碼與報(bào)表、過(guò)程線表進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成儀器-數(shù)據(jù)-圖表信息的無(wú)縫對(duì)接，提高數(shù)據(jù)查詢速度和效率，減少數(shù)據(jù)冗余。

圖3 儀器關(guān)聯(lián)信息關(guān)系示意

2.2 空間信息設(shè)計(jì)與管理

系統(tǒng)涉及的空間信息主要包括：水工程所處流域基礎(chǔ)地理信息、水工程結(jié)構(gòu)信息以及儀器測(cè)點(diǎn)的空間分布等信息。部分空間信息設(shè)計(jì)情況如表1所示，根據(jù)GIS數(shù)據(jù)格式特點(diǎn)，將所有二維空間信息分為點(diǎn)、線及多邊形三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)，按照不同的專題類型進(jìn)行分類分層的圖形化管理。此外，由于CAD圖形資料是工程項(xiàng)目中經(jīng)常用來(lái)表述水工程建筑結(jié)構(gòu)的一種資料形式，因此系統(tǒng)以現(xiàn)有CAD圖形信息與GIS平臺(tái)相結(jié)合，建立統(tǒng)一的工程坐標(biāo)體系，形成CAD-GIS數(shù)據(jù)的跨平臺(tái)兼容與管理流程。

表1 空間信息設(shè)計(jì)

將現(xiàn)有的圖形資料作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，與儀器、測(cè)點(diǎn)的空間信息相匹配，形成安全監(jiān)測(cè)體系中重要的基礎(chǔ)空間圖形資料。

2.3 主要分析方法

2.3.1 統(tǒng)計(jì)模型

通常水工程安全分析工作關(guān)注的重點(diǎn)主要集中在壩體表面與內(nèi)部的位移分析、滲流監(jiān)測(cè)、外部變形及結(jié)構(gòu)體應(yīng)力應(yīng)變分析等幾個(gè)方面，對(duì)于這些問(wèn)題的處理通常需要建立相應(yīng)的分析模型。以土石壩沉降變形分析為例，運(yùn)行期的土石壩沉降實(shí)質(zhì)是土體內(nèi)孔隙水逐漸排出，孔隙體積減小，土骨架和孔隙水受壓力逐漸轉(zhuǎn)移和調(diào)整的過(guò)程[11]。因此沉降主要由土體固結(jié)引起，同時(shí)考慮由庫(kù)水位變化造成的水壓力、濕化變形和上浮力的改變，以及溫度變化引起的土體線脹和凍脹變化，建立面板堆石壩運(yùn)行期的沉降變形統(tǒng)計(jì)模型[12]：

(1)

式中，δt為沉降的時(shí)效分量；δH為水壓分量；δT為溫度分量；H、Hi分別為壩前水深及平均水深；Ti為觀測(cè)當(dāng)天的溫度，以及前i天的平均氣溫；t為從某天起算的時(shí)間；m1、m2、m3為樣本數(shù)；a1、a2、b1、b2、b3、c1、c2為擬合系數(shù)。

2.3.2 空間插值分析

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)儀器以點(diǎn)的形式進(jìn)行布設(shè)，每一只儀器觀測(cè)獲得的物理量表征當(dāng)前所在空間位置的水工程安全性狀。然而，由于每個(gè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的投入成本不同，布點(diǎn)設(shè)計(jì)方案差異性大，儀器布設(shè)常常無(wú)法面面俱到，監(jiān)測(cè)點(diǎn)儀器采集信息無(wú)法完全表達(dá)所需要監(jiān)測(cè)的空間范圍。針對(duì)這類問(wèn)題，利用測(cè)點(diǎn)儀器布設(shè)的空間位置關(guān)系和監(jiān)測(cè)儀器信息，估算監(jiān)測(cè)空白區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，從而將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由點(diǎn)向面進(jìn)行推算，更加全面的了解和掌握全部監(jiān)控范圍的監(jiān)測(cè)信息。常用的空間信息內(nèi)插方法有反距離加權(quán)和克里金法。

(1)反距離加權(quán)法是一種確定性的插值方法，是基于相近相似原理，即距離越近的物體其屬性越相似。該方法以估算點(diǎn)與樣本點(diǎn)間的距離為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均，離估算點(diǎn)越近的樣本點(diǎn)賦予的權(quán)重越大。當(dāng)權(quán)重值由距離平方的反比給出時(shí)，則為反距離平方法[13]，即

