水資源管理信息系統(tǒng)

水資源管理信息系統(tǒng)一、 前言隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水資源問題變得日趨突出，主要表現(xiàn)在五個方面：一是防洪標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低；二是點源污染和面源污染逐年加大，污水處理水平低，江湖水質(zhì)日趨惡化；三是地下水資源量不足；四是局部地下水超采,地面下沉；五是一直存在著水資源不能統(tǒng)一管理和水資源不能合理配置以及水價偏低等問題.水資源問題已在較大程度上影響了一個地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展，成為該地區(qū)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一個制約因素.因此，必須加強對水資源的科學(xué)管理,通過水資源的優(yōu)化配置，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的需求，通過實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。水資源管理信息系統(tǒng)（WRMIS）的開發(fā)，是在整理分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，綜合運用計算機、水文水資源、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信等多方面技術(shù),將基礎(chǔ)信息的管理、區(qū)域水資源規(guī)劃、局部地表與地下水運動的數(shù)值模擬、圖形顯示等融為一體，集成水資源管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)基本信息查詢、水量水質(zhì)計算、污染物的監(jiān)測與控制、水環(huán)境評價等功能，為水資源的科學(xué)管理、合理配置等決策提供技術(shù)支持服務(wù)。水資源管理信息系統(tǒng)是個復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，包括管理信息系統(tǒng)（MIS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、決策支持系統(tǒng)（DSS）、辦公自動化（OA）等。為更好實現(xiàn)水資源管理系統(tǒng)的預(yù)定目標(biāo)和功能,建成一個適用、先進、高效、可靠的水資源管理信息化、現(xiàn)代化的平臺，系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)遵循以下原則：適用性與先進性并重原則在適用的前提下力求先進，把水資源管理過程中的新思想、新方法融入到系統(tǒng)的開發(fā)中,真正做到數(shù)據(jù)與圖形相融合、GIS與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,把科學(xué)計算的結(jié)構(gòu)通過三維情景表現(xiàn)和動態(tài)顯示的形式直觀表現(xiàn)。開放性原則水資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)不是一蹴而就，而是分階段逐步實施的。因此，本系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，在軟硬件方面，保證具有良好的擴展性，以便今后系統(tǒng)不斷地升級完善。標(biāo)準(zhǔn)化原則系統(tǒng)的硬件建設(shè)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、代碼編碼、計算方法、分析評價、系統(tǒng)集成等均將采用標(biāo)準(zhǔn)化方法。有國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的，都將嚴(yán)格執(zhí)行，沒有標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的，采用通用做法。易學(xué)易用易維護原則系統(tǒng)最終是為用戶服務(wù)的。系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)考慮不同層次的用戶，設(shè)計友好的系統(tǒng)界面，使其操作直觀、簡便，易維護。二、 系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)1。系統(tǒng)特色1.1實用性,兼容性,可擴展性強。