基于WebGIS的甘肃省暴雨洪水图集参数辅助查询系统设计

任皓晨

甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所 甘肃 兰州 730000

《甘肃省暴雨洪水图集》是首次对甘肃省长短历时暴雨及中小流域雨洪水汇流规律进行全面系统分析研究，紧密结合我省自然地理气候特性和工程设计的迫切需要研制出的一套全省性完整的暴雨洪水计算成果，为甘肃省不同地区提供了一套简便有效的暴雨洪水计算方法，解决了我省短缺实测资料地区的中小流域设计洪水计算的迫切需要。由于其使用简便，使用价值高，在地质灾害防治、水利水电、防汛、水保、交通、城市建设及科研教学等部门有着广泛的应用，对生产和推进水文科技进步将发挥重要作用[1]。

在当时计算机水平不发达、互联网不普及的条件下，将复杂繁重的人工计算转换为人工查图表的方式以获得相应的参数、然后辅以少量计算的方式来推求设计洪水，是一种十分简便高的效方法，在当时及后来一段时期内发挥了十分重要的作用。但随着计算机和互联网的突飞猛进的发展，这种在当时简便有效的人工查图表方法就显得费时费力，而且获取参数的准确度低、影响洪水计算结果的精度，渐渐成为制约图集推广应用的瓶颈，不能满足发展需要。

本文旨在设计一套辅助查询地理信息系统，改进计算过程中查图、查表的方式，以提高计算过程的自动化、快速化、准确化，从而促进图集更快更广的应用，同时也为其他省份改进水文图集推求设计洪水提供参考。

1 相关技术

1.1 WebGIS技术

WebGIS即网络地理信息系统，是Internet技术与GIS技术相结合的产物，是传统GIS在Web端的进一步扩展和完善。WebGIS不但具有传统GIS的特点，而且使GIS成为了大众使用工具，用户可以在不同的地点进行空间数据发布、空间查询检索、空间模型的分析、信息资源共享等操作[2]。

1.2 ArcGIS for Sever技术

ArcGIS for Sever，原为ArcGIS Sever，是ESRI公司推出的功能强大的基于服务器的、帮助用户创建企业级GIS应用的专业平台，通过ArcGIS for Sever可创建集中管理的、支持多用户的、提供专业GIS功能的GIS应用与服务，可实现在分布式环境下进行空间数据管理、数据编辑、地图制图、地理处理、空间分析等GIS功能。

2 功能设计与分析

2.1 用户查询文件载入模块

在完成用户信息确认后，允许用户根据自己收集数据，可直接上传流域重心点位或流域边界，并选择确认数据的格式和必要的元数据（如投影坐标系统）等；用户上传完成后对数据进行格式检查、元数据核对、数据预处理等，并反馈给用户确认，用户确认后将数据上传至服务器端进行下一步操作。

2.2 空间数据分析查询模块

利用用户确认过的数据，在服务器端进行各项空间分析查询等，主要包括：流域参数的自动提取、各历时点雨量均值与点雨量变差系数自动查询等。其中流域参数自动提取是根据载入的查询文件，结合DEM数据进行流域参数（面积、沟道比降、流域重心等）的计算与提取；各历时点雨量均值与点雨量变差系数自动查询是根据载入的查询文件，对流域参数与各历时点雨量均值和变差系数栅格数据进行空间叠置分析，获取指定流域的各长短历时的点雨量均值和变差系数等参数。

2.3 非空间数据关联查询模块

本模块功能是根据空间分析查询的结果，关联相应的非空间数据，查询模比系数、点面折减系数、流域形状改正系数等。其中模比系数利用变差系数查询模；流域点面折减系数利用流域面积、历时、天气相似区等查询；流域形状改正系数利用流域面积、流域形状、历时等查询。

2.4 视图浏览对比模块

该模块功能是将查询的所有结果和相关原始图表一并叠加显示在网页端，让用户通过目视对比确认查询结果。该功能可为用户提供多样化的浏览器端视图选择，主要涉及控制图层显示、比例尺显示、图例显示、鹰眼图显示、图层说明性信息显示、视图分屏显示，透明度设置，卷帘工具（用于图层对比）。

2.5 系统工具模块

该模块是具有系统整体控制功能的模块，主要包括页面刷新，操作撤销，清除图层，树结构图层管理器，打印页面工具等功能。

3 结语

本系统设计基于WebGIS和ArcGIS for Sever技术设计，通过Web端载入用户查询数据，在后台进行空间分析和关联查询等实现各参数的自动查询，然后通过GIS Sever发布的相关空间数据，最后经Web调用后显示反馈至用户。该系统设计不仅能够很好地实现图集中各参数的自动查询，而且有利于提高参数的准确度，进而有助于提高洪水计算结果的精度，具有较强的实用性和可扩展性。