高仁強，張 鵬，彭海波，鄧小霞，劉 智，楊志潮，鐘建群，李興漢

（廣東省水利水電科學(xué)研究院，河口水利技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，廣州 510630）

0 引 言

山洪災(zāi)害點多面廣、突發(fā)性強、防御難度大，是我國洪澇災(zāi)害中致人傷亡的主要災(zāi)種［1，2］，是廣東省自然災(zāi)害的“頭號殺手”，也是制約山丘區(qū)經(jīng)濟社會健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。據(jù)應(yīng)急管理部發(fā)布的全國自然災(zāi)害調(diào)查結(jié)果顯示，廣東省平均每年因暴雨導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害造成240 多萬人受災(zāi)，60 多人死亡，直接經(jīng)濟損失近28 億元，近5年來山洪災(zāi)害的死亡人數(shù)占洪澇災(zāi)害死亡人數(shù)的70%以上。廣東省山洪威脅地區(qū)涉及18個市、80 個縣、922 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、10 454 個行政村、54 366 個自然村，覆蓋面積約10.13 萬km2的土地，威脅人口達1 631.56 萬人。受土地資源制約，山丘區(qū)人口不斷向沿河地勢相對平緩地帶集中，山丘區(qū)極端暴雨頻發(fā)，加上山丘區(qū)技術(shù)力量薄弱、財力不足、防御設(shè)施有限，導(dǎo)致山洪災(zāi)害防御形勢極為嚴峻。

近年來，廣東省深入貫徹落實水利部、國家防汛抗旱總指揮部的決策部署，通過大力推進中小河流治理、隱患水庫除險加固、山洪災(zāi)害防治等項目，山洪災(zāi)害防治工作逐漸取得成效。其中，廣東省在2013-2015年基本完成全省80 個山洪災(zāi)害防治縣的山洪災(zāi)害調(diào)查評價任務(wù)［3］。通過開展山洪災(zāi)害調(diào)查，初步查清山洪災(zāi)害防治區(qū)范圍、小流域基本特征和暴雨特性、沿河村落的人員分布、社會經(jīng)濟和歷史山洪災(zāi)害情況等基本信息；在調(diào)查成果的基礎(chǔ)上以小流域為單元開展分析評價工作，評價防治區(qū)內(nèi)沿河村落的防洪現(xiàn)狀能力，并科學(xué)劃定危險區(qū)范圍、明確轉(zhuǎn)移路線和安置點、確定成災(zāi)水位和預(yù)警指標，形成了山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果大數(shù)據(jù)［3］。但是這些調(diào)查評價成果僅僅是按照國家要求填報匯總?cè)霂於?，并沒有直接應(yīng)用于基層干部群眾防御山洪災(zāi)害，調(diào)查評價成果大數(shù)據(jù)的價值并未得到充分挖掘利用。另一方面，我省大部分縣鎮(zhèn)村基層技術(shù)力量薄弱、財力有限，因此如何在有限的財力下，盡可能充分利用調(diào)查評價成果大數(shù)據(jù)，提高基層的山洪災(zāi)害防御能力和水平，就是一個亟待解決的問題。

為使調(diào)查評價成果能及時應(yīng)用于基層的防汛指揮工作，充分挖掘調(diào)查評價成果的數(shù)據(jù)價值，研究中選取廣東省云浮、清遠、梅州、河源、韶關(guān)、汕尾和茂名7 個地市的重點防治縣、鎮(zhèn)開展山洪災(zāi)害防御圖和防御手冊編制工作，同時配套開發(fā)了基于WebGIS 的防御圖冊信息管理系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問和安全控制機制，實現(xiàn)防御圖冊各類數(shù)據(jù)的可視化展示、動態(tài)管理、在線更新及溯源追蹤等功能，進一步提高基層水利部門的山洪災(zāi)害信息化管理能力。

1 防御圖冊編制技術(shù)

