集水区治理工程管理信息系统应用研究

欧阳安

【摘要】本文以某地X水库为例进行分析。X水库集水区治理历史已有25年之久，历年来集水区内所兴建的各式治理工程分布于各相关单位，管理权责单位虽有各个工程数据的存盘纪录，但由于集水区幅员辽阔且资料储存媒体多为传统文书形式，使用及管理上很不方便，对于工程现况查询及数据的储存安全性均不符合目前现代化需求。为能利用信息化技术有效管理X水库集水区内各类治理工程，并与水库管理单位信息化业务相结合，本研究将工程数据管理与Web-GIS 系统整合后，构建其网络工程管理信息系统，且运用影像处理及多媒体软件技术完成X水库集水区治理工程管理信息系统的研发设计。

【关键词】集水区；治理；工程管理；信息系统；应用

一、系统构建目的

一是有效管控治理工程信息。本研究应用数据库管理技术汇整集水区内各类治理工程基本数据，配合现地GPS 工址定位与工程现况调查成果，建立其因特网工程管理信息系统，水库集水区工程管理人员可快速掌握集水区内各类治理工程现况及集水区内的空间分布信息。

二是强化数据存取安全性。X水库集水区历经20 多年治理，原有数量庞大的工程规划设计数据、图例、档案及文件等相关数据，可根据各类工程特性予以分类后将数据数字化，即可于系统中存取与更新，不仅可改变传统数据记录方式，更可方便数据的更新、存取、维护与备份下载，避免数据受损遗失，且可减少数据存取所需空间与提升数据实时更新能力。

三是提供治理工程正确位置。本研究通过GPS 进行现地工址TMⅡ-67 坐标定位，经差分后的精度可达5～10m，可精确将各类治理工程的工址坐标定位，并将所得坐标纳入系统，水库集水区工程管理人员如需于现地进行工程现况查核，只需以GPS 接收仪导航功能，便可顺利搜寻到工程的正确位置，避免误判工程类别与其所在区位，而形成工程管理上的盲点。

四是建构治理工程环境信息。本研究所构建的X水库集水区治理工程环境GPS/GIS 图层，计包括集水区的地质、土壤、坡度、坡向、地形、联外道路系统、重要地标、工程分布及水文站等相关图层，并利用卫星影像分析与航照判释技术，完成集水区内崩塌地的监督性分类后整合于系统中运作，据以建构集水区内各类治理工程环境信息，完成集水区电子化地图绘制，同时也建立工程位置图形与属性数据相互串联与支持机制，以便于水库集水区工程管理人员对工程环境相关信息的查询与展示。

五是工程数据多媒体化应用。本研究导入多媒体空间分析技术于本工程管理信息系统中，可强化原系统功能的互动性与亲和性，更可借助多媒体信息展示能力，向水库集水区工程管理人员传达更贴切于实境的工程环境信息，以反馈增加其规划设计能力。

六是工程信息查询展示。本系统具整合各相关子系统与各系统模块功能，可提供水库集水区工程管理人员管理各项集水区所需的工程环境资讯；包括各类工程构造物的影像、文字、数据、网络查询与Web-GIS 图层的交互展示查询，此外本系统具备对基本工程环境与规划设计信息的新增、修改与删除等功能，以期辅助水库集水区工程管理人员随时将最新工程现况数据编修于系统中，更可使各类治理工程环境信息得以有效查询展示与适时更新维护，同时也提供与其它相关系统的信息交流共享平台。

二、系统环境架构规划

X水库集水区治理工程管理信息系统的构建，因考虑系统的后续发展性及通用性，为期本系统具备丰富的多媒体动画仿真展示功能，乃将系统构建于Microsoft Windows XP 操作系统环境中，利用XP 操作系统中内建多媒体功能对象，作为程序设计研发基础，并借助Active Service Pages（ASP）对象导向程序语言，通过动态数据交换方式（DDE，Dynamic Data Exchange）研发主控程序。

本系统系使用对象导向技术作为建构的核心；程序语言采用ASP 程序语言，由于其具有撰写图形式使用者接口的功能，本系统将提供使用者窗口图形操作接口，用以执行各类工程信息与其工程基本数据的查询管理，以及工程环境多媒体的展示功能。由于地理信息系统运用层面日趋广泛，借助因特网的传输便捷性，使用者可以迅速获得Web-GIS 所提供的各类地理信息，本研究运用ESRI 公司所推出的ArcIMS9.1 套件软件，使用ArcXML 程序语言作为使用端与服务端的沟通桥梁，其不但具高扩充性，并可提供Web-GIS 标准开发工具，可迅速建立Web-GIS 网站，适时提供使用者实时的因特网地图信息上传下载服务。

本系统依各系统组件间的前后端支持关系可分为系统控制接口及数据库等两部分，并通过管理者与使用者的功能权限有所区分，其主从架构关系如下。首先，前端系统控制接口方面，根据主系统中各子系统功能列表区可分为：（1）X水库简介、（2）基本环境数据、（3）集水区工程数据管理、（4）因特网地理信息系统、（5）相关档案上传＼下载、（6）相关网站连接。其次，后端各类数据库方面，根据各子系统的功能需求分别设计构建所需的后端数据库，共计有（1）工程信息后端数据库、（2）工程影像数据库、（3） GIS 图层数据库、（4）飞行仿真数据库、（5）工程环景展示数据库及（6）工程3D 环境仿真数据库（7）工程现况影音数据库（8）治理工程竣工图数据库等八部分。

三、数据库系统应用

X水库集水区工程管理信息系统的主要架构其内容分述如下：

一是X水库介绍。介绍X水库的概况以及本计划执行的背景。

二是基本环境数据。介绍X水库的概况以及本计划执行将各单位所收集汇整的基本环境资料均一并纳入本系统中，并将之分为地理地形、人文交通、气象水文、流域水系、集水区特性、地质土壤、土地利用。

三是集水区工程数据管理。集水区工程数据管理旨在有效管理X水库集水区内各类治理工程，并让水库集水区工程管理人员能掌握工程规划设计与施工配置相关信息。本系统采用Active Service Page（ASP）程序语言开发前端使用者接口，并通过ADODC）组件及Microsoft Jet 4.0 OLE DB Provider 驱动程序，与MicroSoft Access 2003 结合作为后端工程数据存取的资料库，使用者并可通过关联式数据库ODBC的共通语言介面SQL与ADO通过数据库引擎对数据作条件式查询与存取。

四是因特网地理信息系统。本研究所研发的Web-GIS，其构建系使用ArcIMS9.1 系统软件结合后端的GIS 图层数据库，予以建构X水库集水区工程的Web-GIS 系统，借助因特网的链接，水库集水区工程管理人员可以迅速获得Web-GIS 所提供的各类集水区地理环境信息，且使用ArcXML程序语言作为使用者端与服务器端的沟通桥梁，以期提供水库集水区工程管理人员能实时获得因特网的GIS 图层需求服务。

五是相关档案上传＼下载。本区将各单位所搜集到的相关简报、报告書及法规提供使用者下载，以便于相关单位作为参考。

六是相关网站连接。提供与集水区相关的网站连结，方便水库集水区工程管理人员快速浏览相关网站信息。

参考文献：

[1] 王仁礼，陈波，杨阳，郑文军. 3S技术在数字水利中的应用[J]. 测绘科学. 2008（03）

[2] 石燕. 3S技术在水利信息化中的应用[J]. 科技资讯. 2007（01）