GIS技术在苏州市水利数据库建设中的应用

陈江，杨惠，梅新敏

（1.江苏省苏州市西塘河引水工程管理所，215151，苏州；2.江苏省水文水资源勘测局苏州分局，215011，苏州；3.江苏省苏州市防汛防旱指挥部办公室，215011，苏州）

GIS技术在苏州市水利数据库建设中的应用

陈江1，杨惠2，梅新敏3

（1.江苏省苏州市西塘河引水工程管理所，215151，苏州；2.江苏省水文水资源勘测局苏州分局，215011，苏州；3.江苏省苏州市防汛防旱指挥部办公室，215011，苏州）

水利信息化；GIS技术；数据库；市县一体化；苏州

一、概况

江苏省苏州市河湖资源丰富，境内河道纵横，湖泊众多，河湖相连，形成“一江、百湖、万河”的独特水网，全市拥有长江和太湖岸线300多km，大小湖泊300多个，各级河道2万余条。苏州市各级政府一贯对水利现代化高度重视，2011年被列为全国首批水利现代化试点城市。

以水利信息化带动水利现代化，是21世纪水利可持续发展思路的基本要求，为指导苏州市水利水务信息化发展建设，苏州市水利（水务）局组织编制了《苏州市水利水务信息化发展规划（2012—2020年）》，并按照“总体规划、分步实施”的原则有序展开信息化建设。

二、GIS技术在水利“一张图”数据库建设中的应用

地理信息系统GIS（Geographic Information System），是对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS技术在水利信息化建设中得到广泛应用已经有10多年了，并且日益发挥出巨大的作用。在《苏州市水利水务信息化发展规划（2012—2020年）》中，对GIS技术应用十分重视，将水利水务“一张图”建设作为重要的建设内容之一，要求制订全市水利水务“一张图”数据库建设方案、全面开展“一张图”数据库实体建设。

按照“权威部门、权威数据”原则，并充分考虑共享“智慧苏州”已有的建设成果，避免重复建设，所以在开展水利数据库建设时，结合数据的分类特点做了不同的规划和处理。

1.基础地理数据库建设

基础地理数据包括地形图、影像图、电子地图等地理数据。目前苏州市已通过全市基础地理信息共享平台建设，建立了全市统一的地形图库、遥感影像图库、电子地图库、地名地址库、三维模型库，并利用数据定期更新机制保证了数据的现势性。在苏州市水利信息化建设时，不再重复建设基础地理数据，而是直接调用苏州市基础地理信息共享平台提供的服务，既快速、高效、免费地实现了这部分基础地理数据的集成，又方便地解决了以往GIS系统建设中经常遇到的基础地理数据更新不及时的难题。

2.水利专题数据库建设

水利专题数据库包括水利设施（河湖水系、海塘堤防、区域除涝等）基础数据库、水环境数据库、水利水务工程项目数据库、农村水利管理数据库、水土保持数据库、水利规划数据库、政务数据库等。水利专题数据一般都具有明显的空间分布特征，在建库时可以GIS系统为集成平台，以基础地理数据作为底图，利用地理空间上的叠加关系来实现水利专题地图的采集、制作和入库、校核和更新。

以河湖水系图为例，建库时是以第一次全国水利普查数据为基础，首先提取地形图等基础底图上的河湖水系要素，然后在最新的航空遥感影像图上勾画河流、湖泊，最后填上属性信息，完成河湖水系专题图的制作；在经过质量检查后，将河湖水系专题图放入系统以供展示和查询，这样，保证了水利专题数据的准确性和现势性。

3.水利动态监测数据库建设

随着技术的进步，水利自动监测已从单一的水位、雨量自动监测，发展到覆盖水位、水量、水质、气象、墒情等要素的自动监测。水利动态监测数据的建库和分析挖掘利用是智慧水利建设的核心内容，是提高水利系统智能化的重要基础。因此，做好水利动态监测数据库的建设十分重要。

在水利动态监测数据库建设过程中，首先是在图上准确标识出相应监测点的空间位置和属性；然后由监测点的属性信息实现与动态监测数据的关联，从而可动态显示即时信息，并动态刷新。

在动态监测数据的处理上，也是采用了数据服务共享的方式。即通过建立数据共享服务接口应用，调用即时的监测数据，并按照一定的数据格式返回信息，可供其他水利信息系统集成使用；另外，开发了自动化处理的数据服务程序，每天在闲时（如在凌晨1点）定时进行监测数据的统计，将统计结果保存更新到数据库中，从而可以大大提高数据库的访问效率，减轻监测数据库服务器的负荷。