山洪災(zāi)害防御圖是將山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果直接運用到基層的重要舉措，將調(diào)查評價的主要成果布置在一張圖上，使之以直接、直觀、形象、生動的形式進行展示和表達，指導(dǎo)基層科學(xué)防御山洪災(zāi)害。防御手冊則是防御圖的拓展工作，目的是對防御圖進一步解釋和對圖上無法完整表達的防汛要素進行補充完善，同時向基層普及山洪災(zāi)害防御和自救知識，形成“一圖一冊”形式的防汛指揮專題圖冊，為及時、準確、科學(xué)、全面的防汛指揮作業(yè)提供參謀。

1.1 防御圖編制方法

1.1.1 數(shù)據(jù)收集與復(fù)核

防御圖所需的數(shù)據(jù)資料可歸納為基礎(chǔ)地理信息、調(diào)查評價成果、防汛臺賬、隱患點以及其他數(shù)據(jù)5大類?；A(chǔ)地理信息主要包括各級行政區(qū)劃、行政駐地、各等級道路、鐵路以及河流水系等信息；調(diào)查評價成果包括防治區(qū)基本情況、沿河村落人數(shù)和戶數(shù)、危險區(qū)等級與范圍、預(yù)警指標、防洪能力評價、水雨情監(jiān)測站點、簡易監(jiān)測預(yù)警設(shè)施、轉(zhuǎn)移路線和橫斷面等信息；防汛臺賬包括各級防汛指揮中心、物資倉庫、防汛搶險隊伍、安置點、易澇點等；隱患點數(shù)據(jù)則包括隱患水利工程、地質(zhì)災(zāi)害隱患點和削坡建房隱患點；其他數(shù)據(jù)則包括中小河流治理河段、防御預(yù)案、防汛責(zé)任人以及數(shù)字高程模型等。

數(shù)據(jù)收集過程中由于防汛臺賬、隱患點數(shù)據(jù)資料多數(shù)是通過各地水利部門逐級上報所得，存在漏報、誤報等情況，為提高數(shù)據(jù)成果質(zhì)量，需要進一步復(fù)核，通過實地走訪、現(xiàn)場交流與書面征求意見等形式，對表格數(shù)據(jù)的漏報誤報項進行補充完善。根據(jù)要素的坐標信息通過GIS空間連接工具關(guān)聯(lián)要素所在的區(qū)劃信息，與地址比較以及時發(fā)現(xiàn)并修正位置錯誤的要素。

1.1.2 地圖設(shè)計

地圖設(shè)計主要包括要素符號設(shè)計、專題信息表設(shè)計和地圖輔助信息表達3 個方面。防御圖要素的符號設(shè)計主要根據(jù)《水利空間要素圖式與表達規(guī)范》（SL 730-2015）和《防汛抗旱用圖圖式》（SL 73.7-2013）進行設(shè)計，鎮(zhèn)級防御圖需要將各類防汛要素信息進行詳盡展示，而縣級防御圖則需要適當精簡和概化，以突出重點。專題信息表設(shè)計主要是在防御圖中補充山洪災(zāi)害調(diào)查評價的成果資料，如山洪災(zāi)害調(diào)查成果表、分析評價成果表和設(shè)計暴雨成果表。其中山洪災(zāi)害調(diào)查成果表主要內(nèi)容有防治區(qū)基本概況（沿河村落人口、戶數(shù)、面積等）、防治區(qū)涉水工程數(shù)量、危險區(qū)總?cè)丝谂c房屋信息、預(yù)警設(shè)施數(shù)量；分析評價成果表主要內(nèi)容有下轄鎮(zhèn)或村的現(xiàn)狀防洪能力、不同危險等級區(qū)域的人口和房屋數(shù)量、預(yù)警指標等；設(shè)計暴雨成果表的主要內(nèi)容信息為歷史暴雨均值和不同設(shè)計頻率下的雨量信息。地圖輔助信息表達的設(shè)計內(nèi)容主要包括圖名、比例尺、圖例、指北針、鷹眼等輔助元素，其主要作用是幫助讀者宏觀上把握整幅地圖的內(nèi)容。需要注意的是，縣級防御圖還需對各鎮(zhèn)的關(guān)鍵調(diào)查成果進行統(tǒng)計，并以統(tǒng)計卡片的形式單獨布置在地圖上，方便縣級防汛人員快速了解各鎮(zhèn)防汛要素情況。

