南水北调中线丹江口移民影像库系统研究与应用

张军珲 霍建伟 姬胜昔 王建付

（黄河勘测规划设计有限公司，河南 郑州 450003）

南水北调中线丹江口移民影像库系统研究与应用

张军珲 霍建伟 姬胜昔 王建付

（黄河勘测规划设计有限公司，河南 郑州 450003）

南水北调中线丹江口水库移民34.5万人，涉及移民量大，是南水北调中线工程建设中的重要任务，研究开发移民影像库系统，对移民资料的管理和利用具有重要意义。本文探讨了移民影像库系统技术框架、主要功能、关键技术实现等，结合河南省移民情况，研发了南水北调中线丹江口移民影像库系统，推进工程移民管理现代化，可在类似工程移民影像管理中推广应用。

南水北调；丹江口；工程移民；影像库

1 引言

南水北调中线工程是整个南水北调工程的有机组成部分，丹江口水库是南水北调中线工程的水源地。前国务院总理温家宝在视察丹江口市时就指出“南水北调的关键在中线，中线的关键在加坝，加坝的关键在移民”[1]。而水库移民搬迁是一项涉及面极其广泛的复杂社会系统工程，南水北调中线工程丹江口水库移民涉及34.5万人，是目前中国移民数量最多的水库移民工程，移民数量之大在以后中国的水库移民工程中也将是很少见的[2]。

随着摄影录像设备的不断更新和信息技术的快速发展，移民工作搬迁前、搬迁安置过程中，及搬迁后，对移民区、移民户进行原始的实地照片拍摄和录像，具有珍贵的历史价值。由于这些采集的移民影像资料，多以大量的影像文件保存，使得这些数据不方便直接使用。南水北调中线丹江口移民影像库系统（以下简称影像库系统）旨在运用先进的地理信息、数据库和网络技术，对南水北调中线工程丹江口大坝、丹江口库区范围内移民征迁区和安置区影像资料建立信息系统。通过整编、加工移民实地拍摄现状影像资料，建立以征迁区视频录像、照片为主题的丹江口移民影像数据库，建设基于征迁区电子地图的影像库查询系统，用户能够方便地以地图导航、分级查询方式快速查询移民数据和影像资料，直观了解库区移民搬迁前现状和搬迁后对比，为各级领导和决策者对丹江口移民提供可靠的决策依据。

2 系统设计

2.1 系统功能

影像库系统建设的重点是对大数据量的移民历史影像资料的存储、管理和分级查询，以及基于GIS的地图导航查询，主要包括以下几个功能：

（1）影像库管理：提供征迁区拍摄的原始移民户、村集体等具有历史保存价值的现状照片、视频资料等文件管理；根据安置区移民新村现场拍摄需要，提供移民新村照片、视频录像等资料管理；以及拍摄的其他影像资料的统一存储管理。包括对影像资料文件库预处理、建立索引、更新索引等功能。

（2）影像检索与浏览：提供对对征迁区现状影像资料、安置区移民新村影像资料及其他影像资料按县、乡、村、组分级查询、分级统计，按户名定位查询，按关键字的匹配检索功能，照片的在线缩略图显示和列表显示功能，视频的在线播放功能等。

（3）典型村影像库展示：提供按村对典型村户进行组织，对典型村户的照片浏览和视频浏览功能，以及对典型村户影像资料的检索功能。

（4）地理信息系统导航：以丹江口征迁区25万基础地理数据、南水北调中线工程线路及建筑物分布为底图，通过叠加征迁区、安置区和移民村等专题，以电子地图的形式提供快捷的影像库文件导航。包括地理信息系统基础操作、影像资料与行政区划、村庄点和征迁区等关联查询，以及对应的专题图显示功能。

（5）系统管理：提供包括移民基础行政区划代码管理、用户管理、权限管理，以及数据字典管理等功能。

2.2 系统框架

系统采用基于浏览器、服务器模式的三层体系结构，即数据层、中间层和应用层。数据层存储和提供系统所需的数据，即影像文件数据库及影像文件的索引库；中间层包括索引服务、图片服务，及视频服务；应用层包括系统实现的各项功能，通过客户端向用户提供影像文件索引和管理、影像资料检索与浏览、典型村影像库展示、地理信息系统导航和系统管理等功能。

系统基本框架如图1所示：

图1 系统基本框架图

3 关键技术

本系统研究开发涵盖了从移民影像资料的现场采集、整编加工所拍摄影像资料、数据入库与管理、构建影像资料索引、业务系统开发等工作流程，其总的开发技术路线框架如图2所示。

图2 系统开发研究技术路线

（1）基于H264编码的数字高清影像整编技术。现场采集的影像资料具有分辨率多、编码格式多、类型多和文件格式多等特点，为进行统一，视频整编格式统一采用FLV封装格式，影像编码运用H264编码技术进行资料整编，影像清晰度高、压缩率高。

