辽宁省水利普查成果查询应用系统设计要点

赵巨伟

（辽宁江河水利水电新技术设计研究院，辽宁 沈阳 110003）

通过第一次全国水利普查工作，辽宁省获得了迄今为止最为全面、完整、规范和权威的水利基础数据资源。为促使水利普查成果广泛应用，发挥水利基础信息的最大效益，促进水利信息共享和便捷应用，更好地服务水利管理需要，辽宁省在水利普查成果的基础上，开发建设了辽宁省水利普查成果查询应用系统。该系统从架构设计、数据应用、成果展示、维护及资源共享等几方面进行了重点设计，较好地实现了省、市、县三级水利部门对水利基础信息的查询和应用，初步建立起辽宁省水信息共享共用网络平台。

1 设计上统筹考虑

辽宁省水利普查成果查询应用系统分为 3 个层次，分别为省级基础水信息平台、区县版水利普查成果查询系统及移动终端查询系统。省级基础水信息平台采用 Oracle 10 数据库、ArcServer 开发平台及 Skyline 三维发布技术，实现全省水利基础信息的网络发布、信息展示与查询、二三维同步、信息共享、空间分析、数据统计下载等众多应用[1]；区县版水利普查成果查询系统全部采用开源技术， 实现近零成本、零维护的开发模式，提供信息查询、数据维护、统计下载、地图查询等服务；移动终端查询系统依托 Android 系统，采用在线地图下载，离线地图服务的方式，提供区域水利概况介绍、具体工程信息地图定位、属性信息展示等服务。

辽宁省水利普查成果查询应用系统有以下几个优点：1）在省级平台提供了综合性的水利基础信息查询应用服务，建立起基础信息的共享共用平台；2）利用 Access 数据库，借助天地图*辽宁免费网络资源，实现水利普查成果与地图的完美结合（均采用国家 2000 坐标系），解决了区县水利普查成果开发成本大、维护难的应用难题；3）通过开发移动终端，解决室外环境下的水利基础信息的查询与应用，实现了全天候的信息支撑服务。

2 数据应用上重视关联设计

在数据库建设中，强调以下 2 个关联设计[2]：1）属性数据与空间数据的关联；2）数据内在的业务关联设计。

2.1 属性数据与空间数据的关联处理

采用松耦合的关联设计，通过属性与空间数据的对象唯一标识代码进行关联，实现地图定位与信息展示的协调统一，同时在数据维护层次，采用自动映射联动的方法，在新增或删除对象时，在空间和属性信息表中，同步增加或删除对象记录，自动同步对象唯一标识代码。

2.2 业务关联设计

强调对象的统计和流向设计，有以下 2 点工作需注意：1）建立对象所属行政区、水资源分区和流域分区的标示符，实现多层次、区域化的统计管理；2）建立对象用水取水的流向设计，编制成网状应用链，抽丝剥茧般地明晰管护、来水用水关系等，为业务管理提供全面的信息支撑，比如水利工程取水河流、用水去向、工程所属管理单位等链状关系，如图 1 所示。

图1 业务关联设计示意图

3 空间上创建水利一张图

基于第一次水利普查获得空间数据成果，融合辽宁省基础地理信息要素，参照国家规范制定水利专题图符号、标注、配色等规范标准，按照总体到局部逐级细化的显示模式，绘制了 1∶4000000 到1∶2000 共 12 层级的分层设计[3]，通过 Publish server 将地图发布，使全省 26 万余个水利专题对象在空间上有序绽放。同时引入天地图*辽宁免费资源，整合利用天地图中的辽宁省矢量图和影像图，丰富了平台的基础地理资源，又起到对水利专题图的有效补充作用。在应用上实现水利专题图和天地图的任意切换，基本上建立起水利一张图办公应用底图。