1.1.3 制圖綜合

（1）符號級別。制圖過程中，原始的道路數(shù)據(jù)包含高速、國道、省道等多種等級，但是GIS軟件是以無序的形式堆疊放置在地圖上，會出現(xiàn)高等級道路被低等級道路穿插而過的不合理現(xiàn)象，因此需要區(qū)分各類道路的層級關(guān)系，并且使得高等級的道路具有更高的連續(xù)性［7］。圖1 是原始道路數(shù)據(jù)直接渲染的顯示效果，很明顯在不同級別的道路交接處，道路無法平滑地融合起來。而設(shè)置符號級別后，相同層級的道路能保持連通，高等級道路不被低等級道路打斷，如圖2。

圖1 原始道路數(shù)據(jù)渲染效果

圖2 道路圖層設(shè)置符號級別后的渲染效果

（2）制圖表達。道路要素經(jīng)過符號化處理后，為便于縣鎮(zhèn)村各級防御圖的遷移與復(fù)用，采用制圖表達工具將道路要素符號以制圖表達的形式存儲在GDB文件中，以方便道路矢量圖層樣式可以隨圖層數(shù)據(jù)的遷移而遷移，提高制圖效率［7］。研究中主要對道路、水文站、水位站、水閘、橋梁和堰壩等要素設(shè)置了制圖表達。

（3）符號抽稀。在制圖過程中，將部分點狀要素符號采用標注形式進行表達，能起到抽稀的作用。比如應(yīng)急庇護點，如果直接將所有的應(yīng)急庇護點都以矢量點圖層進行顯示，地圖的某些區(qū)域會因為要素符號的重疊而顯得非常緊湊，讓人難以快速理解要素實際所表達的信息，因此考慮將部分點狀要素符號以標注形式顯示，則該點狀要素的空間布局就會根據(jù)地圖頁面的空間剩余情況合理分布和避讓，保持一定的間距，不至于地圖頁面空間太過緊湊，影響視覺體驗。

（4）標記分散。原始數(shù)據(jù)中，有些重要的防御要素（如監(jiān)測站點）由于地理位置非常接近，在大比例尺地圖上（如鎮(zhèn)級防御圖）能很好地分開，但是在小比例尺地圖（如縣級防御圖）上就會聚合成一團（如圖3）。因此需要以一定的參考比例尺為基準，將不同比例尺下的要素符號轉(zhuǎn)換到該參考比例尺下，并設(shè)置合適的間距，將各個要素分散到該距離范圍外以避免壓蓋（如圖4）。

圖3 原始監(jiān)測點符號化顯示效果

圖4 原始監(jiān)測點經(jīng)過分散處理后的顯示效果

1.1.4 圖幅配置

綜合考慮各圖件要素需以清晰、完整、直觀的方式表達，符合基層干部群眾的快速識圖要求，參照現(xiàn)行國家標準和相關(guān)水利行業(yè)的制圖規(guī)范，將地圖要素合理放置在圖幅范圍內(nèi)。其中鷹眼圖以及圖名、指北針、比例尺的位置是固定的，而分析評價成果表、調(diào)查評價成果表、設(shè)計暴雨成果表以及圖例的位置需根據(jù)地圖剩余空間進行合理配置。本文針對各行政區(qū)劃的形狀特點，設(shè)置了橫幅、方幅和縱幅3 種不同的頁面布局，通過動態(tài)計算行政區(qū)劃的外包矩形范圍，并比較分析評價成果表、調(diào)查評價成果表、設(shè)計暴雨成果表以及圖例四者與防御圖圖幅的高度關(guān)系，自動選擇相應(yīng)的頁面布局以適配要素空間表達，如圖5所示。

