浅议岗南水库电子沙盘系统的功能

□范 琳 尚瑞朝

浅议岗南水库电子沙盘系统的功能

□范 琳 尚瑞朝

岗南水库电子沙盘展示系统是岗南水库工程管理自动化系统的一个分项工程，其基本目的是利用岗南水库建成的工程管理自动化系统（包括：闸门监控系统、大坝安全监测系统、水库监控中心系统、图像监控系统和通信系统），结合水库管理工作需要，根据现有的数据情况（包括卫星影像、DEM、设计图纸、水工情数据库等）建立一个能为水库运行管理工作提供支持的电子沙盘展示系统，再现水库所在流域的真实地貌和水利设施的运行情况，浏览、查询流域内的自然地理信息及水库所属水工设施工程特性，为水库工程运行、管理和领导决策提供形象直观的视觉效果支持。岗南水库电子沙盘系统是全面展示水工、水情综合数据的窗口，要求系统实用、先进、可靠、可扩展、方便使用、可持续发展。

岗南水库电子沙盘系统的建设任务是以真实三维场景形式，提供三维场景显示控制与飞行漫游、信息查询、状态模拟、过程模拟、实时数据查询、属性数据查询、数据接口和数据输出等功能。

1.三维场景功能

三维场景的系统建设，根据现有数据情况（包括ETM、SPOT卫星影像、DEM、水工设计图纸等），建成整个流域的山脉、河流、主要城镇、建筑物等地貌真实三维景观和水利工程的三维模型。包括三个不同分辨率级别的场景：

流域范围：显示精度为1:5万。

库区范围：显示精度为1:1万。

水工设施：显示精度为1:2000。

三维场景管理为多级场景之间的无缝平滑切换。

三维场景显示控制与飞行漫游为对三维场景进行视角调整，旋转和移动，在三维环境下进行实时的飞行漫游。

2.信息功能

电子沙盘展示系统可以将建立的三维模型与数据库进行关联，可以在三维系统中查询三维模型的属性信息，也可以查询有关的工情、水情等信息，并以动态的形式表现在三维漫游的场景中。信息查询的内容主要有以下几个方面。

2.1 流域范围和库区范围信息查询

查询流域相关简明信息，以HTML网页的方式组织，包括自然地理地貌特征信息、人文信息、社会经济信息的查询。

自然地理地貌信息：包括流域内行政区划、交通路线、重要设施、水利水文设施分布等信息。

人文信息：包括历史名人、文物古迹、革命遗址等信息。

社会经济信息：包括人口、排污、植被等信息。

库区范围信息：包括雨情、水情、工情、灾情等信息的查询。

2.2 重点水利设施和重要建筑物的信息查询

鼠标点击重要水工上时，以HTML弹出的方式自动显示重要对象（水库、溢洪道、出水洞、引水渠、坝后调节池等）的关键信息，对重点水利工程设施和建筑物相关属性和河道断面水位、流量的查询。

2.3 实时数据查询

与外部工情、雨水情等数据库进行连接，查询流域内河流及属河北省管辖的水文测站点的雨量、水位、流量等实时水文信息；水库入、出库流量和库水位的实时信息；水库工程设施的实时观测数据信息；水库泄洪输水设施的流量和运行工况信息；水质监测数据等信息。

2.4 多媒体信息的查询

与图像监控系统相链接，将安置于各处现场的摄像头一一编号，通过点击电子沙盘菜单上的热链接，以编号为参数传递给视频服务器端，视频服务器响应后，传回需要的现场实时图像，在客户端即可弹出窗口浏览不同现场的实时监控图像。也可向视频服务器发出请求，查询某一时间段的历史监控录像。

2.5 剖面分析

在三维场景中给定任意方向上的一条断裂线，依此线对三维流域场景中的DEM进行切割，形成该方向上的剖面图。对大坝断面图及建筑物不同侧面信息的查询通过调用已有的设计图来展现。

3.实时数据的展示功能

3.1 水质现状的展示及预测水质发展趋势

在水质监测数据和水库自动化管理系统相关数据的支持下，用不同颜色的面来展示水质现状。

3.2 水资源调度方案的展示

在三维场景的窗口内根据预先设定的路线和模拟的工情数据、水情数据，在甲方提供专业知识的前提下，以直观的方式演示水库水系在水资源调度全过程的运行状态，并具备配有语音讲解的功能。

3.3 防洪调度方案的展示

在电子沙盘上以三维方式显示水利工程调度预案过程，直观表现在洪水调度过程中，各控制点的水位变化情况，水库、蓄滞洪区的变化情况，以利于防洪决策人员直观了解洪水调度过程和结果。

4.电子沙盘在岗南水库日常管理上的实际意义

随着水利信息化建设的不断推进及“数字水利”概念的提出和付诸实施，对水利工作的管理手段和管理水平提出了更高要求。为了对岗南水库丰富的设计和规划资料进行更为直观的展现和查询，此系统在现有网络、软件的基础上，将三维地理信息系统及信息网络等先进技术应用于岗南水库电子沙盘展示系统之中，再现岗南水库流域范围真实地貌和水利设施的运行情况，实现水库整体环境的三维可视浏览、分析，水工设施的查询及实时数据展示等功能，领导决策者可以更为直观、宏观地了解岗南水库的整体情况和运行状况，为水库运行管理和决策提供强有力的技术支持。□

2014-11-16

范琳，女，汉族，河北省岗南水库管理局，工程师。

尚瑞朝，男，汉族，河北省水利技术试验推广中心，工程师。