基于WebService与WebGIS的数字防汛预案应用管理平台的研究与实现

陈小龙

（西安迪飞科技有限责任公司 陕西 西安 710016）

随着社会、经济、技术的发展，人们应对各种自然灾害的能力越来越强，已逐渐形成了完整的应急预案体系。特别是水利部门，防汛预案的编制工作已经规范化、制度化，并且防汛预案也是各级防汛部门提前部署，狠抓落实的重点工作之一，然而，在预案实施的实际过程中，存在着预案文本不能快速有效地转化成预警信息、指挥命令等情况[1]。所以，如何采用计算机及信息手段使防汛预案能够准确、直观、清晰地展现，方便决策指挥人员进行预案的快速响应及指挥调度工作就显得日益重要而迫切。

数字防汛预案应用管理平台的开发完成有效地解决了以上问题。它采用结构化的设计思想，以《国家防汛抗旱应急预案》为蓝本，《陕西省江河水库管理局2011年防洪技术预案》为模板，有效地解决了渭河中下游流域防汛预案通用、普适的难题，从而达到预案结构化录入、快速查询和高效应用的目的。以往的纸质预案普遍存在单调，繁琐，查询不便，具体内容仅由长期从事预案编制的个别人员掌握，在演练、执行方面局限性大，而数字防汛预案应用管理平台具有根据已录入信息，迅速预估中下游洪峰流量及到达时间、根据控制站点水情确定相应响应级别的预案，根据下游监测断面实时绘制断面淹没示意图，并充分结合地理信息系统，到达预案的生动展示和应用，为防汛工作提供灵活方便的应急服务支持。

平台采用 Java、Geoserver、Openlayers和MySQL数据库众多开源技术，完成了开发建设任务。本文介绍了系统建设的总体架构、功能模块设计等内容，并展示了其开发成果。

1 数字防汛预案应用管理平台

1.1 系统总体框架

数字防汛预案应用管理平台是一个B/S结构的防汛预案信息发布系统与地理信息系统的集合，整体使用成熟的SSH（Spring+Struts2+Hibernate）架构完成功能开发。

防汛预案信息发布系统的主要功能是将预案的具体内容（如防御工情、应急指挥调度方案等），通过客户端浏览器，结构化地提交至服务器端，服务器端经过验证、处理之后保存至数据库[2]，为平台提供数据来源，方便用户查询和具体业务应用（如估算下游水情）。

地理信息系统的主要功能是将渭河流域的基础地理信息、水文信息（水文测站、渭淤断面）、工情信息等地理要素通过WebGIS直观展现，并实现地图交互操作（放大、缩小、标记），结合防汛预案相关数据完成数字预案的具体应用（如根据控制站点水情，将应急响应级别标注于地图之上）。

据此，本系统的总体框架图1所示。

1.2 功能设计

（1）防汛组织机构模块。防汛组织机构主要包括防汛部门、防汛人员。

①防汛部门：包括防汛预案针对的各部门名称、职称、领导姓名及电话。

②防汛人员：包括防汛参与人员的姓名、联系电话及所属部门。

（2）预防预警服务模块。实现对预防预警相关的水雨情信息、工程防御等信息的发布及管理，并对地图查询提供数据支撑。

①堤防险段重点隐患：包括隐患所处地市、县区、隐患具体部位、出险原因、预估险情、抢护要点等信息。

②警戒水位、流量与保证水位、流量：包括所属河流、区段、站名/断面、警戒流量、警戒水位、保证流量、保证水位等信息。

③主要堤防工程：包括所处地市、县区、岸别、起终点、堤防桩号、堤防长度、堤宽、堤顶高程、防御标准等信息。

④洪水淹没情况：包括地市、县区、洪水频率、淹没范围、淹没耕地、乡镇、农场、行政村、人口等信息。

⑤断面预估水位：包括控制站（断面）名称、洪水频率、断面流量、断面水位等信息。

⑥堤防典型断面：包括断面名称、堤防桩号、堤顶高程、滩面高程等信息。

⑦实测调查历史洪水：包括控制站名、控制面积、实测最大流量、实测最大发生时间、调查最大流量、调查最大发生时间等信息。

（3）应急响应服务模块

①物资信息：包括物资名称、数量、单位、抱养状况、物资储备单位等信息。

②防汛抢险技术：包括工程类型、险情种类、应对措施等信息。

③水雨情分析与处理方案：包括水雨情信息来源、收集、处理、传递的具体方案内容信息。

④工程查险与险情上报方案：包括查险范围、内容、要求、方式、方法、险情识别等信息。

1.3 地图服务

数字防汛预案应用管理平台提供了数字地图的应用形式。

①洪水传播信息：将洪水传播的时间和距离标注于地图之上。

②中上游洪水预估：通过中上游控制站点的水情，预估下游洪水达到时间及水量等信息，并根据预案的响应条件，推荐启动预案的级别。

③下游洪水预估：通过下游控制站点预估典型断面的水位、流量，并根据下游典型断面的高程信息预估是否发生漫滩以上级别险情，绘制断面示意图。

④历史洪水查询：提供各监测站点的历史调查、实测最大洪水发生时间及洪量。

⑤地市查询：点击地市，提供该地市范围内可能发生险情的险工险段信息，淹没信息等情况。

2 系统应用

根据以上功能设计，数字防汛预案应用管理平台已经初步建成，经测试，功能齐全稳定，使用方便，达到了防汛部门的要求。图2是中上游洪水预估界面，其中响应等级按照蓝、黄、橙、红四色表示。图3是下游典型断面洪水预估界面，红色代表有可能发生漫滩以上险情。

3 结语

本数字防汛预案应用管理平台实现了将预案按要素分解、预案信息结构化，根据预案响应条件推荐应急预案等功能。该系统在省江河局防汛部门的应用，提高了省江河局防汛响应的技术含量和应急反应能力。但是，平台仍有待改进，主要是数据还不够丰富，功能仍有扩充空间。随着平台的投入使用，技术的不断成熟，它的功能也必将不断完善。陕西水利

[1]张平平,刘雅玲,吴富宁.防汛预案智能化实施平台的研究初探 [J].水利发展研究,2006,(12):25-28.

[2]陈本荣,文鸿雁等.基于J2EE的数字预案查询系统研究 [J].地理空间信息,2007,5(6):82-84.