圖5 圖幅配置示意圖

1.1.5 批量化制圖

由于不同的縣鎮(zhèn)或村級防御圖之間，除數(shù)據(jù)內(nèi)容不同之外，符號樣式、圖層風(fēng)格和圖幅配置等方面都保持一致，根據(jù)這一特點，可采用Arcgis的“數(shù)據(jù)驅(qū)動頁面”功能進行批量化制圖。為提高圖幅范圍的自適應(yīng)性，研究中采用arcgis python 技術(shù)對地圖布局進行動態(tài)設(shè)計，開發(fā)了基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動頁面”的批量制圖代碼，通過設(shè)置頁面索引圖層以及索引字段，動態(tài)配置頁面布局、地圖符號樣式和計算圖表位置，實現(xiàn)38 個縣和372 個鎮(zhèn)的防御圖批量化制作。

1.2 防御手冊編制方法

1.2.1 資料收集與校核

防御手冊所需的數(shù)據(jù)資料主要來源于防御圖，包括水利普查基礎(chǔ)信息、調(diào)查評價成果數(shù)據(jù)和汛期臺賬數(shù)據(jù)等，其中的許多數(shù)據(jù)都由各地防汛部門提供，不可避免地存在一些人工填報誤差，為方便數(shù)據(jù)的維護和更新，手冊的所有動態(tài)數(shù)據(jù)均按照統(tǒng)一的表格模版進行匯總整理，經(jīng)校核無誤后再將其整編入庫，與防御圖冊信息管理系統(tǒng)共同建庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，供編制縣鎮(zhèn)村后期對防御手冊數(shù)據(jù)成果進行維護和更新，保障防御手冊成果的時效性和可靠性。

為減少人工填報誤差，防御手冊收集的數(shù)據(jù)資料必須進行檢查與校核，以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量達標。資料檢查主要包括空間分布合理性、數(shù)值合理性、標繪精度檢查等內(nèi)容，根據(jù)數(shù)據(jù)源的結(jié)構(gòu)特點，可采用經(jīng)驗判斷、異常值分析、抽樣推斷、地區(qū)對比等方法完成質(zhì)量檢查［2］。

1.2.2 數(shù)據(jù)入庫

數(shù)據(jù)校核完成后，為方便防御圖和防御手冊的數(shù)據(jù)動態(tài)管理，研究中選用GIS 領(lǐng)域內(nèi)常用的postgre SQL 數(shù)據(jù)庫完成各類防汛要素的空間信息與屬性信息的一體化存儲，存儲空間數(shù)據(jù)的同時建立空間索引以提高數(shù)據(jù)的查詢與制圖效率，采用SDE數(shù)據(jù)庫引擎技術(shù)在GIS制圖軟件與Postgre SQL數(shù)據(jù)庫間建立數(shù)據(jù)通信接口，避免數(shù)據(jù)的分散存儲導(dǎo)致數(shù)據(jù)更新不同步問題，該數(shù)據(jù)庫也是配套開發(fā)的防御圖冊信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。

1.2.3 手冊設(shè)計

防御手冊的主體內(nèi)容包括山洪災(zāi)害基礎(chǔ)知識、山洪災(zāi)害防御體系、山洪災(zāi)害調(diào)查成果、防汛應(yīng)急能力和極端氣候情況五部分，共計十三章：第一章介紹山洪災(zāi)害基本知識，幫助基層工作者對山洪災(zāi)害有一個簡要認識；第二章介紹山洪災(zāi)害的成因，總結(jié)歸納山洪災(zāi)害的特點；第三章介紹我省山洪災(zāi)害防御體系組成要素，重點介紹山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，以指導(dǎo)基層山洪災(zāi)害防御工作者有針對性地編制山洪災(zāi)害防御預(yù)案；第四章介紹我省各級山洪災(zāi)害防御機構(gòu)的職責(zé)，明確縣鎮(zhèn)村各級防御責(zé)任人的工作內(nèi)容和職責(zé)要求；第五章介紹我省現(xiàn)有簡易監(jiān)測預(yù)警設(shè)施的種類、功能和使用方法；第六和第七章分別從社會層面和個人層面普及山洪災(zāi)害防御知識和技巧，幫助組織和個人有效應(yīng)對山洪災(zāi)害威脅；第八章介紹群測群防體系，重點講解基層培訓(xùn)與演練的任務(wù)和目標；第九章介紹山洪易發(fā)區(qū)水庫防洪隱患和應(yīng)急處理措施；第十章對編制縣鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害調(diào)查成果做簡要介紹；第十一章對編制縣鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害危險點（區(qū)）情況做簡要介紹；第十二章對編制縣鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害防御設(shè)施和抗災(zāi)力量做簡要介紹；第十三章對編制縣鎮(zhèn)的歷年極端氣候（如洪災(zāi)、旱災(zāi)）及其社會影響等做簡要介紹。

