WebGIS的防汛抗旱信息管理系统设计与实现——以曲靖市麒麟区为例

吴 博，吴俐民

(1.云南师范大学旅游与地理科学学院，云南 昆明 650092;2.云南省昆明市测绘管理中心，云南 昆明 650011)

随着分布式计算、面向对象的构件和 Internet/Intranet等技术的飞速发展，信息系统正朝着集成化、网络化的方向发展。而WebGIS正是结合了WWW技术和传统地理信息系统的全新的技术，成为 GIS发展的重要的方向之一，并在很多领域得到了广泛应用。利用WebGIS技术开发防汛抗旱信息管理系统，将各类防汛抗旱信息进行实时快速的收集、分析和处理，以供在防汛抗旱调度指挥决策时使用，是避免或减轻洪涝干旱灾害一项重要措施。

曲靖市麒麟区位于云南省东部，属乌蒙山南延部分，地处东径 103°29'～ 104°14'，北纬 25°07'～ 26°06'。东邻富源县、罗平县，南接陆良县，西连马龙县，北与沾益县交界，总面积1 552.83 km2。地势呈北高南低，东部高中部低，山地、丘陵、盆地、河谷槽子交错分布，具有比较典型的高原盆地地貌特征。此区域坝子平均海拔在1 800～1 900 m之间，南北长近50 km，宽约 10 km，面积400 km2，地形呈南北向的椭圆形，南盘江贯穿其间，西河、白石江、潇湘江、中河、东河、龙潭河6条主要支流呈树枝状汇入盘江干流，全长56.7 km。由于近年来多次发生旱涝现象，所以建立防汛抗旱信息管理系统的需要显得尤为迫切。

1 系统结构

1.1 系统软硬件结构

根据用户需求，该系统为一个集地理信息系统(GIS)、管理信息系统(MIS)、办公自动化系统(OA)、辅助决策等功能于一体的综合系统。该系统采用三层体系结构(用户界面层、应用服务层、数据库层)的 B/S模式，选用 WINDOWS作为基本操作系统，以 Microsoft IIS 6.0为基础，前台开发工具采用 C#ASP.NET，后台数据库采用 MS SQL Server，平台采用ArcGIS。用ASP.NET技术构建服务器端应用程序，使用HTML和脚本语言编制 Web界面;应用服务层由 Web Server和WebGIS Server构成，两者通过 TCP/IP通讯。客户端(Browser)通过 Internet向 Web Server与 WebGIS Server发出请求，WebGIS Server接受并解释用户的GIS请求，向数据库层提出请求和获取数据，在应用服务层对数据进行相关操作运算，将结果以HTML文件和地图形式通过Internet反馈到客户端。系统结构如图1。

图1 系统结构图

1.2 系统总体结构

该系统划分为系统管理、综合数据管理、抗旱信息管理、防汛信息管理、信息查询和防汛抗旱管理指挥6大模块。如图2所示。

图2 系统功能框架图

①功能菜单区，用户可以从此菜单区中选择相应的功能进行操作;②功能状态区，用户可以从这些功能中执行查看地图，查看帮助、注消或退出功能;③鹰眼区，全局查看地图;④地图信息区，用于设置或显示地图某个点、线、面或区域的信息;⑤地图工具区，定义了许多用于对地图进行操作的工具;⑥地图区，显示地图。

1.3 系统数据库设计

数据库建设是系统开发的核心部分。使用的数据从性质上可分为静态数据和动态数据两大类:测站位置、所在地等站点特征数据及测站的降水量多年均值数据等为静态数据;实时雨情和天气资料为动态数据。为此，设计了5个数据库，即基础地理数据库、专题数据库、属性数据库、雨情及气象资料库和多媒体库。

图3 数据库结构设计图

基础地理数据库由水文测站表、气象测站表、研究区域行政区划图及编码表、河流编码表、流域编码表等组成，存放测站基本资料，河流及流域的名称及其位置资料。

专题数据库以GIS为平台，存储和管理水利工程数据、物资数据;属性数据库主要存储气象信息、灾情信息、通讯录等综合类信息，今后将不断补充新内容;雨情及气象资料库，雨情数据库中有水情日、时段、旬月雨量表等。气象资料由地面观测要素表和高空观测要素表组成。地面要素表存放每6小时1次的16个地面观测要素值，高空观测要素表存放每天2次的高空12个标准层和特性层温、压、湿、风观测数据。多媒体库主要存储堤防工险段、城市防洪等的图片、视频、音频等资料。

2 系统各模块的功能

2.1 系统管理

该系统管理模块主要用于对用户、角色、用户角色关系、角色界面关系、角色权限关系及系统运行的基本信息进行设置。同时还包括阈值设置、监控点设置、参数设置等。监控点设置模块用于管理水雨情、旱情和气象信息。如图4所示。

图4 各测站监控点设置分布图

2.2 综合数据管理

该管理模块主要用来管理基本数据信息。用户可按系统管理员设定的角色权限关系以及对相关信息进行插入、修改、删除等操作的权限进行操作。主要包括的数据信息有:1)水雨情数据;2)灾情数据库;3)社会经济数据;4)图形;5)动态影像;6)超文本;7)决策业务数据;8)报表管理;9)决策知识。闸坝水情预报表用于设置闸坝水情预报信息。如图5所示。

图5 闸坝水情预报表信息

2.3 抗旱信息管理

抗旱信息管理用户管理抗旱数据信息。主要包括抗旱人员信息管理、抗旱部门信息管理、抗旱抢险队伍信息管理、抗旱物资管理、抗旱经费管理、抗旱组织管理等。

2.4 防汛信息管理

防汛信息管理用户管理防汛数据信息。主要包括防汛人员信息管理、防汛部门信息管理、防汛抢险队伍信息管理、防汛物资管理、防汛经费管理、防汛组织管理等。

2.5 信息查询

信息查询主要是查询各基本项的详细信息。本模块主要是根据用户输入的查询条件来查看详细数据。主要包括7项功能:1)实时监控信息;2)工情信息;3)社会经济信息;4)历史灾害情况;5)历史监控信息;6)水情查询;7)值班记录。实时监控信息主要完成实时监控水雨情、土壤墒情和气温信息，页面将以数据和柱状图来表达实时数据。见图6所示。

图6 实时监控信息及实时水雨情柱状图

2.6 防洪抗旱管理指挥

主要功能包括以下5部分内容:1)洪水预报;2)河段分析;3)水库分析;4)提防段分析;5)水闸分析;6)雨量预测;7)水位流量分析;8)决策业务数据。见图7所示。

2.7 地图操作相关功能

地图操作相关功能模块主要包括:1)鹰眼实现;2)图层控制;3)工具条;4)专题制图功能;5)添加防汛物资信息;6)打印输出及转化数据格式保存。

图7 水位流量关系

3 结语

系统建成后应用表明，通过以上技术实现的防汛抗旱管理信息系统基本能满足该地区防汛抗旱信息查询和决策的要求。由于系统本身具有良好的推广性和实用性，因此极大的方便了地方监测人员的管理工作。但该系统也存在不足之处，如:没有对应的遥感影像处理模块、专家决策支持功能不完善等。相信随着今后信息技术的不断发展和新需求的提出并解决，该系统将会更好地获取防汛抗旱信息，提高系统的先进性和实用性。

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