(2)

式中，Xj為預(yù)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值；Pi為已知點(diǎn)中第i個(gè)測(cè)點(diǎn)；di為預(yù)測(cè)點(diǎn)與已知點(diǎn)之間的幾何距離；m表示已知測(cè)點(diǎn)集合的點(diǎn)個(gè)數(shù)。

(2)克里金方法是建立在地統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上的一種插值方法，其原理是假設(shè)某種屬性的空間變化既不是完全隨機(jī)也不是完全確定。反之，空間變化可能包括3個(gè)影響因素：空間相關(guān)因素、偏移或結(jié)構(gòu)和隨機(jī)誤差。克里金方法認(rèn)為，當(dāng)空間變量的結(jié)構(gòu)性成分確定后，剩余的差異變化屬于同質(zhì)變化，不同位置之間的差異僅是距離的函數(shù)，可以表示為[14]

(3)

式中，Z(X0)為X0處的估計(jì)值；Z(Xi)為Xi處的觀測(cè)值；λi為克里金權(quán)重系數(shù)；n為觀測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)。

3 應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)基于GIS平臺(tái)并結(jié)合水工程安全監(jiān)測(cè)特點(diǎn)，充分利用空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)、AE組件以及SOA體系架構(gòu)，開(kāi)展水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研究工作。構(gòu)建數(shù)據(jù)查詢與管理、圖形空間信息管理、項(xiàng)目信息管理、資料分析以及系統(tǒng)管理五大模塊，實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測(cè)信息的高效存儲(chǔ)與管理、可視化信息查詢、科學(xué)客觀的資料分析、多元化的信息輸出以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)報(bào)等功能，為水工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了良好的軟件支撐，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩安全隱患，降低事故風(fēng)險(xiǎn)發(fā)揮重要作用。

3.1 信息管理

圖4 儀器信息管理界面示意

系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)空一體化的信息管理體系，將關(guān)系型數(shù)據(jù)表、圖形數(shù)據(jù)以及空間數(shù)據(jù)有效集成。實(shí)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)和儀器基本信息的增刪改功能，確保系統(tǒng)信息與監(jiān)測(cè)硬件一一對(duì)應(yīng)(如圖4)；對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分為原始庫(kù)和整編庫(kù)進(jìn)行分類管理，可以對(duì)監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)信息進(jìn)行判別和處理；圖表信息的管理方面，系統(tǒng)能夠針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目或儀器類型批量創(chuàng)建報(bào)表與過(guò)程線分組，并對(duì)分組進(jìn)行管理；此外系統(tǒng)還提供了項(xiàng)目資料管理、人員信息權(quán)限管理等功能，提高系統(tǒng)的安全性與易操作性。

3.2 可視化查詢與輸出

通常水工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中布設(shè)的儀器少則幾十支多則成百上千支，而且每支儀器又包含監(jiān)測(cè)的物理量和換算獲得的成果值等多種數(shù)據(jù)信息。如果用常規(guī)的點(diǎn)號(hào)檢索法對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行查詢，往往查詢速度慢、檢索效率低，而且需要相當(dāng)熟悉儀器情況的專業(yè)技術(shù)人員才可以完成操作。本系統(tǒng)提供可視化數(shù)據(jù)查詢功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)庫(kù)區(qū)整體地理環(huán)境信息的宏觀查詢，以及對(duì)典型斷面上測(cè)點(diǎn)儀器信息的詳細(xì)查詢(如圖5)。此外系統(tǒng)還提供不同監(jiān)測(cè)類型的報(bào)表、過(guò)程線查詢(如圖6)以及多種方式的圖表信息輸出功能，極大提高了數(shù)據(jù)查詢與輸出的時(shí)效性、便捷性和直觀性。

圖5 重點(diǎn)斷面信息可視化查詢

圖6 監(jiān)測(cè)信息歷史過(guò)程線

3.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理與資料分析

系統(tǒng)針對(duì)水工程安全監(jiān)測(cè)關(guān)注的重點(diǎn)，提供了對(duì)采集數(shù)據(jù)的預(yù)處理和監(jiān)測(cè)信息的分析功能。主要包括：原始數(shù)據(jù)的粗差判別與整編；利用逐步回歸和相關(guān)性分析等數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型實(shí)現(xiàn)任意監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分析模型的構(gòu)建和成果預(yù)測(cè)(如圖7)；對(duì)大壩的抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算并結(jié)合規(guī)范要求獲得最終穩(wěn)定性評(píng)判結(jié)論；利用重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域的有限監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)空間插值方法，進(jìn)行監(jiān)測(cè)項(xiàng)目面域場(chǎng)的分析計(jì)算，如溫度場(chǎng)(如圖8)、滲流場(chǎng)等，并生成等值線圖形。通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理與資料分析，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與可靠性，并提供科學(xué)合理的分析結(jié)論。