三、GIS技术在市县一体化水利数据库建设中的应用

苏州市下辖四市六区的水利部门十分重视水利信息化建设。例如：太仓、昆山、吴中等市区都先后完成了圩区视频监控系统的建设；张家港市水利局建立了沿江闸群监控系统、水资源管理和两费征收信息系统等近10个应用系统；吴江区等也都分别建立了水利地理信息系统，为防汛、防旱、防台指挥决策提供支撑。

按照《苏州市水利水务信息化发展规划（2012—2020年）》，苏州市水利水务信息化建设要加大统筹力度，切实建立与加强全市一盘棋的信息化建设与管理机制；要求在贯彻“统一标准、统一网络、统一门户”三个统一的基础上，各县级市、区水利部门参照市信息化发展规划的要求制订适应本地特点的信息化发展规划。另外，由于河湖水系、水利工程等水利业务管理的特点，一些流域性河道、区域骨干河道等涉及多个县市，也要求适度实现水利数据的市县一体化管理。因此，利用GIS技术在市县数据一体化方面做了一些探索实践，其中也遇到一些问题，总结出一定经验。

1.市、县地理数据坐标系不一致问题

各县级市都建立有各自不同的坐标系，由于地理坐标系不同导致各县市之间水利地理数据无法叠加在一起，出现了比较大的偏差，这是首先需要解决的问题。在规划测绘部门的帮助下，将地理数据整体坐标转换，形成同一套地理数据、两套坐标系，然后根据需要在信息系统中切换调用不同坐标系数据，从而最终实现了市、县地理数据的叠加和平滑过渡。

2.市、县水利地理数据管理粒度不同问题

由于管理职能的分工不同，所以苏州市、各县级市（区）水利部门对水利地理数据关注使用的粒度也是不相同的。以河道为例，苏州市级水利部门主要关心流域性河道、区域骨干河道、重要跨县河道、重要县域河道等较高等级的河道信息，而县级水利部门则需进一步关注更详细的镇级河道、村级河道等，所以在制作河道分布图时，将流域性河道、区域骨干河道、重要跨县河道、重要县域河道等都统一到一张图上，还合并了不同区域相同河道的图形数据，形成一张全市域范围的河道分布图，县级市再在此基础上叠加本县域范围内的其他较低级别的河道数据，从而形成完整详细的县级河道分布图。这样较好地满足了市、县级市（区）各级水利部门的应用需求。

3.市、县水利地理数据属性详细程度不同问题

同样由于各级水利部门管理职能不同，对于相同类别的水利地理数据，市级、县级水利部门关心的属性信息有所不同，而且不同县级水利部门负责所属区域的水利地理数据的属性信息也不同。实践中，统一规定了市级水利地理数据的核心基本属性，要求县级市（区）所负责提交的水利地理数据，必须包含这些基本属性且属性字段名称要一致；其他需要扩展的属性信息，则可以根据需要自行扩展。

4.市、县基础底图数据同步更新问题

实际应用中，基础底图数据的更新一般也是由各县级市自己负责，其中涉及各县级市范围的数据更新频率也不一致。为了同步获取各县级市最新的基础底图数据，通过开发GIS云平台、利用云技术实现各县级市基础底图数据的同步集成，这样在水利信息系统中可以通过调用GIS云平台提供的基础底图数据共享服务，实现市、县基础底图数据的同步更新。

四、结语

在近年的水利信息化建设中，苏州市积极采用GIS技术开展水利水务“一张图”数据库建设及水利信息系统研发，实现了水利地理数据在基础底图上的直观可视化表达，在利用基础地理信息共享平台实现基础底图数据的共享调用、利用GIS技术实现水利专题地图的采集制作与校核、水利不同专题数据的整合与关联、水利动态监测数据的处理等方面以及GIS在市县一体化水利数据库建设等方面做出了一些探索，解决了实际遇到的一些问题，取得了较好的应用效果，值得有关地区借鉴。■

［1］吴恒清，钱名开.以水利信息化带动水利现代化对策探讨［J］.水利信息化，2012（2）.

［2］苑希民.水利信息化技术应用现状及前景展望［J］.水利信息化，2010（3）.

［3］成建国，常志华，曾焱.水利信息化管理体制和运行机制调研与思考［J］.水利信息化.2010（3）.

［4］蔡阳.加快水利信息化重点工程建设为发展民生水利提供支撑和保障［J］.中国水利，2008（23）.

［5］王宗敏，杨海波.GIS在水利信息化中的应用［J］.南水北调与水利科技，2004（6）.

责任编辑车小磊

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1000-1123（2016）09-0049-02

2015-12-24

陈江，副主任，工程师。