隨著規(guī)劃進程展開新資料的不斷補充，系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以逐步的得到充實.1.2支持圖形對象和對象屬性的雙向查詢,支持地圖漫游和屬性到地圖的查詢.1.3根據(jù)規(guī)劃中各專題需要編譯生成各專項現(xiàn)狀,規(guī)劃專題圖。1。4根據(jù)規(guī)劃專題需要提供資料查詢及報表生成.1。 5系統(tǒng)制圖打印靈活方便，可按規(guī)范比例尺/標(biāo)準(zhǔn)圖幅打印，也可任意圖副和可見范圍。1.6界面友好，操作簡單靈活.功能組織條塊合理，層次清楚.2。 設(shè)計目標(biāo)開發(fā)水資源管理軟件的主要目的是在利用GIS系統(tǒng)中使用者可以通過點擊視圖通過table和鏈接的圖表等來了解此處的水資源情況,能夠?qū)①Y料的積累、查詢自動化。此外，可以在ArcGIS中venue語言編程對輸入的水質(zhì)檢測項進行評價和對輸入的水資源量進行計算可以得出當(dāng)?shù)厮Y源量的供需狀況。有了此項功能使此軟件的功能有了亮點，不只是一個便于存貯和快速查詢的數(shù)據(jù)庫式的軟件，而是可以提供新的數(shù)據(jù)和對決策提供理論依據(jù)的比較全面的軟件。3。 功能模塊設(shè)計3。1數(shù)據(jù)輸入。在輸入時首先對所需要的主題的圖層進行輸入，本軟件主要輸入圖層主要包含有行政區(qū)圖層、水庫圖層、巖溶井圖層、鉆孔圖層、長觀井分布圖層等5個主要圖層。在每個的圖層的屬性表中輸入該圖層圖元的基本數(shù)據(jù),基本數(shù)據(jù)主要包括地質(zhì)庫、地表水庫和地下水文庫的基礎(chǔ)資料其中在地質(zhì)庫中主要的輸入資料有統(tǒng)一地層表，鉆孔的孔徑及類型、鉆孔水文地質(zhì)實驗、區(qū)域水文地質(zhì)專題圖，在地表水庫中主要輸入徑流及各大、中、小型水庫的基本情況及水庫分布圖，在地下水文庫中主要輸入長觀井類型、長觀井地下水類型、長觀井實測資料、長觀井使用類型、水井分布專題圖等。另外將已收集到的水質(zhì)情況和評價結(jié)果附于上述各個內(nèi)容框架中，使用者可以隨時了解和查詢當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)情況。管理者可以采用直接在屬性表格（Table）中輸入視圖（View）中所顯示的對象的屬性，也可以在Excel等軟件中輸入，然后將其轉(zhuǎn)化為本系統(tǒng)支持的表格類型（即DBASE和INFO格式）然后將表格添加到所需圖層。3。2查詢結(jié)果顯示?？梢酝ㄟ^點擊地圖中任意圖元，實現(xiàn)圖元信息查詢。3。3對現(xiàn)狀的判斷分析。目前在判斷方面主要體現(xiàn)在對水質(zhì)分析的評價和水資源供需量平衡的判斷，在水質(zhì)分析中主要檢測項目有色、嗅和味、肉眼可見物、PH、總硬度、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、揮發(fā)性酚類、陰離子合成洗滌劑、硝酸鹽等，使用者可以通過點擊水質(zhì)判斷按鈕輸入對新水樣進行測定后的各檢測項目的值，進而由系統(tǒng)給出對此水樣的評價結(jié)果，判斷過程是通過Arcview中的Avenue語言編程實現(xiàn).水資源供需平衡主要是對來用水進行計算的一個功能，通過輸入地表徑流、地下水量、三產(chǎn)用水、生態(tài)用水等得出當(dāng)?shù)厮Y源的平衡情況，進而對水庫蓄水及三產(chǎn)等用水水量的分配提供理論的依據(jù).見下圖顯示水資源供需平衡的計算流程。3。 4結(jié)果顯示。結(jié)果顯示使用者可以通過視圖了解查詢區(qū)域的大概位置，點擊視圖中查詢區(qū)域，可以由table顯示出此處的詳細(xì)情況.點擊水質(zhì)評價和供需平衡按鈕，則分別顯示出水質(zhì)評價等級和水資源平衡情況。系統(tǒng)實現(xiàn)在本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)格式主要有文本數(shù)據(jù)，文檔資料，excel表格，DWG、mapinfo格式圖形數(shù)據(jù)，相片，影響數(shù)據(jù)等。根據(jù)系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)以及空間數(shù)據(jù)的存貯與管理需求，我們選擇SQLServer作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存貯，兩者通過ID標(biāo)識建立連接關(guān)系。由于數(shù)據(jù)來源，形式復(fù)雜，格式不一，因此對數(shù)據(jù)收集與整理入庫必須統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施。