太湖流域水资源信息管理系统设计与实现

王帝文　佘远见

摘要：水资源信息管理是一项艰巨而持久的工作，存在海量数据存储、查询和处理的问题，针对这些困难，应用GIS和数据库技术进行二次开发，设计并实现太湖流域水资源信息管理系统，从而解决了海量数据的管理问题，提高了数据管理能力和工作效率。

关键词：GIS、海量数据、信息管理系统

1、引言

太湖流域河流縱横交错，湖泊星罗棋布，形成江南水网，是全国河道密度最大的地区。流域内河道水系以太湖为中心，分上游水系和下游水系两个部分。

近年来，太湖流域水污染严重，湖泊富营养化严重，已造成太湖流域供水水源的严重污染，对此，应予以充分重视。因此，建立太湖流域水资源信息管理系统，能够从科学的角度对流域内水资源进行治理，有效遏制太湖日益严重的水资源恶化问题。

2系统设计

2.1需求分析

①对太湖湖区五站水位及平均水位信息进行监测和分析，密切监控太湖水位，方便相关部门及时掌握水情，为太湖区域的生态建设、经济建设和群众的声明及财产安全保驾护航。

②对太湖地区重要节点水位、降雨量信息等重要站点水雨情进行监测和维护，每次更新后确保数据的正确性和及时性，预报太湖区域的旱涝趋势，方便其他部门对潜在的灾害进行决策和分析。

③对常熟枢纽、望亭枢纽、太浦闸引排水量信息进行维护处理，保证水量信息的准确性，为太湖流域水资源调度管理提供技术支撑，同时也为太湖流域水资源调度及管理、保护提供了重要的依据。

2.1系统结构

系统采用Visual Studio 2012作为开发环境，结合ArcEngine10.2、及SQL Server2012进行开发集成，由SQL Server独立进行属性数据的存储管理功能，Geodatabase进行空间数据存储管理，客户应用程序进行数据的浏览、编辑及其他功能操作。

2.2功能设计

系统主要分为四大功能模块，基本功能、水资源查询和水资源过程线绘制功能主要面向用户，数据库维护功能基于SQL Server技术搭建，主要面向系统管理员，进行日常的数据更新及维护。具体分为：

3.1数据源分析

空间数据为太湖流域管理局水资源综合规划采用的部分数据，属性数据为太湖流域管理局通过其官方网站（www.tba.gov.cn）公开提供的水文水资源数据。

3.2空间数据库设计

数据以Geodatabase 格式提供，数据库结构如图1所示。

3.3属性数据库设计

根据空间数据库特点，建立了属性数据库，并进行了关系表设计，实现了与空间数据库的无缝对接，保证了系统各项功能的正常实现。

3系统实现

3.1系统关键技术

1）ArcGIS Engine二次开发工具包。是一个用于建立自定义独立地理信息系统应用程序的平台，支持多种应用程序接口，作为可嵌入氏开发组件在.net编程框架中进行开发。通过调用类库中的接口，在用户自定义程序中实现GIS强大的地理数据显示与处理功能，包括数据显示，栅格及矢量数据的存取，地图可视化表达及一系列可扩展开发组件，可独立于桌面版运行，具有灵活、轻便，可扩展性强的特点，非常适合快速搭建地理信息平台。

2）SQL Server数据库技术。采用成熟的大型关系型数据库SQL Server的底层开发接口，实现水资源数据的高效存取和管理，满足用户的大规模并发访问需求。

3.2系统主要功能模块开发

系统主要功能模块按业务分为3部分，第一部分是基础的空间数据可视化部分，包括地图的缩放、鹰眼、漫游以及水资源过程绘制功能，第二部分是面向用户的信息查询部分，提供基于矢量数据的点选、框选，属性查询和名称查询，进而了解所选区域的水文、降雨量和水质情况，实现流域内水资源信息的全方位监测，第三部分是水资源数据维护管理部分，主要面向系统管理员，负责数据库部分的正常运行和安全维护。

4结语

作为以ArcGIS Engine组件库为基础开发的地理信息系统，本系统不仅实现了如地图缩放、漫游等基础GIS功能，还做到了信息管理系统与SQL Server数据库和地理数据库的无缝连接，实现了空间数据库与属性数据库的共同管理，满足了海量数据的存储与访问需求，较好地解决了太湖流域水资源数据的监测和管理难题，该系统以嵌入式组件库作为开发基础，具有很好的可扩展性，也有利于系统进一步适应新的功能需求和环境需求。

参考文献

[1]陈雪丰，刘飞云等，地下工程监控量测预警信息管理系统设计与实现[J]，测绘地理信息，2016，41（2）：95-98

[2]王振波，GIS技术在中国流域研究中应用进展及展望[J]，地理与地理信息科学，2009，25（3）：29-32

[3]年雁云，李新，周剑，黑河流域水文信息系统设计与实现[J]，冰川冻土，2013，35（2）：421-429