太湖流域 1:50000水利基础电子地图数据库建设

左一鸣，李 健

（太湖流域管理局水利发展研究中心，上海 200434）

0 引言

近年来，太湖流域管理局（以下简称太湖局）围绕流域水资源管理与保护工作，基于实时监测的雨量、流量、水质等数据，根据太湖流域的特点，组织开展了降雨产流、河网水量水质、太湖富营养化、太湖湖流、太湖湖区二维水质、废水负荷、太湖湖区二维水量模型等方面的研究，为成功化解2003—2005 年流域连续干旱，防御“麦莎”、“桑美”等台风袭击和 2008 年流域梅雨洪水中提供了技术支撑，特别在 2007 年应对无锡供水危机的应急调水中发挥了重要作用，取得了显著的社会、环境和经济效益[1]。但由于以上模型的河流概化是基于 1∶1000 000 的流域水利基础地理空间数据开发的，成果的精度难以满足日益增长的业务需求，迫切需要开展太湖流域 1∶50000 水利基础电子地图数据库的建设。

目前，太湖局空间数据库已包含太湖流域 1∶250000 基础电子地图及水资源和水功能分区、口门、桥梁等水利专题图层数据，但空间数据库数据的覆盖范围和完整性与实际工作需求仍有一定差距。为此，太湖局进一步收集了太湖流域相关资料，用于建设太湖流域 1∶50000 水利基础电子地图数据库。

1 数据库建设流程

太湖流域 1∶50000 万水利基础电子地图数据库建设分 3 个步骤进行，具体技术流程如图1 所示。

图1 太湖流域1∶50000水利基础电子地图数据库建库流程

1.2 数据收集

数据收集的内容主要包括 1∶50000 基础电子地图数据、遥感影像、水利工程图件、省市水系图件和其它文字材料。目前收集了太湖流域及东南诸河河湖大典，太湖流域防洪工程数据库，太湖流域2.5 m 分辨率遥感影像，常州、无锡、苏州、杭州、湖州、嘉兴、上海市水系图，太湖流域 11 大骨干工程图件，以及水利部水文局、太湖局防办、数据中心、水资源综合规划等多套太湖流域 1∶250000 电子地图。

1.3 数据预处理

数据预处理包括对纸质地图和遥感影像等数据的预处理。纸质地图数据的预处理是将收集的水系图件扫描成电子版图片，并将电子版水系图片及太湖流域骨干工程图件配准定位，使栅格图片成为有坐标系统的矢量图片，可以和矢量 1∶50000 电子地图叠合起来，对其进行校核。遥感影像预处理是对太湖流域 2.5 m 分辨率遥感影像进行数据导入、格式转换、几何校正、波段组合、色相调整、数据融合、图像镶嵌和剪裁等工作[2]。

1.3 图层加工与建设

将收集和预处理过的多套 1∶250000 电子地图数据、矢量地市水系图图片、遥感影像和其它相关资料进行整合；将整合的信息补充入 1∶50000 水利基础电子地图；检查完善各图层和不同图层中各图形要素间的逻辑相关和合理性，校核各图层图形要素的属性信息，要素分类和编码需要遵循相关标准[3-4]；根据有关水利基础空间数据库表结构标准建设属性数据库，将属性数据导入到数据库中，建设形成整合完善后的太湖流域 1∶50000 水利基础电子地图数据库。

1.4 整合成果

通过以上处理工作，完成了太湖流域 3 级流域、水资源、水功能等分区 3 个公共数据图层，以及河流、水库、湖泊、控制站、堤防（段）、机电排灌站、水闸、跨河工程、圩区等 9 个骨干水利专题图层的建设。整合完善后的水利基础电子地图数据库数据量较以往有了较大程度的提升，可为水利普查及河流、水库、湖泊等图层的概化工作提供数据支撑。

2 成果复核

为确保 3 个公共数据图层及 9 个骨干水利专题图层数据质量，需要开展图形、属性数据成果复核。

2.1 关于图形成果的复核

充分利用 1∶25 的太湖流域防洪工程图、太湖流域 2.5 m 遥感影像、水资源综合规划等成果，将以往多套 1∶250000 电子地图数据整合成 1 套信息较全的成果。比较快速准确的方法是先分析各套成果，选择 1 套数据作为基础，其它几套资料分别与之进行对比，查漏补缺，最后将整合的数据补充入1∶50000 水利基础电子地图数据库。河流成果图层与水资源综合规划河流图层的对比图如图2 所示。

图2 河流整合成果与水资源综合规划河流图层对比图

图中粗线为水资源综合规划河流图层，细线为本次河流的整合成果。由图2 可直观地看出，目前的成果完全包含了水资源综合规划河流图层中的河流，并且在数量上有了较大程度的提升。

2.2 关于属性成果的复核

在河流图层整合完成后，需要对添加属性信息的全面性和准确性进行检查。为快速有效准确的检查，本项目专门开发了属性数据检查工具。通过本工具，可以将各套资料中河流编码、名称与成果河流的编码和名称字段进行关联，并逐套进行比较，若 2 者出现不一致，会在文件中注明是编码或是名称未添加入成果中。复核人员根据此检查成果，针对有问题的记录再次进行复核。

在成果复核时，已添加了属性信息的河流仍会查出该河流编码或名称未加入，主要是由于在进行图形成果整合时，常会出现同一条河流在不同资料里其名称不一样，或者河流的起止点不同，而河流属性表中只能选择填入 1 个名称，故本次将有关原因在旁进行了标注，为开展水利普查提供参考。属性数据复核成果表如表1 所示。

表1 属性数据复核成果

表中大洋羔港在检查时被标注为名称未加入成果，在复核后发现，该河流在城市交通旅游图中标明为大羊羔港，由于其可信度更高，故对名称进行了更替。

2.3 关于河流的分级显示

由于本次整合的成果中河段共有 92624 条，为在水利基础电子地图数据库成果展示平台中分层次显示河流的分布情况，需要开展河流定级工作。在将同名称河段合并后，可按河流的长度和水面面积进行排序，按照一定的比例提取出 1～5 级河流。然后根据与河流相连的湖泊、水库级别、水系连通性、水利工程密集程度和树形分级原则对提取的河流级别进行修改完善。

3 结语

太湖流域 1∶50000 水利基础电子地图数据库建设内容主要包括图形、属性要素的复核及补充完善和成果展示 3 个部分。通过项目建设，总结出以下几点经验供水利普查参考：1）沿革数据的保存需要建立相应的数据存储结构，例如水文站的变迁信息要能够在图形库中真实反映出来；2）在本次数据库建设的基础上收集近年的地市水系图和高精度的遥感卫片进一步补充完善水利基础电子地图数据库；3）建立水利基础电子地图数据库数据更新完善机制。

[1]吴浩云，季笠. 太湖流域信息化建设[J]. 水利信息化，2010 (3): 16-18.

[2]陈德清，马弘毅，陈子丹. 1:50000 水利基础电子地图数据库建设[J]. 水利信息化，2010 (1): 30-32.

[3]国家测绘局测绘标准化研究所. GB/T13923-2006，基础地理信息要素分类与代码[S]. 北京：中国标准出版社，2006: 3-6.

[4]中国水利水电出版社. SL 213-98，水利工程基础信息代码编制规定[S]. 北京：中国水利水电出版社，1998: 5-10.