（2）基于XML技术的影像库索引。影像存储采用文件方式，影像库存储的主要是大数据量的文件，相关的数据库表是这些文件管理和应用的基础支持，采用XML文件进行数据库的管理。

（3）基于Red5的流媒体服务器构建。视频服务器采用目前使用广泛、开源的Red5[3]流媒体服务器。视频在线采用Flash流媒体技术，视频文件采用H264编码，视频流媒体采用FLV封装格式，客户端通过浏览器Flash插件播放。Red5是一个基于Java的开源Flash流媒体服务器，流技术可以让用户一边下载一边观看、收听,既可以避免播放的中断,也使得文件播放得以维持，用户体验效果较好。

（4）基于RIA和ArcGIS Server服务的地理信息系统导航开发。地理信息系统导航采用ArcGIS软件平台，地图发布采用ArcGIS Server，Web客户端采用RIA（Flex）开发[4]。

（5）基于J2EE的影像库管理系统开发技术。影像库系统开发采用J2EE开发平台，前台采用Flex技术。Flex是一种RIA（Rich Internet Application，富互联网应用系统）开发技术，它是开发Web应用的有效工具，具有更好的网络交互能力、绚丽的表现效果，可以很方便地为应用程序添加动画效果，用户界面丰富多彩。

4 系统应用情况

影像库系统研究紧密结合工程移民管理需要，能够完成各类移民影像资料的数字化管理和影像在线浏览播放，以及移民搬迁前后的生产生活、状况照片对比，方便快捷，具有较高的技术水平和科技含量，具有较好的市场推广和应用前景。目前已在南水北调中线丹江口移民影像采集及水利工程移民管理工作中进行应用，通过使用本系统整编的移民影像成果，可快速了解库区移民搬迁前的现状，整编交付的该部分成果已作为南水北调工程移民基础资料进行便捷查阅应用；通过使用本系统，可以快速获取移民征迁区和安置区情况，可快速找到关注的每一户实际图片和视频，村集体财产照片等，促使这些大数据量的影像资料流动起来，较大提高影像的检索效率，提升工作效率和管理水平；通过使用本系统研究开发成果，可在灵活的电子地图上快速获取工程移民征迁区和安置区范围，对比查看安置新村情况，实现搬迁前后无缝切换，更好地实现准确高效的信息支撑。

影像库系统不仅为南水北调中线丹江口移民管理提供重要支撑，有效地管理了宝贵的影像资料，而且可以为各级领导和决策者对丹江口移民提供可靠的决策依据，快速提升管理水平，推动南水北调中线工程移民管理现代化，对工程移民及相关行业的影像库研究开发具有快速效仿和推动作用，提升移民影像管理与利用。

5 结语

影像库系统对南水北调中线工程丹江口大坝、丹江口库区范围内移民征迁区和安置区影像资料库建立信息系统，目前已在中线丹江口移民影像采集及水利工程移民管理工作中初步发挥了作用，提高了工作效率和管理水平。系统研究开发过程中积累了很好的经验和行之有效的方法，比如影像库自动化整编、面向对象详细设计方法和独立测试过程等，同时也走了不少弯路，遇到了一些难题，比如影像封装格式、影像快速加载问题等，这些都将为国内外目前在建的和准备建的工程移民影像库系统提供了很好的工作基础。

[1]陈华平．南水北调中线加坝工程前奏曲之二：为了移民安居[N].十堰日报，2005-9-22．

[2]石明磊．南水北调移民强度超三峡工程[N]．新京报（北京），2011-8-22．

[3]RED50.6 RC2[EB/OL]．http：//osflash．org/red5．

[4]刘俊，谭建军，邵长高．基于Flex 的WebGIS 框架设计与实现[J]．计算机工程．2010，36(10)：242-244．

Research andApplication of the Immigration Image Database System of Danjiangkou for the South-to-North Water Diversion Middle Route

Zhang Junhui Huo JianweiJi ShengxiWang Jianfu
(Yellow River Engineering Consulting Co.,Ltd.,Zhengzhou 450003,Henan)

tract】 Danjiangkou reservoir resettlement for the south-to-north water diversion middle route is 34.5 million.It is an important task in the south-to-north water diversion middle route project.The research and development of the migration image database system has important significance to the management and utilization of the valuable migration data.This paper discusses the framework,main functions and key technologies of migration image database system.According to the situation of immigrants in Henan Province,we develop the image database system of Danjiangkou immigration for the middle route of the south-to-north water transfer project.This system will promote the modernization of project management,and it can be applied in the image management of similar projects.

words】 south-to-north water diversion;Danjiangkou;progect migration;image database

TP751

A

1008-6609(2017)04-0044-03

张军珲（1986-），女，河南扶沟人，研究生，工程师，研究方向为应用软件研究开发、水利信息化。