水務地理信息系統的開發(fā).doc

-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-水務地理信息系統的開發(fā)顧華奇蒯海沙周平華喻曉之（江西省第三測繪院江西省南昌市330046）TheDesignofWaterConservancyGeographicalInformationSystemBasingonGISKUAIhai-sha，ZHOUping-hua，YUxiao-zhi，GUhua-qi摘要：地理信息系統具有數據存儲、查詢、統計、圖形顯示、分析、模擬、決策和預測等功能，在水務部門中有著廣泛的應用前景。本文以江西省一個縣級水務部門委托我院開發(fā)的水務地理信息系統為例，論述了水務地理信息系統設計開發(fā)的全過程。關鍵詞：地理信息系統、水務管理、C#.NET、數據庫一、引言測繪信息網地理信息系統（GIS）通常泛指用于獲取、儲存、查詢、綜合、處理、分析、顯示和應用地理空間數據及其與之相關其它信息的計算機系統。GIS以其獨特的空間分析功能和屬性信息相結合的方式，已廣泛應用于資源管理、環(huán)境監(jiān)測、災害評估、城市規(guī)劃等眾多領域。水務管理與地理信息系統相結合，不僅能進一步提高水務信息管理水平，而且能開拓水務信息應用的新途徑，實現“以信息化帶動水務管理現代化”的目標，在水資源日益貧乏的今天，將能更好地為研究水務規(guī)律、制定水務政策這一與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相關的內容服務。作為縣級水務部門，日常管理手段目前仍以傳統的水務管理方式為主，這種管理方式已經難以應付今天日益復雜的水務環(huán)境，更不要說高層次多方位的水務管理了，因此，把各種與水務相關的數據信息，按照統一的數據規(guī)則，集成到地理信息平臺上，對各種數據信息進行綜合管理分析，為日常水務管理、信息監(jiān)察及處理突發(fā)水務事件提供一個高效的、多方位的信息管理平臺，將是非常重要的工作。二、系統目標規(guī)劃1.系統總體目標水務地理信息系統將在該縣水務部門的內部局域網上運行，以1：5萬、1：1萬地圖數據庫和遙感數據為基礎地理數據，錄入公共服務設施數據、水務專題數據，利用GIS技術和數據庫技術，采用多用戶瀏覽，集中管理維護的設計模式，對其管轄的的江河流域、水務設施、水務工程進行統一控制和管理，該系統將提供圖文一體化的維護管理、綜合查詢等功能，為水務管理提供輔助決策依據。同時，為了維持數據具有較理想的現勢性，可以對地圖數據進行修改操作。通過建設以水務設施為主體內容的空間型專題地理信息系統，探索水務信息現代化管理和應用模式，從而促進水務部門對水務信息的高效管理和廣泛、深層次的應用，將對水務部門管理方式向信息化、高效化的轉變，起到一個非常重要的作用。2.系統建設的具體目標測繪信息網針對水務部門具體的需求情況，本系統達到了下列具體目標：（1）為水務信息管理提供一個共同的地理基礎，建立統一完善的水務地理數據庫。（2）以1：5萬和1：1萬基礎地理數據為地理支撐，建立基于水務信息服務的數據倉庫，實現綜合數據的有效組織和管理。（3）系統管理、地圖縮小、放大、移動等操作、屬性數據管理、圖形查詢、屬性數據查詢、地圖更新以及數據報表打印等功能。（4）專題信息的匯總、分析和報表輸出等業(yè)務。三、總體設計測繪信息網1.系統總體結構框架-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-水務地理信息系統為三層結構模式，分為基礎數據層、數據管理層、系統分析應用層。下圖為系統總體結構框架示意圖2.系統功能設計水務地理信息系統除了包括系統管理（主要包含系統權限管理、數據輸入與輸出等）的基礎功能外，還包括數據管理和分析應用功能及水務工程專題信息的圖形顯示、瀏覽；圖形、數據維護；報表打??；水務專題圖制作；水務專題應用等功能，其中以下功能尤為重要。（1）數據管理功能，包括三個部分：水務地理信息數據庫管理；水務數據倉庫管理；元數據管理。（2）分析應用功能，按不同的應用要求劃分為三個部分：綜合服務功能；水務統計業(yè)務功能；基于水務信息的決策支持功能。四、系統實施路線測繪信息網1.選擇系統數據數據是地理信息系統的靈魂和基礎，而建立功能強大的信息系統更要選擇和組織廣泛的、結構合理的系統數據。（1）空間數據空間數據主要包括：1：5萬DLG、1：5萬DEM、1：1萬DLG、1：1萬DEM；還可以包括各種分辨率的航空遙感影像圖和衛(wèi)星遙感影像圖。（2）水務專題數據水務專題數據主要包括：江河流域、水務設施、水務工程等，這些數據在分析應用中具有重要的決策意義。