4 展示上实现二三维联动

在展示上，将全省 2.5 m 分辨率的高清影像及数字高程模型叠加计算[4]，利用 terragate 合成和发布全省三维虚拟场景，采用二三维联动技术，即松散式的消息驱动方法，使二维地图层的地理坐标与三维场景的空间位置相对应，并通过交互式的事件触发机制保持视点视域和 LOD 同步[5]，实现交互浏览。该技术将二维 GIS 特有的宏观性、整体性、简洁性与三维 GIS 特有的可视化和立体性有机结合，取得了良好的展示效果，二三维联动展示效果如图 2 所示。

5 维护上采用网络更新

在维护上，采用“自下而上、自上而下” 的交互设计，通过区县版水利普查成果查询系统完成基层数据的更变与维护，通过网络提交省级基础水信息平台，由省级技术人员对提交的数据进行审核，审核通过后按照年度备份的要求，对更新数据增加“日期戳”之后，导入数据库中。移动终端系统会自动在线搜索数据变更动态，发现有更新时，自动提示在线下载更新，保证数据更新的及时有效。

6 应用上实现共享

辽宁省水利普查成果查询应用系统从保障数据一致性、实现综合资源高效利用、推进同一张图业务协同办公、打破信息孤岛的角度，采用模块化的组建方式，实现基础数据和服务共享。

6.1 基础数据共享

根据业务需求分析，在建立数据共享规则和维护更新制度的前提下，实现 34 类工程对象和省市县三级行政区 2 类信息传递方式，实现水利基础信息的共享；并通过省级基础水信息平台信息公告和在线维护的功能，实现信息更新的交互功能。

6.2 服务共享

利用“3S”技术集成，采用 SOA 架构，定制符合OGC 规范的 WCS，WMS，WFS（Web 要素服务）服务接口[6]，搭建统一的、分布式的、松耦合的服务平台，将水利一张图的发布、网络基础地理资源（天地图*辽宁）调取，展示与查询功能和三维场景服务封装，提供调取函数接口和功能函数，实现服务共享。

图2 二三维联动展示效果图

7 结语

在辽宁省水利普查成果查询应用系统设计上，除了以上几个重点设计外，还在用户界面、权限设置、数据降密等环节上做了一些特性化的设计，总体上较好地实现了水利普查成果的可持续开发利用。因水利普查成果与业务管理数据在局部上还存在一些脱节，建议在后续开发中，进一步对水利普查成果进行深度加工，建立健全水利基础水信息数据库体系。

目前，辽宁省水利普查成果查询应用系统已经开发成熟，初步建立起覆盖全省水利基础信息应用的一张信息网络，初步实现了水利基础信息存储、应用、维护、共享体系，为水利信息化深度发展奠定了基础。目前，该系统已经部署使用，未来将结合用户体验，在维护制度、微信平台、防汛信息实时采集传输上下功夫[7]，不断完善和拓展信息服务本领，为辽宁水利发展提供更为全面的数据支撑和决策依据。

[1]姜于，雷明，马涛. 基于 WebGIS 的防汛信息服务系统[J]. 水土保持应用技术，2010 (4): 18-19.

[2]国务院第一次全国水利普查领导小组办公室. 水利普查总体方案[M]. 北京：中国水利水电出版社，2010: 113-114.

[3]庞进武，程益联，罗志东. 水利普查与信息化[J]. 水利信息化，2012 (1): 20-21.

[4]黄梦龙. 瓦片地图技术在桌面端 GIS 中的应用[J]. 地理空间信息，2011 (4): 150-151.

[5]关峰，刘浩，曹巍. 灾害可视化系统中的二三维联动技术研究[J]. 测绘科学，2012 (3): 94-95.

[6]林楠，冯玉杰，吴舜泽，等. 我国跨区域水环境信息共享机制[J]. 哈尔滨工业大学学报，2012 (12): 42-43.

[7]宋博，石菡. 河南省水利普查数据处理系统建设探讨[J].研究与探讨，2012 (12): 55-56.