朱菲

（遼寧省水利水電科學研究院，遼寧沈陽 110003）

全國山洪災害調(diào)查項目覆蓋2 058個縣的山洪災害防治區(qū)，以小流域為單元，開展山洪災害基本情況、小流域基本特征、水文、社會經(jīng)濟等情況的調(diào)查，綜合分析沿河村落、集鎮(zhèn)和城鎮(zhèn)的現(xiàn)狀防洪能力，以自然村為單元劃分危險區(qū)，科學確定預警指標和閾值[1]。項目主要依托于兩個應用軟件平臺，一個是山洪災害調(diào)查評價現(xiàn)場采集終端，一個是山洪災害調(diào)查評價數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)[2]。前者是山洪數(shù)據(jù)填報、標繪軟件，后者為數(shù)據(jù)審核、上報軟件，為及時準確預警和災害防御提供基礎(chǔ)支撐。

1 調(diào)查表數(shù)據(jù)填寫注意事項

山洪災害調(diào)查評價現(xiàn)場采集終端（以下簡稱“采集終端”）是國家統(tǒng)一部署的應用軟件，是山洪災害屬性數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)存儲和查詢平臺。山洪災害調(diào)查評價主要分內(nèi)業(yè)、外業(yè)調(diào)查及斷面管理三類共計30張表。其中內(nèi)業(yè)表15張，外業(yè)表12張，斷面表3張（如表1所示）。需要注意以下幾點：

1）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，同一個行政村內(nèi)的所有自然村的總?cè)丝谙嗉拥扔诖诵姓宓目側(cè)丝?，同一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)下的行政村總?cè)丝谙嗉拥扔诖肃l(xiāng)鎮(zhèn)的總?cè)丝?，所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)的總?cè)丝谙嗉拥扔谡麄€縣區(qū)的總?cè)丝??？倯魯?shù)、土地面積、耕地面積同理。

2）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，總戶數(shù)應小于總?cè)丝跀?shù)，同一行政級別總?cè)丝跀?shù)除以總戶數(shù)，即每戶平均人數(shù)應該在合理范圍內(nèi)。

3）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，土地面積應大于耕地面積，土地面積單位為平方公里，耕地面積單位為畝。在出現(xiàn)不合理數(shù)據(jù)時，極有可能是填報人員把單位弄錯。

4）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，防治情況分為非防治區(qū)、防治區(qū)、重點防治區(qū)三類，除自然村行政區(qū)劃級別的按要求選擇三者之一外，其他行政區(qū)劃級別的均為非防治區(qū)。即使行政村以下的所有自然村都是防治區(qū)或者重點防治區(qū)，這個行政村的防治情況也應該選擇非防治區(qū)，否則會錯誤地增加統(tǒng)計表中防治區(qū)或重點防治區(qū)的數(shù)量[4]。

5）外業(yè)表包括兩部分數(shù)據(jù)：一部分是內(nèi)業(yè)表已經(jīng)填報的數(shù)據(jù)；另一部分是需要外業(yè)再次調(diào)查后填報的數(shù)據(jù)。外業(yè)表的填報需從采集終端導出excel表，填報完成后再導入采集終端。在這個過程中，如果修改部分內(nèi)業(yè)已經(jīng)填報的數(shù)據(jù)，會使內(nèi)業(yè)表和外業(yè)表相同字段下數(shù)據(jù)不一致，導致采集終端內(nèi)、外業(yè)表出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯亂，也會影響匯總表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

6）采集終端多媒體數(shù)據(jù)即表1中需要照相的圖片數(shù)據(jù)，尺寸要求為800×600像素。一個縣區(qū)照片數(shù)量往往超過萬張，且由于多組人員同時作業(yè)，相機參數(shù)設(shè)置不盡相同，導致照片規(guī)格也會不同?？梢栽趯氩杉K端前期或后期，利用JPEG Resizer軟件將所有照片批量修改成800×600像素尺寸。

