官厅、密云水库上游水土保持监测信息发布系统的开发建设

韩 静，李玲霞

（1.天津市龙网科技发展有限公司，天津 300181；2.水利部海河水利委员会，天津 300170）

1 引言

为解决北京地区水资源短缺和水环境污染问题，国务院于2001年5月23日正式批复了《21世纪初期首都水资源可持续利用规划总报告》（以下简称《规划》）。官厅、密云水库（以下简称两库）上游水土保持监测系统是《规划》中所明确的重要的能力建设项目，该项目的建设实施对实现两库上游水土保持项目管理、监督实施以及水土流失监测的科学化、信息化，进一步提高项目管理水平，确保《规划》中水土保持治理任务保质保量地完成以及《规划》总体目标的实现具有重要作用。

根据水土保持业务工作的需求，两库上游水土保持监测系统总体构架由水土保持监测、水土保持项目管理、水土保持预防监督、水土保持信息发布、专题应用综合5个子系统构筑而成，每个业务系统均面向问题，以基本业务对象为单元，利用数据库系统提供的各种信息按照不同的业务处理流程实现相应的业务功能，各业务系统功能的有机结合和综合运用实现系统的整体业务功能。

水土保持信息发布子系统是两库上游水土保持监测系统的重要组成部分，是面向社会公众展示两库上游地区水土保持治理成效、水土保持监督执法、开发建设项目水土保持方案实施、水土保持政策信息、水土保持知识等内容。在此，将详细介绍水土保持信息发布子系统的开发建设以及实际成果。

2 信息分类

根据水土保持信息发布子系统的设计要求，同时考虑到子系统自身的专业和区域特性，通过收集、整理确定如下几类数据为水土保持信息发布子系统对外公布的数据。

工作动态：主要包括国家、流域和项目区内关于水土保持信息的相关新闻，以便使受众能够快速了解水土保持的相关动态。

系统建设：两库上游水土保持监测系统目前已经实施了两期工程，此部分内容主要是为了使受众了解两期工程建设的简况。

监测成果：主要包括两库上游土壤侵蚀信息、土地利用信息、植被覆盖度信息和小流域治理措施信息，上述4种信息均由SPOT5遥感卫星影像通过解译获取，是两库上游水土保持监测系统工程在数据方面的主要内容，也是受众了解项目区水土保持信息的主要方面。

小流域治理工程：主要包括《规划》水土保持工程相关小流域治理工程的详细信息，如该流域总面积、水土流失面积、地质地貌、地理位置、社会经济、现有水土保持措施数量、水土流失现状、规划的治理工程数量及面积等。

开发建设项目：主要包括开发建设项目的主要工程简介、永久占地面积、临时占地面积、动用土石方量等水土保持方案相关信息。

监督执法：主要包括监督被执法的项目工程、执法时间、执法机构、执法的具体过程以及执法的具体效果。

法律文件：主要包括国家、地方及各部委颁布的水土保持相关法律法规文件。

社会宣传：主要是对国家及地方在水土流失治理取得的成果方面进行社会宣传，以加强社会公众对水土流失及水土保持治理工程的认识及重视。

水保知识：主要包括水土流失涵义、水土流失危害、水土流失种类、水土保持措施等一些使社会受众能够了解水土流失及治理措施的科普类知识。

小流域治理典型成果：主要包括由SPOT5遥感影像解译得到的小流域治理项目的治理成果，主要以图片形式展示，分为小流域治理措施专题图和野外踏勘图。

3 系统建设

3.1 逻辑结构

水土保持信息发布子系统在逻辑上由信息发布和信息浏览两部分组成，两者结合构成了一个网站系统。其中，信息发布部分由网站管理员操控，负责信息的录入、审核、修改以及删除等工作；信息浏览部分是社会公众能够通过网页查看的部分，是网站管理员发布信息后得以展示的部分。

根据水土保持信息发布子系统的信息构成，大体上可以归结为4类信息：工作动态、监测成果、综合治理和治理成果，其中综合治理部分包含了小流域治理工程、开发建设项目、监督执法、法律文件、社会宣传和水保知识等综合类内容，在信息发布部分由网站管理员统一负责发布。信息发布和信息浏览的具体功能，见表1。