1.2.4 手冊批量化制作

本文首先建立好統(tǒng)一、標準化的防御手冊模板文件，涉及動態(tài)數(shù)據(jù)的內(nèi)容部分則采用占位符預(yù)先進行標記。然后基于python 腳本編程技術(shù)開發(fā)防御手冊批處理程序，從數(shù)據(jù)庫中按照所屬區(qū)域進行查詢和篩選，然后填充到模版所對應(yīng)的占位符位置，所有的占位符填充完成后再更新模版文件，從而實現(xiàn)批量制作相關(guān)縣、鎮(zhèn)級防御手冊。另外，各編制縣、鎮(zhèn)工作人員可通過配套開發(fā)的防御圖冊信息管理系統(tǒng)在線填報和修改防御手冊數(shù)據(jù)內(nèi)容，數(shù)據(jù)內(nèi)容修改完成后，使用防御手冊批處理程序即可快速批量更新防御手冊。

2 防御圖冊成果信息化管控

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

防御圖冊信息管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)由物理層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和表現(xiàn)層四部分組成，整體設(shè)計符合相關(guān)技術(shù)標準和法律規(guī)范，同時滿足高內(nèi)聚低耦合的設(shè)計理念。物理層的主要作用是提供系統(tǒng)正常運作所需的硬件設(shè)施，數(shù)據(jù)層主要是為提供系統(tǒng)正常運作所必要的數(shù)據(jù)源，該系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)源包括地圖數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)三大類。業(yè)務(wù)層是系統(tǒng)架構(gòu)的核心部分，由于該系統(tǒng)是對防御圖冊的各類數(shù)據(jù)源進行動態(tài)管理，為各級部門在圖冊成果共享、更新與下載方面提供便利，各類數(shù)據(jù)均存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)對各類數(shù)據(jù)的操作主要是通過ArcSDE 數(shù)據(jù)庫引擎來實現(xiàn)，而地圖發(fā)布、要素編輯和空間分析則主要依賴ArcGIS Server 來完成。表現(xiàn)層則是為客戶端提供的應(yīng)用程序界面，系統(tǒng)用戶主要包括各級水利管理部門和基層群眾。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 WebGIS技術(shù)

WebGIS 是Internet 與GIS 結(jié)合的產(chǎn)物，是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來擴展和完善傳統(tǒng)GIS 的一項新技術(shù)，其核心是利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的空間信息管理及服務(wù)，以滿足空間數(shù)據(jù)共享以及GIS 業(yè)務(wù)的分布式處理需求［9-11］。與傳統(tǒng)GIS 相比，Web GIS具有跨平臺性好、輕量級、易部署、拓展性強等諸多優(yōu)點［12］。WebGIS 的工作原理是：客戶端采用Web 瀏覽器向服務(wù)器端發(fā)送空間數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器端主要負責(zé)空間數(shù)據(jù)的分析和查詢操作，并將結(jié)果返回至客戶端進行可視化展示，服務(wù)器端與客戶端之間的應(yīng)用交互主要通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)。

2.2.2 地圖緩存技術(shù)

由于省級影像地圖的數(shù)據(jù)容量非常之大，普通的網(wǎng)絡(luò)帶寬無法做到實時訪問與快速渲染，導(dǎo)致地圖的加載速度不能滿足正常的GIS 應(yīng)用需求，而地圖緩存則可以很好地解決該問題。地圖緩存又稱地圖瓦片，是一個包含多個不同比例尺下整個地圖范圍的地圖切片目錄，采用靜態(tài)地圖切片技術(shù)實現(xiàn)地圖快速訪問［13］。在客戶端發(fā)出訪問地圖的請求時，服務(wù)器根據(jù)當前的比例尺信息以及所需空間范圍獲取相應(yīng)級別下的地圖瓦片并拼接成地圖，取代通過服務(wù)器動態(tài)創(chuàng)建地圖的方式，從而實現(xiàn)局部地圖的高效快速訪問。