7）在圖形數(shù)據(jù)標繪時，危險區(qū)應在居民地輪廓范圍內(nèi)。

8）安置點位置應不在危險區(qū)內(nèi)。

9）轉(zhuǎn)移路線不能自相交。

2 安置點及轉(zhuǎn)移路線批量編碼的方法

安置點與轉(zhuǎn)移路線編碼相對應的傳統(tǒng)做法是在采集終端中，將轉(zhuǎn)移路線的編碼復制粘貼到其所指向的安置點下“轉(zhuǎn)移路線編碼”數(shù)據(jù)框中。但由于安置點的數(shù)目較多，所以單一形式的復制粘貼操作較為繁瑣，也容易漏填。地理信息系統(tǒng)（GIS）是專用于地理空間信息處理和管理的計算機技術(shù)系統(tǒng)，可系統(tǒng)高效地實現(xiàn)山洪災害調(diào)查評價工作[5]。利用ArcGIS軟件，以采集終端根目錄下的安置點和轉(zhuǎn)移路線SHP文件為數(shù)據(jù)源，以安置點為圓心，以一定長度為半徑建立緩沖區(qū)，連接安置點和轉(zhuǎn)移路線，并將轉(zhuǎn)移路線編碼字段賦值給對應的安置點，能夠?qū)崿F(xiàn)安置點與轉(zhuǎn)移路線編碼字段批量賦值。具體操作步驟如下：

1）在采集終端找到相應的PLACEMENT(安置點)和TRANSFER（轉(zhuǎn)移路線）兩個SHP文件，并加載到ArcMap軟件中。在安置點的屬性表中，字段PID和ZPID分別表示安置點的編碼和與安置點連接的轉(zhuǎn)移路線編碼。在轉(zhuǎn)移路線的屬性表中，字段PID表示轉(zhuǎn)移路線編碼。利用“分析工具-鄰域分析-緩沖區(qū)”建立安置點緩沖區(qū)，目的是將安置點與其對應的轉(zhuǎn)移路線間接連接上，解決人工標繪的過程中，兩者未必完全連接的問題[6]。距離現(xiàn)行單位可以根據(jù)安置點與轉(zhuǎn)移路線標繪精度來設(shè)置，這里定為50 m。

2）利用“分析工具-疊加分析-空間鏈接”將轉(zhuǎn)移路線鏈接到安置點緩沖區(qū)上，輸出要素命名為“安置點50m_spatialuoin”，連接操作默認為“join_one_to_one”。

3）右鍵點擊PLACEMENT(安置點)選擇“連接和關(guān)聯(lián)-連接”，選擇該圖層中連接將基于的字段名稱為PID，選擇要連接到此圖層的表為“安置點50m_spatialuoin”，驗證連接。

表1 山洪災害調(diào)查評價表

4）打開PLACEMENT(安置點)屬性表，右鍵點擊ZPID字段選擇字段計算器。使用“VB腳本”操作，計算規(guī)則為“PLACEMENT.ZPID=安置點50m_SPATIALJOIN.ZPID”。至此，安置點屬性中轉(zhuǎn)移路線編碼的字段將被賦予與以安置點為圓心，半徑為50 m緩沖區(qū)相交的轉(zhuǎn)移路線的編碼，實現(xiàn)了安置點批量加入轉(zhuǎn)移路線編碼的操作，準確高效。

3 檢查糾錯

在采集終端標繪過程中，很多空間數(shù)據(jù)由于人為原因造成邏輯上的錯誤，比如危險區(qū)不在居民地輪廓內(nèi)、危險區(qū)與其他危險區(qū)相交、轉(zhuǎn)移路線自相交等，這些問題是審核軟件無法審核出來的，依賴于傳統(tǒng)人工審核的方式，只能在采集終端地圖中將檢查對象放大，沿著轉(zhuǎn)移路線、危險區(qū)、居民地輪廓邊緣逐一細致排查，消耗大量的人力，效率較低。然而，利用ArcGIS軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)要素以一定規(guī)則進行拓撲，可以有效地解決這一問題。

在拓撲之前，需要將采集終端安裝目錄下TRANSFER（轉(zhuǎn)移路線）、DANAD（危險區(qū)）、FZ?CLK（居民地輪廓）的SHP文件加載到ArcMap軟件中，并在對應目錄下建立文件地理數(shù)據(jù)庫、要素數(shù)據(jù)集，再導入TRANSFER（轉(zhuǎn)移路線）、DANAD（危險區(qū)）、FZCLK（居民地輪廓）的SHP文件，在數(shù)據(jù)集里進行數(shù)據(jù)拓撲。