表1 水土保持信息发布子系统的功能组成

3.2 物理结构

信息发布服务负责发布信息，信息浏览服务展示信息，但水土保持信息发布子系统中存在一类特殊的信息，也就是监测成果部分。监测成果如上文所述由植被覆盖度、土壤侵蚀、土地利用和小流域治理信息4个部分组成，这4个部分信息又划分为图形图像信息和统计信息。图形图像信息是由SPOT5遥感影像通过解译得到的GIS图形图像数据，这部分数据是典型的地理数据，其空间分辨率达到了2.5 m，对于整个项目区形成了一个巨大的图形图像数据，这些数据具有特定的地理数据格式，只有通过专用的专业软件才可以查看，这些图形图像信息中包含有各自的属性信息，如地理投影、像素统计等内容。为了能够在信息浏览部分查看这种GIS数据，水土保持信息发布子系统在数据库建设和读取过程中利用了ArcSDE和ArcIMS处理地理数据的能力，使GIS数据能够像正常数据一样在网页中得到展示。

基于GIS数据和常规数据差别，分别采用两种形式展示：GIS数据通过GIS软件的中间件发布到信息浏览部分，而常规数据则通过直接读取数据服务器来提取信息并展示。图1显示了常规数据和GIS数据在水土保持信息发布子系统中的不同处理方式。根据图1，无论是GIS数据还是常规数据都存储在一个数据库服务器中，但分别建立不同数据库，也就是说物理上是集成在一起的、逻辑上是分开的。当展示常规数据时，信息发布部分将直接在数据库中提取信息进行发布；当展示GIS数据时则首先通过 ArcSDE来读取数据库中的 GIS数据，之后ArcSDE将GIS数据传给ArcIMS，以实现GIS数据的展示。由此可见，相对于常规数据，GIS数据的展示多出了两个中间层。ArcSDE和ArcIMS中间层可以被安装在数据库服务器、客户端或单独的应用服务器中。这是因为，水土保持信息发布子系统是两库上游水土保持监测系统的子系统，ArcSDE还承担着为其他几个子系统转换数据的功能。另外，考虑到数据库服务器的数据安全问题，ArcSDE也不应该安装在数据库服务器上。根据两库上游水土保持监测系统的总体建设情况，ArcSDE和ArcIMS被安装在单独的应用服务器上。从信息发布子系统的角度看，水土保持信息发布系统物理上划分为3层：数据库服务器、应用服务器和客户端。

3.3 信息审核

水土保持信息发布子系统是一个综合系统，信息的发布需要选择发布内容并审核，通过审核的内容经由信息发布部分保存到网站服务器中。水土保持信息发布子系统又是两库上游水土保持监测系统的子系统，除了对外的信息展示外，监测系统其他4个子系统负责具体业务数据的管理和处理，如水土保持监测子系统负责遥感影像、解译数据、土壤数据等的管理，这部分内容的管理和审核权限在监测系统中被赋予了业务系统管理员。从数据的角度看，业务数据是监测系统的核心内容，这部分内容的上传、下载和公布需要严格和专业的审查，只有经过业务系统管理员审查通过的数据对信息发布管理员来说才是透明的，也就是说信息发布管理员只能发布由业务系统管理员审查通过的GIS数据。不同于GIS数据，常规的文档、图片等数据的审查权限被直接赋予了信息发布管理员。这种数据审核权限的分离，确保了水土保持信息发布子系统数据的严谨性和安全性，确保了GIS数据的安全和信息的合理有效。业务数据和常规数据的信息发布过程，如图2所示。

4 结语

水土保持信息发布子系统建设的目标是以面向社会公众服务为中心，以两库上游水土保持监测系统为基础，同时收集、整理两库上游各种水土保持相关数据成果信息，以开放透明的方式使该地区的水土流失及治理成效得以对外展示。水土保持信息发布子系统的开发建设，综合展现了两库上游地区的水土保持监测成果、小流域治理工程动态、监督执法等信息，为该地区各种监测数据及系统管理提供统一的展示平台，使该地区水土保持工作的决策者和社会公众对两库上游地区水土保持监测成果和管理动态进行整体把握。水土保持信息发布子系统是区域性极强的专业水土保持网站系统，建设过程中充分考虑了目前及未来的应用需求，可以为水土保持工作者提供数据参考，也可以为政府决策者提供科学依据，是水利行业专业应用网站的典型应用示范之一。