2.2.3 空間數(shù)據(jù)引擎SDE

SDE 是Spatial Database Engine 的縮寫，是一種介于GIS 應(yīng)用程序與空間數(shù)據(jù)庫之間的中間件技術(shù)，它為用戶提供了訪問空間數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一接口。ArcSDE 是SDE 技術(shù)的一種，由世界著名的GIS 軟件生產(chǎn)商ESRI公司推出的一種空間數(shù)據(jù)引擎，它同時支持空間與非空間數(shù)據(jù)的操作處理，在分布式GIS 系統(tǒng)構(gòu)建方面具有廣泛應(yīng)用［14］。ArcSDE 將地理空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，如Oracle、Postgre SQL 等，利用從關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中繼承的強大數(shù)據(jù)管理功能對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，從而實現(xiàn)海量空間信息的動態(tài)存儲與管理，保證了更高的存儲效率和數(shù)據(jù)完整性，尤其適用多用戶、大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用場景。

SDE的工作原理是：SDE客戶端發(fā)出請求，由SDE服務(wù)器端處理這個請求，通過SDE 應(yīng)用程序?qū)⒃撜埱筠D(zhuǎn)換成為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（DBMS）能處理的事務(wù)請求，DBMS 完成相應(yīng)的請求處理，SDE服務(wù)器端再將處理的結(jié)果實時反饋給GIS應(yīng)用程序。

2.2.4 統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問與安全控制

系統(tǒng)實現(xiàn)了地圖數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)與水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一訪問機制，避免了對這幾類數(shù)據(jù)的獨立操作帶來的數(shù)據(jù)不同步問題，有利于對地圖數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一體化控制。地圖數(shù)據(jù)存儲在Arcgis Server 服務(wù)器中，并以網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)（Web Map Service，WMS）的形式發(fā)布，發(fā)布過程中利用地圖緩存技術(shù)在Arcgis Server 服務(wù)器本地創(chuàng)建地圖緩存，進而提供網(wǎng)絡(luò)訪問途徑?？臻g數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)則存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，其中空間數(shù)據(jù)以發(fā)布要素服務(wù)（Web Feature Service，WFS）的形式提供對外訪問途徑。此外，系統(tǒng)增加了一個統(tǒng)一的日志表，用戶對于數(shù)據(jù)的任何操作信息都會自動記錄到日志表中，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的溯源追蹤，方便錯誤數(shù)據(jù)的檢查，為保障數(shù)據(jù)的安全性和可靠性提供支撐。

客戶端查詢地圖∕空間數(shù)據(jù)時，ArcSDE 會從數(shù)據(jù)庫中查詢要素圖層所對應(yīng)的服務(wù)地址，服務(wù)器對查詢到的服務(wù)地址進行解析，將地址頭部、地址路徑等信息進行拼接組成完整的訪問地址，并返回給客戶端，客戶端攜帶此地址訪問ArcGIS Server服務(wù)端并獲得查詢結(jié)果，進而對圖層要素進行編輯操作，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)支持下實現(xiàn)了防御圖冊的聯(lián)動更新。

3 成果與應(yīng)用

3.1 防御圖成果與應(yīng)用

基于研發(fā)的防御圖編制方法，高效完成了廣東省7 個地市的38 個防治縣和382 個防治鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害防御圖編制工作，縣級和鎮(zhèn)級防御圖制作效果分別如圖7 和圖8 所示?？h級防御圖重點表達各個鎮(zhèn)的防御要素統(tǒng)計信息，同時對水雨情監(jiān)測點、危險區(qū)、隱患點、水利工程等關(guān)鍵要素詳細展示；而鎮(zhèn)級防御圖則突出細節(jié)信息，充分體現(xiàn)山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果。相比于傳統(tǒng)的純手工制圖方法而言，批量化制圖技術(shù)可以大幅壓縮編制時間。目前防御圖成果已全面交付各編制縣、鎮(zhèn)基層防汛部門使用，在山洪災(zāi)害的分析研判、安全巡查、避險轉(zhuǎn)移、人員安置、搶險救災(zāi)等環(huán)節(jié)中都發(fā)揮重要作用，有力改變基層應(yīng)對山洪災(zāi)害的被動局面。