3.1 危險區(qū)出錯拓撲方法

在要素數(shù)據(jù)集下新建拓撲，要素類選擇DAN?AD（危險區(qū)）和FZCLK（居民地輪廓），并添加兩項規(guī)則，包括DANAD不能重疊和DANAD必須被FZCLK要素覆蓋。通過驗證，將生成的拓撲拖拽到圖層中，紅色區(qū)域為危險區(qū)相交以及危險區(qū)不在居民地輪廓的數(shù)據(jù)類型，黃色區(qū)域為居民地輪廓，綠色區(qū)域為危險區(qū)。通過編輯工具選擇，可以看到一共有四塊危險區(qū)，其PIN(危險區(qū)編碼)分別為2110050010030002C00S、2110050010030002C00p、2110050010030002C00q、 2110050010030002C00r。紅色區(qū)域從左至右，第一、三、五區(qū)域為危險區(qū)相交的錯誤，第二、四、六區(qū)域為危險區(qū)超出居民地輪廓區(qū)域的錯誤。修改錯誤可以在ArcMap軟件上直接修改后替換采集終端軟件目錄下DANAD和FZ?CLK兩個SHP文件，也可以利用顯示的危險區(qū)編碼（PIN）在采集終端里查找對應的危險區(qū)進行修改或者重新標繪[7]。這樣，有效地解決了數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)無法審核出來這類邏輯錯誤的問題。

3.2 轉(zhuǎn)移路線自相交拓撲方法

與危險區(qū)不在居民地輪廓內(nèi)、危險區(qū)與其他危險區(qū)相交拓撲方法同理，選擇要參與的要素類為TRANSFER，添加規(guī)則為不能自重疊和不能自相交兩項。將拓撲加載到地圖上，轉(zhuǎn)移路線自相交的點將以紅色圓點顯示，轉(zhuǎn)移路線為藍色線。此錯誤同樣可以在ArcGIS軟件上修改，也可以在采集終端上修改。

4 結(jié)語

遼寧省是全國山洪災害較為嚴重的省份之一。山洪災害調(diào)查與評價作為遼寧省防汛抗旱工作的一項重點任務(wù)，主要依托于山洪災害調(diào)查評價現(xiàn)場采集終端和山洪災害調(diào)查評價數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)這兩個平臺，進行大數(shù)據(jù)信息的收集、存儲、統(tǒng)計和分析。通過介紹實際運用中的工作經(jīng)驗和注意事項，為廣大水利工作者提供參考和指導。通過利用ArcGIS軟件，對采集終端各縣區(qū)的數(shù)據(jù)表格和多媒體數(shù)據(jù)進行處理，可大大提升數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)的準確性以及數(shù)據(jù)填報人員的工作效率。對于已有山洪災害大數(shù)據(jù)信息的分析和運用將是下一步工作的重點。匯總省、市兩級的山洪災害數(shù)據(jù)，與DEM高程數(shù)據(jù)結(jié)合形成洪水動態(tài)演進和淹沒預報模型，可根據(jù)降雨量數(shù)據(jù)及時通知危險區(qū)居民按照轉(zhuǎn)移路線轉(zhuǎn)移到最近的安置點。同時，可以將山洪災害數(shù)據(jù)與已有水利普查數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等其他專項的水利數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立一個統(tǒng)一、完善的水利數(shù)據(jù)平臺，為山洪災害預警預報以及科學決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐。對減輕山洪災害的損失具有較強的現(xiàn)實意義。

［參 考 文 獻］

［1］我國山洪災害基本情況和防御技術(shù)措施—專訪國家防汛抗旱督察專員邱瑞田［J］.中國防汛抗旱，2014（2）：11—14.

［2］李浩.山洪災害調(diào)查評價數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)設(shè)計［J］.內(nèi)蒙古民族大學學報：自然科學版，2016（3）：213—215.

［3］任洪玉，余金龍，張平倉.省級山洪災害防治區(qū)劃研究［J］.長江科學院院報，2008，25（3）.

［4］張平倉，任洪玉，胡維忠，等.中國山洪災害防治區(qū)劃初探［J］.水土保持學報，2006（6）：196—200.

［5］王春華，王全益.GIS技術(shù)在山洪災害調(diào)查評做工作中的應用［J］.中國水利，2015（11）：45—46.

［6］馬建明，劉昌東，程先云，等.山洪災害監(jiān)測預警系統(tǒng)標準化綜述［J］.中國防汛抗旱，2014（6）：9—11.

［7］賈艷紅，郝志強，劉秀君.基于ArcGIS的面狀要素矢量化方法對比［J］.測繪與空間地理信息，2013（1）：24—26.