對于現(xiàn)有的已電子化的數(shù)據(jù)優(yōu)先入庫；已整理好的，以硬拷貝的形式存在的，需要以手工方式進行輸入的在數(shù)據(jù)輸入軟件開發(fā)完成后進行入庫；需要進行整理，需要花費大量的時間、財力的數(shù)據(jù)，根據(jù)情況進行收集、整理、錄入、入庫；系統(tǒng)運行急需的數(shù)據(jù)優(yōu)先整理、錄入、入庫。對于規(guī)劃成果按照不同數(shù)據(jù)格式按照不同數(shù)據(jù)格式的要求入庫.將經(jīng)檢查無誤的數(shù)據(jù)按照系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)據(jù)組織方式，自動生成專題圖庫和屬性數(shù)據(jù)庫，將圖形和屬性關(guān)聯(lián)，獲得滿足需要的數(shù)據(jù)，進行入庫。具體流程如圖所示：4。1水系與水利工程信息系統(tǒng)顯示和查詢水系與水利工程規(guī)劃是在對現(xiàn)狀水系調(diào)查基礎(chǔ)上，分析存在的問題，綜合考慮防洪排澇、水資源配置、水環(huán)境保護、水運等方面要求，確定骨干河網(wǎng)布局，進行河道功能劃分和斷面及兩側(cè)控制規(guī)劃。擬定河道疏浚、河道整治方案.對湖泊提出規(guī)劃、整治方案。對湖泊提出規(guī)劃、整治方案，提出鎮(zhèn)、村級河道規(guī)劃原則。水系與水利工程信息系統(tǒng)中可以查詢到水系現(xiàn)狀，規(guī)劃成果等，還可以查詢水利設(shè)施分布圖，河道水運規(guī)劃成果圖等，河道信息可查詢河流的名稱，起訖地點，級別，長度，功能定位，斷面等，還可以查詢水利設(shè)施的屬性數(shù)據(jù).4。2水資源信息系統(tǒng)信息顯示與查詢根據(jù)水資源綜合規(guī)劃成果，可以查詢水資源優(yōu)化配置方案、特殊干旱年、連續(xù)枯水年和突發(fā)事件應(yīng)急對策及預(yù)防措施等。水資源信息系統(tǒng)可以查詢和顯示雨量站,水位站，蒸發(fā)站的分布，水功能區(qū)劃，水利分區(qū)水資源平衡分析，地下水資源量，可開采量，水資源總量，用水現(xiàn)狀，用水預(yù)測等信息.4。3水環(huán)境信息系統(tǒng)顯示和查詢水環(huán)境信息系統(tǒng)可以查詢和顯示水環(huán)境的功能區(qū)劃、污水處理廠分布、管網(wǎng)分布，生活和農(nóng)業(yè)工業(yè)污染源的分布、水環(huán)境監(jiān)測水位流量、水質(zhì)數(shù)據(jù)，還可以查詢水質(zhì)評價成果，河道水環(huán)境的容量等。4.4水生態(tài)水景觀水文化信息系統(tǒng)顯示和查詢水生態(tài)、水景觀、水文化信息系統(tǒng)的主要展示了水景觀位置、濕地保護區(qū)的分布、水旅游線路圖、涉水公園規(guī)劃、水景觀帶濕地保護區(qū)的分布、重要文物古跡的分布等.根據(jù)水生態(tài)、水景觀、水文化規(guī)劃的成果，系統(tǒng)可顯示和查詢生態(tài)建設(shè)的指標(biāo)體系與目標(biāo)、水生態(tài)系統(tǒng)保護分布與管理措施、水景觀規(guī)劃空間格局和建設(shè)方案等.4。5防洪排澇信息系統(tǒng)顯示和查詢防洪排澇信息系統(tǒng)中可以查詢防洪分區(qū)、圩區(qū)分布、水閘分布及其功能，防洪治澇標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)狀和不同水平年工況下各防洪分區(qū)的防洪排澇能力、骨干河網(wǎng)控制水位表，根據(jù)防洪排澇規(guī)劃成果可以查詢和顯示防洪排澇工程方案和非工程方案。三、結(jié)語水資源綜合規(guī)劃信息和管理系統(tǒng)以先進的GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，以地區(qū)主要環(huán)境信息和空間信息為核心，利用GIS技術(shù)對水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水文化、水景觀等要素進行綜合分析，通過強大的信息處理功能，使得所有查詢及分析結(jié)果以地圖、文本、圖表等方式可視化、直觀、生動地顯示出來,是一個集易用性、交互性、開放性、可擴充性、智能化等優(yōu)點于一身的水資源綜合規(guī)劃管理專業(yè)支持系統(tǒng)?本系統(tǒng)不僅為地區(qū)水資源綜合規(guī)劃的資料整編、各專題交流協(xié)調(diào)成果展示提供了一個理想的平臺，而且為地區(qū)的水資源綜合管理打下了良好的基礎(chǔ)，為水務(wù)一體化科學(xué)管理和決策提供先進的科學(xué)手段。本系統(tǒng)不僅為地區(qū)水資源綜合規(guī)劃的資料