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【摘 要】随着信息技术的快速发展,地理信息系统(GIS)在各领域中得到广泛应用。本文介绍了引滦信息系统是在GIS平台的基础上建立起来的,以基础地理信息(包括数字高程模型、数字线划图、数字栅格图、数字正射影像图等)、引水工程技术信息、水文水质信息、水雨情信息、社会经济信息等信息为基础信息平台,将输水优化调度系统、输水安全预警系统、于桥水库雨洪利用与防汛减灾系统、综合信息服务系统有效结合起来,建立一个准确、高效、规范、全面的智能型的引滦入津水源保护工程管理信息系统,实现非空间信息管理与空间信息管理的融合,提高了现代化管理水平。
【关键词】地理信息系统 引滦信息系统
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS),是一门新型的空间信息技术,它将地理学空间数据和计算机完全统一起来,实现了真实事物的空间位置与相关属性的有效结合,为用户空间信息管理的需求提供了有利条件,同时用户还可以利用其空间分析功能和视觉表达功能来解决各种难题。
一、GIS技术的优势
地理空间数据库是GIS的建立基础,GIS是一种计算机系统,它可以通过计算机硬件和软件的支持来完成相关数据的采集、分析、管理、操作和显示。地理信息系统(GIS)主要采用地理模型分析的方法提供多种空间地理信息,在地理研究和地理决策中起到一定的辅助左右。GIS可以将其研究的对象描述、模拟和预测出来,也就是所谓的地理空间模型化,同时把模拟好的模型保存到计算机中。与普通的信息系统相比,GIS有着更优越的特点:较强的空间分析能力、广泛的数据来源、直观形象的工作工作方式。因此GIS广泛应用到空间数据查询和分析能力要求极高的各种领域中。
二、引滦信息系统简介
引滦入津工程管理信息系统是引滦入津水源保护工程四个重要子项目之一,涉及到引滦沿线的所有七个管理处,覆盖整个引滦沿线的234公里的广阔地域。引滦信息管理系统要求有以下三个特点:(一)提高工程管理部门日常工作过程的准确性、可靠性和及时性;(二)保证信息发布时的畅通性;可提供有效的工程管理依据和现代化手段。引滦工程的维护管理、实时检测、自动化监控等。
总体结构采用多层分布式结构,主要包括:基础设施层、数据支撑层、应用平台层、应用层及用户接入层,作为主要技术支撑的GIS系统能够进行海量空间数据管理和多应用整合,支持任意格式的基础和专题地理数据;支持多种数据类型融合,一体化存储与管理;具有完备的空间处理能力,支持大范围多图动态漫游;支持空间信息测量与分析,辅助功能决策。
三、基于GIS技术的引滦信息系统建设
(一)系统目标。引滦信息系统是在GIS技术的基础上建立起来的工程信息管理系统。它面对的工作对象是工程管理和决策层,是一种可视化的动态水源保护系统,综合性较强。引滦信息系统运用地理信息系统强大的空间分析功能完成虚拟对象的处理,最后通过多媒体技术将模型展现出来,将引滦输水工程的水雨情信息、工程信息等综合信息表现的更加准确有效。是工程管理和决策的有力支撑。
(二)系统结构。为实现数据的安全有效的存储、分析和共享,基于GIS的引滦信息系统采用B/S和C/S体系混合结构,在数据库管理方面,可以通过两种方式来完成数据的无缝集成,一是研究对象的空间数据管理系统,二是基于关系数据库的空间数据库。
(三)系统模块设计。
1.基础数据管理模块:维护系统、完成系统空间与非空间数据库的更新,加强系统基础数据时效性、准确性的提升。并对所有数据进行管理和维护。
2.检索与查询模块:即能够满足属性-空间的逻辑查询功能,也能够提供空间-属性的空间查询功能。因为GIS系统中的数据与地图上的点、线、面都是相互对应的,所以这两种方式的结果相同。