圖7 監(jiān)測(cè)信息相關(guān)性分析

圖8 典型斷面溫度場(chǎng)

3.4 分級(jí)報(bào)警

水工程安全監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集、高效的信息管理以及科學(xué)的資料分析，其最終還需要根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將分析結(jié)果及時(shí)傳遞到相關(guān)管理人員與責(zé)任人的手中。系統(tǒng)提供了監(jiān)測(cè)信息分級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)的功能，根據(jù)不同監(jiān)測(cè)儀器的數(shù)據(jù)合理范圍和風(fēng)險(xiǎn)閾值，自動(dòng)判別水工程安全是否存在隱患。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量級(jí)的不同將風(fēng)險(xiǎn)劃分等級(jí)，由系統(tǒng)的GSM功能模塊進(jìn)行短信預(yù)警，根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)將預(yù)警信息發(fā)送到不同級(jí)別的責(zé)任人手中，讓相關(guān)管理人員及時(shí)了解水工程安全狀態(tài)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文充分利用GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)管理、顯示和空間分析方面的優(yōu)勢(shì)，基于GIS平臺(tái)研發(fā)水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)，構(gòu)建了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、屬性信息和空間數(shù)據(jù)一體化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理體系，并在C/S與B/S混合模式架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)信息的查詢、管理、分析與輸出功能。系統(tǒng)在全國(guó)多個(gè)水工程安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)中投入運(yùn)行，具有較好的穩(wěn)定性和高效的數(shù)據(jù)查詢與管理能力，大大提高了安全監(jiān)控的效率和可靠性，可以使安全監(jiān)測(cè)專業(yè)人員和上級(jí)主管部門(mén)及時(shí)掌握水工程的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，指導(dǎo)水利水電工程的安全運(yùn)行。

另一方面，隨著云技術(shù)的快速發(fā)展，基于GIS云建設(shè)模式的計(jì)算平臺(tái)會(huì)進(jìn)一步為水工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供更加高效的數(shù)據(jù)分析方式，更友好的信息管理模式以及低成本的使用地理信息資源。結(jié)合云GIS、三維仿真技術(shù)、專家評(píng)判系統(tǒng)做進(jìn)一步研發(fā)，可為完善系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高級(jí)分析和可視化操作功能，為水工程安全監(jiān)測(cè)信息管理工作提供新的思路和方法。

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(責(zé)任編輯 王 琪)

Design and Application of GIS-Based Water Engineering Safety Monitoring Information Management System

JIN Youjie1，2, ZHOU Keming1，2, WANG Haimei1, LEI Yu1, LI Dong1

(1.Nanjing Automation Institute of Water Conservancy and Hydrology, Ministry of Water Resource, Nanjing 210012, Jiangsu, China; 2.Hydrology and Water Resources Engineering Research Center for Monitoring, Ministry of Water Resources, Nanjing 210012, Jiangsu, China)

By using GIS’s technical advantages in data management, visualization and spatial analysis, and combined with the actual needs of water engineering safety auto-monitoring, the water engineering safety monitoring information management system based on GIS platform is developed. The attribute information, monitoring data and spatial information are integrated together in this system. The safety monitoring information functions including visualization query, data analysis, information management and result output are achieved under mixed mode framework of C/S and B/S. The system has been put into operation in some safety monitoring automation systems of water projects in China, which has improved the efficiency and reliability of automatic safety monitoring of water project.

water engineering safety monitoring; information management system; GIS; design

2015-06-26

水利部科技推廣計(jì)劃項(xiàng)目資助(TG1412)；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(Y916014)

金有杰(1987—)，男，江蘇南京人，工程師，碩士，主要從事基于3S集成技術(shù)的水利信息管理、分析、系統(tǒng)研發(fā)等工作.

TV698.2；TP311.52

A

0559-9342(2016)12-0102-05