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基于GIS技术的水利信息化系统构建

时间:2017-06-16 18:14作者:学位论文网
本文导读:这是一篇关于基于GIS技术的水利信息化系统构建的文章,【摘 要】 简述了 GIS 技术的设计应用;分析了德州市水利信息组合业务平台的设计目标及总体架构以及平台建成后功能预期。 【关

  【摘 要】 简述了 GIS 技术的设计应用;分析了德州市水利信息组合业务平台的设计目标及总体架构以及平台建成后功能预期。

  【关键词】 动态网页技术;GIS 系统;综合业务平台;水利信息化;B/S 架构

  GIS 技术作为一种可以将地理信息、地理数据、全球定位系统(GPS)以及遥感系统(RS)相互融合的综合信息处理技术,在水利信息化领域越来越受到人们重视。

  1、系统总体设计目标及架构分析

  德州市水利信息综合业务平台设计思路是按照省水利厅《山东省市、县水利信息化系统技术要求》、《德州市水利发展“十二五”规划》文件的总体要求,遵循“技术先进、科学合理、安全可靠、经济适用”和“结构化、模块化、标准化”的设计原则, 参照全省水利综合应用平台 “一个中心、一个平台、一张图、一张表”的系统建设模式,协同办公需求设计的统一综合应用业务平台。

  1.1、GIS 系统设计目标

  要求平台配套 GIS 系统不但能实现通用GIS 功能,在电子地图上进行信息查询、结果展示等操作, 还采用了浏览器 GIS 技术来实现 Web方式的交互。

  1.2、B/S 架构

  本系统所采用的 Browser/Server 架构三层模式,即浏览器/服务器模式是浏览器功能的拓展,是由 Client/Server 二层结构模式发展来的在浏览器应用中的特例。Browser/Server 结构主要是利用了成熟的浏览器应用技术,结合浏览器的多种语言脚本和 ActiveX, 用浏览器替代专门为操作系统编译安装的客户端才能实现的应用功能,这样既节约了开发成本又减少了后期系统维护的难度,还可以实时更新应用的版本保证与服务器要求客户程序版本统一。 该项目将数据中心处理存储服务器部署在局信息中心,数据采集端部署在扬水站管理处、灌区管理处、水库管理处、各县水务局等。 系统利用浏览器实现用户交互功能,区分不同的用户使用权限,从而进行业务上区分与用户身份辨识,保证数据安全。 不仅如此,系统除了具备基本数据信息查询功能外,还可以综合水利信息、地理信息、气象信息等数据参数进行数据的交叉分析,帮助用户进行业务处理。

  1)应用层是浏览器语言脚本 JSP 脚本,结合服务器不同的 API(服务接口)可以实现不同功能的动态 Html 网页。

  2) 应用支撑层可以实现系统资源、 公共基础、系统应用三种应用支撑。

  3)后端是数据库层,保存系统的各种数据。

  2、系统设计

  2.1、数据库设计

  数据库主要有基础地理空间、水资源、防汛抗旱、水利工程等四部分组成,内容涉及行政区划、河界断面、水利工程、取用水单位、取水监测点等地理数据信息。

  1)基础地理空间数据库。 可通过水文勘测或国土资源等相关部门获取后整编入库。

  2)水资源信息数据库。 可在原有的水资源信息数据库中补充完善后整编入库。

  3)防汛抗旱地理信息数据库。 主要来自两个方面数据整合,一是原有的防汛抗旱信息平台数据补充完善,二是气象部门的实时监测数据。

  4)水利工程地理信息数据库。 主要整合原有数据资源进行人工录入或数据转换。

  2.2、应用支撑层设计

  应用支撑层包括软件支撑和硬件支撑。 在云计算模式下,德州市水利信息化系统利用 GIS 技术, 将水利基础设施数据资源进行标准化处理,形成一个标准化 GIS 数据资源池,利用云服务技术,将 GIS 数据资源根据业务需要组装成独立的数据资源作为服务对外提供,从而实现信息资源的安全有效共享和信息的综合与主题化服务。 应用支撑层对水利数据中的 GIS 数据整合,实现统一标准数据源、统一数据管理与展现、统一数据交换接口,建立统一的 GIS 数据资源环境和共享交换体系。

  1)GIS 数据服务。 提供基础 GIS 地理空间数据及其分析服务。 一般由应用系统开发人员使用以展示二维和三维数据,并且可以进行数据关系化管理以及判断分析。

  2)地理信息(GIS)后台服务。 是以 GIS 服务为基础,水情信息、雨晴气象、灾害预警等数据为依据,预留出的供客户交互端使用的硬件开发接口,是方便开发人员开发交互程序的保证。

  以上两个服务构成整个业务平台的 GIS 系统后台 API(服务接口),然后通过以下各个应用层系统模块结合动态网页调用与呈现。

  2.3、应用层动态网页功能性设计

  本系统应用层动态网页功能设计将涵盖办公应用、防汛抗旱减灾、基础水利设施建设、工程管理等功能。 以不同登录用户权限和功能服务,将业务应用动态页面划为两个层次部分:管理局(处)层和水利局信息中心层。 管理局(处)层业务应用包括:水库综合信息管理系统、灌区综合信息管理系统; 水利局信息中心层业务应用包括:

  供水管网系统、移动互联应用系统。

  1)水库综合信息管理系统。 本系统通过浏览器技术,在客户端屏幕上用动态网页的形式为用户提供水闸水位、雨量、流量、水闸的运行状态、及洪水动态预报和设备自动控制功能以及泵站机组运行状态、视频等水库关键运行信息的在线监视预警功能。

  2)灌区综合信息管理系统。 本系统客户端呈现形式与水库综合信息管理系统相同,实现对灌区水资源的合理配置及调度决策;灌区防汛管理主要是结合 GPS 技术对灌区进行防汛预案管理、实时指标设置、实时监视、实时过程线、人员管理、预警设置、发送短信、短信查询等操作。

  3)供水管网管理系统。 本系统应用地理信息技术管理供水设施的空间分布和属性信息,不仅使得深埋在地下的管道在图面上清晰展示,而且为规划设计、工程管理、事故处理提供有效支撑。

  并采用数据挖掘技术、GIS 空间分析技术对全部供水管网信息进行判断、过滤和集中处理,显示最终结果与参考依据,以实时的可视化方式对整个供水系统供水流程进行智能化管理。

  4)移动互联应用系统。 系统采用移动互联网技术, 充分利用手机 3G 无线网络、 全球定位(GPS)先进技术手段,开发基于各类智能终端操作系统的 app 应用。 满足水利行政人员外出时对水情信息、雨情信息、工情信息管理查询的需要,交互式地完成个人对监控信息的掌握,为工作人员提供真正的实时办公手段。

  3、系统预期功能

  1)直观实时把握运行各项水利数据,以数据中心为基础实时综合参考处理决策命令,提升决策层准确性和办公强度,降低错误概率。

  2) 利用 GIS 数据服务可以已可视化的方式实时定位水利信息地理坐标方便数据管理操作。

  3)对紧急情况应变能力大大提升。

  4) 对水利海量数据进行有效统一管理降低产生数据冗余。

  5)提升团队工作的协同办公能力,综合业务水平有效加强。

  6)采用 B/S 三层结构避免重复开发、安装系统应用,节省办公系统资源。

  7) 采用浏览器作为客户端用户无需经行专门培训,只需分配相关用户权限登录即可进行办公操作简单快捷。

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