3.监测综合分析模块:通过地理信息技术、遥感技术、雷达遥测技术等高科技工具的应用,再结合相关基础、专题信息完成具体分析。可对一项或多项数据进行统计分析查询,将查询的结果打印输出。
4.辅助决策分析模块:利用人工智能技术,结合GIS技术,组建方法库、知识库、模型库,可根据需要在系统的运行过程中构建新的模型,用以实现引滦工程资料的网络化计算机管理及进行相关的分析和判断,实现相关信息的集成和共享,协助进行输水调度、水资源管理、雨洪利用与防汛减灾及其输水安全方案的拟定、验证和优化工作。
四、功能实现
(一)电子沙盘。电子沙盘展示是面向引滦工程管理处领导层进行辅助决策活动的可视化模拟工具,主要是为引滦沿线的水工信息查询、输水优化、防汛减灾和景观分析提供可视化的支持。
它的建设基于现有数据情况(包括航空影像、设计图纸、基本地形图等),建成引滦入津真实三维场景和水利工程的三维模型,结合水情、工情等数据库的信息对不同时间或地点的水文、水工情况进行查询;根据各个闸、站的开、关以及引供水信息在三维环境下模拟闸站的运行情况和河道的水位、水头、水流趋势等引供水的调度情况;演示输水调度、防洪调度等运行状态下的水流趋势和相关的水工设施的运行情况,辅助决策者制定输水方案、防洪方案,对于方案结果進行模拟仿真和评价,对输水调度、防汛决策全过程提供技术支持,提高输水调度、防汛决策的准确性和时效性,最大限度地减轻洪涝灾害造成的损失。
(二)电子地图应用系统。引滦入津WebGIS系统是基于现代网络技术、Web技术和WebGIS技术,以电子地图为基础显示、查询、管理引滦入津沿线工程管理相关的水文、水工、输水、运行的状况信息,实现引滦入津工程管理的信息化、公开化、科学化和高效性。
(三)统计查询分析。实现引滦信息服务水雨情的统计分析功能。利用统计分析手段,实现对水利水雨情信息进行汇总统计和按照汇总统计进行结果分析。
(四)信息查询服务系统。可实现输水调度监控信息查询,查看有关实时或者准实时信息,如调令执行情况,各水库、闸门、泵站的水位、流量、能耗等信息。提供输水调度监控信息查询功能,查看有关实时或者准实时信息,如调令执行情况,各水库、闸门、泵站的水位、流量、能耗等信息。
五、结语
随着地理信息系统的迅速发展,其内涵和外延的不断开发,GIS技术将为引滦现代化管理提供更广阔的平台,为“建设节水型城市、发展大都市水利”发挥更加重要的作用。
【关键词】地理信息系统 引滦信息系统
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS),是一门新型的空间信息技术,它将地理学空间数据和计算机完全统一起来,实现了真实事物的空间位置与相关属性的有效结合,为用户空间信息管理的需求提供了有利条件,同时用户还可以利用其空间分析功能和视觉表达功能来解决各种难题。
一、GIS技术的优势
地理空间数据库是GIS的建立基础,GIS是一种计算机系统,它可以通过计算机硬件和软件的支持来完成相关数据的采集、分析、管理、操作和显示。地理信息系统(GIS)主要采用地理模型分析的方法提供多种空间地理信息,在地理研究和地理决策中起到一定的辅助左右。GIS可以将其研究的对象描述、模拟和预测出来,也就是所谓的地理空间模型化,同时把模拟好的模型保存到计算机中。与普通的信息系统相比,GIS有着更优越的特点:较强的空间分析能力、广泛的数据来源、直观形象的工作工作方式。因此GIS广泛应用到空间数据查询和分析能力要求极高的各种领域中。
二、引滦信息系统简介
引滦入津工程管理信息系统是引滦入津水源保护工程四个重要子项目之一,涉及到引滦沿线的所有七个管理处,覆盖整个引滦沿线的234公里的广阔地域。引滦信息管理系统要求有以下三个特点:(一)提高工程管理部门日常工作过程的准确性、可靠性和及时性;(二)保证信息发布时的畅通性;可提供有效的工程管理依据和现代化手段。引滦工程的维护管理、实时检测、自动化监控等。
