基于网络地理信息服务的水务综合管理应用

发布时间：2020-02-08

　　【摘要】水务综合管理包括水资源、水安全及水环境等多方面内容。在水务综合管理工作中应用网络地理信息服务技术，对城市供水、排水及水利等部门的专题数据进行有效整合，并通过网络共享资源将其汇聚到 1 张地图上，在水资源管理、防汛保护工作中发挥着重要作用。论文主要探讨基于网络地理信息服务的水务综合管理应用。

　　【关键词】网络地理信息服务;水务综合管理;应用实践

　　1 引言

　　随着科学技术不断进步，水务综合管理工作也逐渐向着信息化、现代化、自动化方向发展，网络地理信息服务在水资源管理、防汛保护、水环境治理、政务办公及水土保持等工作中发挥着越来越重要的作用。随着水务综合管理范围的日益扩大,内容需求逐渐增加，对网络地理信息服务技术也提出了更高要求。如何利用现代技术方法实现各部门的业务协同及信息共享，以为管理部门的决策提供科学依据，是现代水务综合管理工作的研究重点之一[1]。

　　2 网络地理信息服务技术概述

　　2.1 地理信息服务技术的优势

　　GIS技术涉及测绘、信息工程与计算机技术等多个领域，其理论基础包括地理信息和系统工程，通过对具备空间内涵的地理数据进行综合分析、科学管理，从而模拟现实世界空间关系。可视化、思维化与导向性是GIS技术的主要特点，该技术能对地物空间信息进行有效存储和集成化管理，利用无极缩放地图直观展现其现实世界的空间关系，做到所见即所得。

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　　在地理信息技术的基础上衍生出各类产品，其中ArcGIS Server具备强大功能，不仅能支持多用户，还能实现集中管理，可以为多个行业提供高效、专业的网络地理信息服务，包括地理信息及专题数据的处理、数据管理、制图、空间分析、编辑以及其他功能。将网络地理信息服务技术应用到城市水务综合管理工作中，充分发挥GIS技术的空间管理优势，可促进现代水务管理工作向着信息化、专业化方向发展。

　　2.2 网络地理信息服务的总体架构

　　数据、GIS Server以及Web Server 客户端是ArcGIS Server 体系架构的主要组成部分。数据包通过服务的形式向GIS Server 中发送，包括Geodatabase、地图以及文档等。通过DBMS 将ArcSDE Geodatabase部署到数据服务器上，能够大大提高数据的安全性、有效性及完整性。ArcGIS Server中的GIS Server能够将数据发布为服务，提供客户端使用，同时对客户端的应用要求进行响应。Web Server负责对Web应用及服务进行部署，在这一过程中需要用到GIS Server所提供的资源。在开展城市水务信息综合管理工作时，可以利用ArcGIS网络地理信息技术，通过互联网调用包括Arcgis Online、Google Map、天地图等网络地图服务作为底图，将本地的行业、基础、规划等专业数据资源，利用ArcGIS Server实现资源整合、管理和应用，并在此基础上整合城市其他有关部门的在线业务资源，将ArcGIS Server的服务优势充分发挥出来，有效提升了水务综合管理水平[2]。

　　3 基于网络地理信息服务的水务综合管理应用

　　3.1 水资源管理的应用

　　1)基础管理

　　统一管理、集成应用城市水循环过程中产生的所有基础数据：包括泵站和水厂的供水、取水口和地下水深井的取水、湖泊与河流等河道水系、水源地和水功能区的资源保护、水利片区与重要水闸等水利工程、污染河道的整治、污水处理厂和排水系统等排水，将以上专业信息根据地理特性不同以点、线、面的方式分层存放。进行数据处理后，形成专业地理信息图层，同时，利用网络地理信息服务技术将这些图层叠加到基础地理信息数据中。在满足本专业应用的同时，还实现了与其他部门的数据资料共享。基于影像数据获取、更新速度快等特点，高分辨率的航空遥感数据起到了非常好的参考作用，利用网络调用显示性好的影像数据服务，与专题数据叠加在一起，更能提高水资源管理效率。

　　2)监测监控

　　以上海市为例，对两大原水系统——黄浦江和长江进行实时监测。通过监测站点对其进行实时监测，获取监测信息。监测内容包括原水潮位、浊度、氨氮含量、流量、溶解氧含量、氯化物浓度、水压等。对整个城市的供水水厂、供水管网、泵站进行实时监测。监测频率为5min1次，监测内容包括水厂供水的出厂压力、累计水量、瞬时流量、出厂余氯含量、出厂浊度、供水管网的水压、供水泵站出站压力等，在基础底图上将以上数据直观地展示，不仅便于开展统一管理，更能根据数据的分布及统计信息，预测发展趋势，及时发现隐患，制定预防措施。

　　3)统计评价

　　将任意时间段的城市雨量等值线在地图上进行即时绘制，对城市雨量分布状况进行直观展示;根据每个月监测到的数据资料，利用不同颜色标注水质级别，从而将骨干河道的水质状况在地图上直观反映出来;根据每个月监测到的数据资料，以水功能区划定义的水质标准，对各个河段的水质是否达到标准进行直观展示[3]。

　　3.2 防汛保安的应用

　　1)发布台风路径

　　抓取台风数据信息。利用相关程序对台风数据进行实时采集，根据市气象局、中央气象台等部门发布的数据，更新系统内的专业信息，并根据数据模型进行手动校正，自动生成台风路径。利用InfoWindow进行台风实况路径的动态绘制， 对台风等级进行确定，并使用大小、颜色不同的符号将台风发生发展及消失过程直观展现出来。叠加多类服务，通过GIS Server对获取的实时卫星和雷达云图进行及时发布，利用微软地图、ESRI 和Google地图的网络资源共享功能，通过参考台风路径及其他多种资源，为防汛人员的指挥工作提供科学的数据支持。

　　2)发布灾情

　　在开展防汛保安工作时，将雨晴实时情况、病险水闸、堤防工程的险工险段、撤离点与撤离路线、水务热线接收到的灾情、安置点等相关信息，与各类风险模拟图在同一张地图上集成，包括市区暴雨情况、积水状况、沿江堤防溃决风险、沿海风暴潮风险等，在空间分析的基础上开展防汛指挥调度工作，确保获取的灾情信息全面、准确、及时，有效提升抢险效率。

　　3.3 特色专题应用

　　在城市水务综合管理工作中，整合局部地区的特定业务管理系统，在此基础上构建针对局部区域水务管理的专题应用模块。以上海市为例，利用网络地理信息服务平台，将城市水务管理划分为世博园、苏州河等多个区域专题，苏州河专题将河道防汛工作、水资源管理工作等业务模块综合在一起，并且设置网格化管理、堤防巡查之类的特定模块，利用地理信息技术实现日常巡检的数字化管理。

　　4 结语

　　在水务管理过程中应用ArcGIS Server技术，实现了水务管理工作模式的转变与工作效率的提升。此外，利用数据整合、资源共享及应用集成，将原本相互独立的信息资源融合在一起，实现了水务管理数字化、精细化程度的有效提升，跨行业、跨区域、多部门工作模式得以建立，重复劳动现象大大减少，降低了水务管理成本。随着地理信息技术的不断发展，接下来将对ArcGIS Server的空间分析功能进行深入探索，利用数据挖掘技术提炼出不同种类的实时监测数据，确保水务综合管理工作有序、高效地开展。