基于WebGIS的江西省农田灌溉工程信息管理研究

2010-02-14钟爱民

中国水利 2010年13期

钟爱民，危鑫

（1.江西省水利科学研究院，330029，南昌；2.南昌大学经济与管理学院，330031，南昌）

1995年美国开始建设Internet2，这为GIS（地理信息系统）发展带来了全新的发展机遇，于是一种基于Internet技术标准，以Internet为平台、采用分布式体系结构的GIS系统——WebGIS系统（又称万维网地理信息系统）在美国应运而生。随着人们对地理信息需求的增加，这种基于Internet发布地理信息数据，供Internet网络用户查询、检索并提供GIS服务的WebGIS成为地理信息系统发展的重要方向之一。WebGIS以其简单、方便、大众化等优势，迅速在农业、林业、交通、电力、国土资源、环境保护等方面得到了广泛的应用。水利作为重要的基础设施，工程多，分布广，信息量大，管理难，尤其是农田水利工程，点多面广，工程小而散，充分利用WebGIS技术优势，建立信息管理系统平台，实现工程信息远程、实时、图像化管理显得尤为必要。

一、研究背景

2008年，由江西省水利厅牵头，协调七部门，编制了全省县级农田灌溉工程规划。如何统筹整合发改、财政、水利、农业、农发、国土、扶贫这七部门资金，在不改变资金的管理办法、用途、管理模式的情况下，集中投入，共同实施“润田”工程，用10年左右时间全面完成全省农田灌溉工程建设和改造任务，实现规划目标，是迫切需要解决的课题。

从信息化管理角度出发，建立一个跨部门协同，集数据采集、分析、显示发布于一体的基于WebGIS工程建设信息平台，模拟现实的农田灌溉工程管理流程，实现工程管理数字化、网络化、地图化，十分符合解决农田灌溉投入日益加大、投资渠道更加广泛、工程管理日益复杂问题的需求。

二、江西省农田灌溉工程管理信息系统设计

江西省农田灌溉工程管理信息系统是在江西省1∶25万电子地图基础上开发的B/S（浏览器/服务器）结构WebGIS信息系统，按照项目管理图、表、文字相结合，省、市、县三级，发改、财政、水利等各部门信息资源共享的要求，模拟实际工程建设、管理过程进行开发，集地图与数据双向查询、建设进度管理、建设成果三维实景查看、各部门资金下达、建设管理等功能于一体，并实现信息检索、分析的自动化。各级用户可通过Internet网络或部门专网访问Web服务器，实现农田灌溉工程信息化、网络化、智能化管理。

本系统服务器端集中所有系统开发和维护工作，可减小客户端开发和维护负担，降低客户端配置要求和成本。客户端通过COM/DCOM(Component Object Model/Distributed Component Object Model)通信与中间层建立链接，再与数据库进行交互，可减小网络负载，提高系统稳定性与运行效率。

1.系统构成

结合农田灌溉工程建设管理的特点和管理信息的业务需求，对农田灌溉工程管理信息系统构成进行了梳理，系统围绕农田灌溉工程信息资源为核心，建设四个子系统实现四大功能。

数据采集。县、市各级通过工程信息采集子系统将工程规划、计划、实施、验收、运行管理各种信息上报，系统对上报信息进行合理性判断处理后进行积累、汇总，为下一步数据分析等工作提供基础信息支撑。

数据分析。通过建立专业数值分析模型，结合工程管理实际需求，数据分析子系统对数据进行分析，为工程建设管理、调度决策提供科学依据。

项目管理。通过基于WebGIS的工程管理子系统实现项目建设的规划设计、计划下达、建设实施进度、项目验收数字化管理。根据数据分析结果，生成基于WebGIS的工程项目建设专题图，各级部门通过数字化的专题图，能够及时掌握工程建设、管理情况，发现问题及时采取措施，做到项目建设管理及时、准确。

信息发布。通过信息发布子系统，将工程项目信息发布到公网，实现工程项目建设情况的公开，将工程建设、管理情况信息发布至工程项目管理人员手机等移动终端，实时调度工程建设。

2.系统总体框架

本系统是根据农田灌溉工程管理工作的现实需求，在江西省电子地图和各部门业务网络平台和Internet网络平台上实现的。系统包括了基础支撑平台、数据管理与维护、农田灌溉工程管理应用、信息发布的人机交互四个层面。

基础支撑平台。以Windows2003等OS系统为基础，以业务和空间数据库为支撑，通过网络互联实现数据的分级共享，保证系统的正常、稳定运转。

数据管理与维护。该层面是系统的重要组成部分。在现有的基础地形、工程规划等基础支撑数据基础上，收集工程建设方案、工程计划、工程建设、工程管理等方面的数据，并对数据进行分析校对，分类存储，及时更新，使得数据管理维护有效、及时。

农田灌溉工程管理应用。主要是在农田灌溉工程中的项目申报、计划管理、实施管理、验收管理等方面的应用，通过应用可以生成工程计划下达情况专题图、工程实施情况专题图等图表，通过图表反映工程情况，调控工程建设进度，以及加强管理。农田灌溉工程应用层通过GIS和业务应用中间件，实现与数据库之间的交互。

信息发布的人机交互。将工程相关信息通过系统按照用户类别、权限进行发布，让各级各部门用户可以通过Internet网络或部门专网访问系统或通过系统短信集群发布工程信息，及时、准确了解工程情况，同时可以将一些信息通过Internet向社会公布，为广大人民群众服务并接受其监督。

3.系统软件平台结构设计

本系统涉及多部门数据、多层次管理，包含工程地理、工程规划、工程计划、工程建设、工程验收、工程管理、工程运行等多阶段信息以及通过分析产生的成果信息，数据量庞大，在系统开发上选择 Java Eclipse、SQL server 2000、ArcIMS 9.3、VS2008、FLEX、SVN多个软件相结合。

ArcIMS 9.3是ESRI公司的一个可伸缩的网络地图服务器软件，被广泛地应用于向大量的网络用户发布网络GIS地图、数据和元数据。应用该软件可以通过网络获取动态地图和数据，创建简单易行、面向地图内容的应用程序，实现与其他用户共享数据和GISportal。

SQL Server 2000是Microsoft公司推出的最新SQL Server数据库管理系统，具有性能稳定、Internet集成、功能强大、实用方便的特点。

同时在系统开发中采用Java Eclipse、VS2008进行二次开发，实现各部门数据库互联通信，用户使用Web浏览器可以方便地获取地图和数据服务，实现信息的多部门共享及分级管理。开发过程中利用SVN（Subversion）对软件项目进行版本控制管理，减轻了开发负担，利用FLEX进行系统flash开发，保证系统开发高效、界面美观。

4.跨部门数据库网络设计

根据农田灌溉工程多部门管理的情况，信息系统数据库服务器设置采取“谁的工程、数据库服务谁负责，谁管理、谁维护”的原则。各部门配置本部门数据库服务器，负责本部门管理信息存储维护，同时系统设置一个农田灌溉工程基础信息数据库服务器，负责存储农田灌溉工程的基本信息及江西省地图数据。数据在Web Server、Application Server 及 Database Server之间通过TCP/IP进行通信，实现信息的共享。