总体结构采用多层分布式结构,主要包括:基础设施层、数据支撑层、应用平台层、应用层及用户接入层,作为主要技术支撑的GIS系统能够进行海量空间数据管理和多应用整合,支持任意格式的基础和专题地理数据;支持多种数据类型融合,一体化存储与管理;具有完备的空间处理能力,支持大范围多图动态漫游;支持空间信息测量与分析,辅助功能决策。
三、基于GIS技术的引滦信息系统建设
(一)系统目标。引滦信息系统是在GIS技术的基础上建立起来的工程信息管理系统。它面对的工作对象是工程管理和决策层,是一种可视化的动态水源保护系统,综合性较强。引滦信息系统运用地理信息系统强大的空间分析功能完成虚拟对象的处理,最后通过多媒体技术将模型展现出来,将引滦输水工程的水雨情信息、工程信息等综合信息表现的更加准确有效。是工程管理和决策的有力支撑。
(二)系统结构。为实现数据的安全有效的存储、分析和共享,基于GIS的引滦信息系统采用B/S和C/S体系混合结构,在数据库管理方面,可以通过两种方式来完成数据的无缝集成,一是研究对象的空间数据管理系统,二是基于关系数据库的空间数据库。
(三)系统模块设计。
1.基础数据管理模块:维护系统、完成系统空间与非空间数据库的更新,加强系统基础数据时效性、准确性的提升。并对所有数据进行管理和维护。
2.检索与查询模块:即能够满足属性-空间的逻辑查询功能,也能够提供空间-属性的空间查询功能。因为GIS系统中的数据与地图上的点、线、面都是相互对应的,所以这两种方式的结果相同。
3.监测综合分析模块:通过地理信息技术、遥感技术、雷达遥测技术等高科技工具的应用,再结合相关基础、专题信息完成具体分析。可对一项或多项数据进行统计分析查询,将查询的结果打印输出。
4.辅助决策分析模块:利用人工智能技术,结合GIS技术,组建方法库、知识库、模型库,可根据需要在系统的运行过程中构建新的模型,用以实现引滦工程资料的网络化计算机管理及进行相关的分析和判断,实现相关信息的集成和共享,协助进行输水调度、水资源管理、雨洪利用与防汛减灾及其输水安全方案的拟定、验证和优化工作。
四、功能实现
(一)电子沙盘。电子沙盘展示是面向引滦工程管理处领导层进行辅助决策活动的可视化模拟工具,主要是为引滦沿线的水工信息查询、输水优化、防汛减灾和景观分析提供可视化的支持。
它的建设基于现有数据情况(包括航空影像、设计图纸、基本地形图等),建成引滦入津真实三维场景和水利工程的三维模型,结合水情、工情等数据库的信息对不同时间或地点的水文、水工情况进行查询;根据各个闸、站的开、关以及引供水信息在三维环境下模拟闸站的运行情况和河道的水位、水头、水流趋势等引供水的调度情况;演示输水调度、防洪调度等运行状态下的水流趋势和相关的水工设施的运行情况,辅助决策者制定输水方案、防洪方案,对于方案结果進行模拟仿真和评价,对输水调度、防汛决策全过程提供技术支持,提高输水调度、防汛决策的准确性和时效性,最大限度地减轻洪涝灾害造成的损失。
(二)电子地图应用系统。引滦入津WebGIS系统是基于现代网络技术、Web技术和WebGIS技术,以电子地图为基础显示、查询、管理引滦入津沿线工程管理相关的水文、水工、输水、运行的状况信息,实现引滦入津工程管理的信息化、公开化、科学化和高效性。
(三)统计查询分析。实现引滦信息服务水雨情的统计分析功能。利用统计分析手段,实现对水利水雨情信息进行汇总统计和按照汇总统计进行结果分析。
(四)信息查询服务系统。可实现输水调度监控信息查询,查看有关实时或者准实时信息,如调令执行情况,各水库、闸门、泵站的水位、流量、能耗等信息。提供输水调度监控信息查询功能,查看有关实时或者准实时信息,如调令执行情况,各水库、闸门、泵站的水位、流量、能耗等信息。
五、结语
随着地理信息系统的迅速发展,其内涵和外延的不断开发,GIS技术将为引滦现代化管理提供更广阔的平台,为“建设节水型城市、发展大都市水利”发挥更加重要的作用。