（3）其它相關數據測繪信息網在水務管理和建設的各個領域，水務數據往往和其它社會、經濟等統計數據結合起來提供重要的輔助決策信息。水務地理信息系統應用平臺決策支持子系統綜合服務子系統水務專題子系統水務GIS數據庫水務數據倉庫1：5萬DLG、DEM數據遙感影像數據公共服務設施數據1：1萬DLG、DEM數據數據水務專題數據-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-2.組織與管理系統數據如何實現系統數據的有序組織和高效管理，是建立水務地理信息系統的關鍵。（1）數據的組織數據層主要負責對系統中數據庫的管理和存放，可分為系統管理數據庫部分和系統屬性數據庫部分。系統管理部分主要分用戶權限管理、參數設置、地圖索引以及日志管理等功能。系統屬性數據管理部分主要對基礎地理數據以及水務專題屬性數據等存放。（2）數據關聯策略數據關聯是實現各種數據有機結合、形成統一整體的有效途徑。實現數據的有效關聯，應建立統一的地理框架，形成統一的地理編碼。3.數據更新機制測繪信息網數據的更新可以制定一個比較靈活的機制，可在實踐中進行不斷的調整，不斷完善的數據更新模式。4.水務地理數據庫的建立數據庫設計過程中通常的步驟和思路包括：用戶需求分析、概念化設計、數據庫詳細設計、數據庫總體實施。（1）用戶需求分析用戶需求分析，即明確了解系統的用戶對數據庫內容和行為的期望和要求。（2）概念化設計數據庫概念化設計是從抽象的角度來設計數據庫，是一個確立數據庫模型的過程。（3）數據庫詳細設計水務地理信息數據庫的詳細設計可以分為五個方面的內容：數據源的選擇；各種數據集的評價、各數據集的設計；元數據的產生；數據庫具體存儲和管理結構的設計。（4）數據庫總體實施包括數據庫的總體組織結構和數據庫總體的框架的實施；各數據層的詳細內容及結構的定義；數據的命名；元數據內容的定義等。其中數據總體的框架的實施主要包括：數據來源的設置、整體進行命名、設定各特征的最大最小范圍、有效值、地圖投影、圖幅匹配及精度、線與多邊形的拓撲關系及連續(xù)性、封閉性、質量控制的過程和內容、數據的各種文件和表格等。測繪信息網本項目選用數據庫管理軟件Oracle10g管理水務地理數據，數據庫的管理的主要內容有：數據使用權限的設置；數據庫更新過程中的質量控制和安全性考慮；數據庫的恢復能力；合理管理單元的設定；數據庫系統的網絡考慮等。5.建立水務數據倉庫數據倉庫的設計將采用面向主題的自頂向下的設計方法。設計過程同傳統數據庫設計一樣經歷概念模型設計、邏輯模型設計和物理模型設計三個階段，對于面向主題的數據倉庫，分別對應數據倉庫中的信息包圖設計、星形圖模型設計和物理數據模型設計。數據倉庫為不同來源的數據提供一致的數據視圖，一經與數據挖掘、聯機分析處理等數據分析方法相結合，能使數據得到更充分的利用。建立以數據倉庫為核心的綜合決策支持系統，將決策支持系統技術與數據倉庫技術有機地結合在一起，必將會更大限度地發(fā)揮對決策的支持作用。水務數據倉庫以管轄區(qū)域綜合數據庫為源數據庫，按一定的規(guī)則進行數據抽取、清洗、聚集和轉換后入數據倉庫。測繪信息網6.開發(fā)系統應用功能系統以目前比較成熟的大型地理信息系統軟件平臺ArcObject9.0，采用VC#.net開發(fā)水務專題子系統、綜合服務子系統和決策支持子系統，與數據管理功能一起構成開放、統一、-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-靈活的水務地理信息系統。測繪信息網為了系統的安全與穩(wěn)定，該系統對地圖數據的修改只能通過管理員操作，其他用戶只能對它進行瀏覽和查詢，而無權對其進行修改。因此，該系統采用不同的身份登錄取得不同的權限供不同的人員使用。（1）水務專題子系統如前面所述，水務專題子系統主要實現基于水務、地理等城市綜合信息的GIS基本功能，主要包括下列部分：圖形數據的顯示和管理；信息查詢檢索；專題統計制圖；空間分析功能；結果輸出。（2）綜合服務子系統以GIS作為圖形管理手段，以管理信息系統作為事務和處理方法，兩者相輔相成構成滿足用戶需求的管理信息系統。（3）決策支持子系統以地理信息系統軟件ArcGIS為平臺，以綜合數據庫和水務數據倉庫為數據基礎開發(fā)基于水務信息的決策支持系統。系統采用以數據倉庫為核心的綜合決策支持系統的建立模式，包括用戶交互、數據分析和數據管理三個組成部分。五、水務地理信息系統功能的實現測繪信息網圖1系統主界面系統管理功能包括系統各級權限管理、數據的導入與導出、歷史數據的保存、系統登錄與退出等。信息查詢功能包括空間要素查詢和