基于GIS的防汛抗旱指挥平台研究

黄敏

地理信息系统是灾情决策的基础，是分析和判断灾情形势，科学地制定灾情调度方案的依据。当发生灾情时，则可迅速地采集和传输各种灾情信息，并及时显示在地理地图上，对其发展趋势作出预测和预报，经分析制定出灾情调度方案，努力缩小各种灾害范围，最大限度地减少灾害损失。

【关键词】监测与调度 防汛抗旱 地理信息系统 Oracle数据库 GIS MapInfo

1 引言

为防治水旱灾害，中华人民共和国成立以来，我国投入大量的人力物力进行各种灾情整治，但完全依赖工程措施提高防洪抗旱能力，难以实现快速指挥决策。应该在已有软硬件资源的基础上，利用自动监测、远程遥测技术、通信及计算机网络技术、GIS技术、Oracle数据库和现代水资源联合调度等专业技术，对水情、旱情进行实时监测、实时评价、实时调度和实时管理。

2 地理信息系统GIS

2.1 地理信息系统的简介

GIS是一种特定的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地理表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

2.2 MapInfo的简介

MapInfo是个功能强大，操作简便的桌面地图信息系统，它具有图形的输入与编辑、图形的查询与显示、数据库操作、空间分析和图形的输出等基本操作。 本系统是在在.NET环境下通过C#语言对MapInfo里的MapX控件进行二次开发来实现的。

3 基于GIS的防汛抗旱指挥平台

3.1 概述

自从2005年水利部组织召开会议后，开始全面部署并组织实施国家防汛抗旱指挥工程建设。该防汛抗旱指挥平台以MapInfo共享服务平台为依托，遵循国家水利行业政策法规，充分利用最新的计算机技术、数据库技术、网络通信技术开展实时水情、雨情、旱情、洪涝灾情的采集、传输、处理及应用工作，并建立信息共享服务平台。

3.2 系统技术方案与实现

3.2.1 系统技术方案

该平台采用跨平台的Client/Server体系结构，其基本框架结构分为三个层次：即人机交互层、应用分析层和系统支撑层。

其中，应用分析层是该平台的核心，分为基于GIS的灾情实时信息服务模块、预案管理模块、灾情决策指挥模块。应用分析层通过人机交互接口与决策分析人员及决策者进行交互，在系统支撑层的数据、模型、方法、知识、图形、图像等资源的支持下，完成决策过程中各个阶段、各个环节的信息处理、综合分析和辅助决策处理功能。人机交互层是系统使用者与系统之间的人机接口，主要作用是通过建立总控程序构筑系统运行的软件环境，控制应用软件运行参数的输入和运行结果的表达等，提供良好的系统运行界面和人机交互环境。

3.2.2 平台运行环境与要求

该平台基于目前Microsoft公司最先进的.net平台，采用C#语言开发。软件结构上采用C/S模式，并将WEB服务器、应用服务器和数据库服务器分离，以保证系统处理的独立性、高效性、稳定性和可扩展性。

网络环境基于Windows操作系统，采用IIS平台提供WWW服务，后台数据库为Oracle 11g。

对该平台的基本要求：

（1）采用面向对象结构，实现组件化思想；

（2）分层实现系统，搭建开放结构，以便系统扩展；

（3）体现面向服务要点，灵活搭建应用；

（4）智能升级更新系统，降低维护成本；

3.2.3 平台主要模块简介

（1）GIS的灾情实时信息服务模块。该模块以静态形式在MapInfo地图上表示洪水淹没风险图，将不同频率洪水下可供使用的防洪抢险通道、抢险队伍、物资和挖沙取土点等重要的信息点的数据标示到地图上，供防汛指挥调度使用。实时监视系统将水文、引水、水质等信息进行形象化标记，并在电子地图上形象地表现出来，给水调人员、决策者图形化显示。水情信息经过整理后，通过等值线、等值面、统计图、过程线等方式表现出来，专业人员根据整理后的成果，判断采集水的质量等，对整编结果进行校核修正，将正确结果存入数据库，供其他业务应用。

（2）预案管理模块。该模块主要维护各种灾情预案，在MapInfo地图上，以向导方式形象地表述防汛预案。录入、管理、维护各种预案，如防汛总体预案，抗旱预案，城市防洪应急预案，水利工程反恐怖预案，大中型水库度汛预案等。在地图上，以向导方式形象地表述城市防洪应急预案。

（3）灾情决策会商指挥模块。该模块主要针对业务人员提供一个会商材料的准备环境，管理工具和演示环境。主要分为以下模块：

①会商准备：使用向导式的准备工具，方便的制作会商材料，连接各种会商需要的材料，并可以根据需要随时更改和调整；

②会商演示：为领导会商提供会商材料的演示环境，提供防汛预案服务；

③会商管理：分为会商过程管理和会商纪要管理。会商过程管理对会商过程进行跟踪管理，从登录到制作到演示和存储，都需要进行记录。会商纪要管理主要对每次会商的情况进行管理，如存储、查询、修改、删除等。

4 总结与展望

本文介绍了基于MapInfo的防汛抗旱指挥平台，实现了对网络资源及策略信息的高效管理，并为网络管理系统提供了优质的策略服务。基于平台具有较高的可移植性和松耦合性，可以将其应用到未来的基于全国防汛抗旱指挥系统中，实现对灾情进行有效的监测与管理。

本平台采用国际上先进的.Net、MapInfo等多种技术建设而成，实现了基于MapInfo的数据采集、处理、表现功能。在许多性能上均达到业内较高水平。因此本平台产品具有较强的市场竞争力，同时本平台具有本地化、个性化、低成本、易实施，投资回报效率高、速度快，经济效益和社会效益显著等特点。所以，该平台不仅供于中国国内市场，在条件成熟后，将面向广阔的国际市场。

参考文献

[1]中华人民共和国水利行业标准.实时雨水情数据库表结构与标识符标准[S].SL323-2005.

[2]黄诗峰，李纪人.GIS支持下的防汛指挥决策支持系统的系统分析与设计[J].中国管理科学，2001，9（6）：73-75.

[3]刘金勇.防汛抗旱指挥系统建设问题研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015，17（4）：145.

作者单位

四川托普信息技术职业学院计算机学院 四川省成都市 611745