圖7 縣級山洪災(zāi)害防御圖

圖8 鎮(zhèn)級山洪災(zāi)害防御圖

3.2 防御手冊成果與應(yīng)用

基于本文研發(fā)的防御手冊編制方法，高效完成了廣東省7個地市的38 個防治縣和382 個防治鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害防御手冊編制工作，防御手冊制作效果如圖9 所示。目前防御手冊成果已全面交付各編制縣、鎮(zhèn)基層防汛部門使用，在山洪災(zāi)害的分析研判、避險轉(zhuǎn)移、人員安置、隱患處置、群測群防體系建設(shè)和普及防御常識等方面具有重要價值，并與防御圖共同形成“一圖一冊”的基層防汛指揮體系，進一步增強了基層的山洪災(zāi)害防御和決策能力。

圖9 山洪災(zāi)害防御手冊

3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)及應(yīng)用

為滿足防御圖冊成果的安全、動態(tài)、一體管控以及在線瀏覽更新等實際業(yè)務(wù)需求，基于WebGIS 框架，研發(fā)了山洪災(zāi)害防御圖冊信息管理系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問和安全控制機制，實現(xiàn)防御圖冊各類數(shù)據(jù)的可視化展示、動態(tài)管理、在線更新以及溯源追蹤等功能，有力保障數(shù)據(jù)成果的可靠性、準確性和時效性。

該系統(tǒng)已集成了所有編制縣鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害防御圖冊成果，目前為縣鎮(zhèn)基層防汛部門提供了100 余次下載瀏覽服務(wù)、5 000余次數(shù)據(jù)更新與在線制圖服務(wù)，用戶量近1 000 人，同時該系統(tǒng)與廣東省的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺進行了對接，相關(guān)的監(jiān)測站點、防汛預(yù)案等信息會動態(tài)更新至監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)山洪災(zāi)害防御業(yè)務(wù)的協(xié)同聯(lián)動，為山洪災(zāi)害防御業(yè)務(wù)的高效運轉(zhuǎn)提供重要支撐作用。

4 結(jié) 語

研究針對廣東省基層技術(shù)力量薄弱、防御設(shè)施有限的現(xiàn)實情況，基于GIS 和Python 技術(shù)，探索了高效、美觀、實用、批量的防御圖和防御手冊編制技術(shù)方法，大幅提高了防御圖冊的編制效率，適應(yīng)山洪災(zāi)害防御要素持續(xù)動態(tài)變化帶來的快速更新需求。以防御圖和防御手冊為抓手，推動構(gòu)建“一圖一冊”的基層山洪災(zāi)害防御指揮新模式。編制成果能有效打通信息傳遞的末梢堵塞，有力扭轉(zhuǎn)了基層的山洪災(zāi)害防御被動局面。

圖10 防御圖數(shù)據(jù)可視化展示

圖11 數(shù)據(jù)編輯功能

圖12 防御圖冊下載與更新

為滿足防御圖冊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料信息的真實性、準確性和實時性以及數(shù)據(jù)共享需求，基于WebGIS 框架，研發(fā)了山洪災(zāi)害防御圖冊信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問和安全控制機制，實現(xiàn)防御圖冊各類數(shù)據(jù)的可視化展示、動態(tài)管理、在線更新以及溯源追蹤等功能，在保障系統(tǒng)安全性的同時，為基層防汛指揮部門分析研判、避險轉(zhuǎn)移、人員安置、搶險救災(zāi)提供決策依據(jù)，進一步增強基層的山洪災(zāi)害防御能力。 □

圖13 基于日志的溯源追蹤管理