江苏省水利地理信息系统的设计与实现

　　摘要：水利地理信息系统工程是数字、现代水利的基础设施，是现代水利业务应用和社会公众服务的基础平台，是水利信息化进程的一项标志性工程。主要介绍了江苏省水利地理信息系统的设计目标、系统架构、地理信息采集更新、相关示范软件和标准的编制，以及系统实现的关键技术，可为建设水利地理信息系统提供借鉴参考。

　　关键词：地理信息系统；水利地理；系统架构；数据更新；应用软件

　　1、建设背景

　　地理信息系统（GIS）反映人们赖以生存的现实世界（资源与环境）的现势和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。通俗地讲，地理信息系统是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。水利地理信息系统属于应用型地理信息系统，一般来说，是指以计算机、地理信息系统为技术手段，进行水利信息的获取、分析、处理、存储与表达，并为水利管理工作提供水利空间信息支持和管理决策依据的计算机系统。

　　江苏省在信息采集、网络、基础属性数据库等水利信息化基础设施建设上投入较大，为全省水利信息化系统建设打下了很好的基础。但至今却未建成标准统一、资源丰富的大比例尺水利地理空间信息数据库，从一定意义上来说，制约了江苏省水利信息化的深入发展。江苏省各级防汛指挥、水资源管理信息等业务系统建设，都迫切需要水利地理空间信息数据库及其服务系统作为基础支撑平台，按照统一标准和技术要求综合利用各类水利成果及资料，整合现有水利工程基础和相关信息资源，使全省水利行业信息化应用水平进一步提高。

　　2009年8月，江苏省水利厅提出江苏省水利地理信息系统是数字、现代水利的基础设施，是现代水利业务应用和社会公众服务的基础平台，是水利信息化进程的一项标志性工程，该工程建设对加快推进江苏水利现代化有着十分重要的战略意义。考虑到建设工程量浩大，协调任务重，建设复杂程度和技术难度高，系统专门成立了江苏省水利地理信息系统建设领导小组，旨在加快推进江苏省水利地理信息系统工程的建设。

　　2、系统设计目标

　　2.1总体目标

　　基于江苏省1∶10000基础地理信息，开展全省乡级以上水利管理部门管理的水利地理信息的采集和整理工作，整合现有的资源，建立全省共享的水利地理信息数据库，构建全省统一的面向现代水利业务应用和公众服务的GIS服务平台，为加强全省水利管理，提升水利服务水平提供强有力的技术支撑，推进全省水利现代化的建设进程。

　　2.2一期工程目标

　　制定江苏省水利地理信息分类与编码、采集、信息共享等标准，依据全省1∶10000基础地理信息数据和最新影像资料，开展与水利有关的基础地理信息数据的更新工作，开展省级水利地理信息的采集、建库工作，并在此基础上，开展地理信息数据维护、服务管理和信息发布系统的研发工作，满足省级水利管理部门的应用需要。同时试点开展南京城区和江宁区的水利地理信息的采集、建库工作，为建设全省信息共享、标准统一、服务方式规范的水利地理信息系统提供示范和技术保障。

　　3、系统架构

　　江苏省水利地理信息系统侧重为业务应用系统提供地理空间信息的服务，属于应用支撑平台，适当兼顾信息发布。

　　系统采用GIS中典型的3层架构，具体如下：

　　1）数据层。主要指江苏省水利地理数据库，主要包括与水利相关的基础地理信息（DLG，DOM，DEM）、水利公共类和专业类等数据库，是系统的最底层（基础）——数据库服务器端。

　　2）服务层。主要指各类应用服务与数据层之间的连接接口，主要包括各类专业应用组件、服务和数据交换接口等，是系统中间层——GIS服务器端。

　　3）表现层。主要指各类专业应用结果的展示界面，包括查询、专题图生成、分析、图形输出等结果的表现界面，是系统最上层——客户端/浏览器端。

　　4、系统建设内容

　　4.1编制试行标准

　　编制江苏省水利地理信息建设相关的数据采集、存储、共享交换、分类编码、质量控制、元数据、审核发布、图形标识等试行标准。

　　4.2更新采集地理信息

　　按照水利信息的特性、来源、精度要求等，数据采集的方式主要包括以下几种：

　　1）已有数据的加工、整理。对于市、县及省水利厅已建信息系统，如数据精度可以满足要求，则这部分数据可以通过加工、整理的方式进行采集，达到系统的要求。加工、整理的内容包括数学基础处理、分类编码调整、数据重新组织。如数据为CAD方式，则需进行数据的连通性、逻辑性加工整理。

　　2）基于基础地理信息的数据再加工。对于河流、湖泊、水库等水利地理信息，尽管没有可以直接使用的数据，但这类数据大多在基础地理信息或其它水利项目中已存在，只是连接关系、范围大小、精度、名称等信息不能满足要求。这类数据可以通过相关文字、表格的说明信息和DOM数据，对水系要素进行加工整理，并按1∶10000比例尺成图分区域输出图形，进行校对、修改。基于基础地理信息的数据再加工流程如图3所示。

　　3）基于基础地理信息的水利要素标载和采集。对于水利要素空间位置精度要求不是特别高，基础地理信息中相应信息不全或不准确的数据，可以采用基于1∶10000地形图和影像数据，采用水利专业人员标载、内业采集的方式获取数据。内业数据采集时，图上标载的位置（范围）只作为定性参考，具体空间位置需依据地形图或参考周围地物确定。

　　4）外业数据的采集。对于部分位置精度要求高且又没有其它办法可以解决的数据，则通过调绘、GPS采集或其它测量工具实地测量的手段进行采集，具体流程如图5所示。这类采集一般仅限于点状水利要素的位置获取。

　　4.3研发相关示范软件