黄河河道测绘数据的管理与应用探讨

连官河

（内蒙古自治区水利水电勘测设计院，010020，呼和浩特）

黄河河道测绘数据的管理与应用探讨

连官河

（内蒙古自治区水利水电勘测设计院，010020，呼和浩特）

数据库；Excel；CASS制图软件；测绘成果目录索引；测绘成果数据

黄河流经内蒙古河段800多km，其中2/3河段流经河套平原及土默川平原。沿河两岸分布有包头、乌海和巴彦淖尔等重要的工业城市。这一地区人口密集、工业及经济发达，是内蒙古自治区的主要粮食生产基地。河段防洪任务十分繁重，特别是每到冬春季的凌汛期，防洪压力倍增。1998年发生大洪水之后，国家投入大量资金进行河道治理，目前已建成具有一定标准的防洪体系，同时积累了大量的测绘数据资料，不仅成为工程治理设计的基础资料，也成为研究黄河河道发展演变规律的重要基础资料。随着规划设计的进一步需要，未来还将进行新的测绘作业，测绘数据成果将继续增加。因此，建立一个有效的管理系统，对河段测绘成果资料进行科学合理的组织存储及查询利用，是一项亟待解决的问题。

工程测绘数据一般仅为某一具体工程项目设计提供基础资料，比如黄河干流治理项目，测绘资料应用范围明确具体，且资料累积又是一个持续不断的过程。如果采用GIS来管理工程测绘数据，软件相对专业且通用性不强，应用不便。因此，探讨一种可常用的常规处理软件，建立一个简易而方便的数据管理系统，是实现工程测绘数据管理应用普及的好方法。

一、利用常用软件建立测绘项目数据库管理系统

数据库管理系统包括数据库和数据处理功能两部分。首先，按照测绘成果类型及使用的方便程度，将测绘数据进行合理组织并存储到计算机硬盘中，建立数据库。这一过程是利用计算机资源管理器的结构，在硬盘根目录下，依据测绘成果的类型及应用结构来组织数据存储，方法简易且有效。Excel是常用应用程序，可用其表格来存储测绘成果的目录及属性数据。每一个测绘成果对应一个成果名称，由成果名称构成项目的成果目录。然后建立超链接，实现测绘成果名称与成果数据间的访问，实现测绘成果的快速查询。CASS制图软件是在CAD平台上开发出来的制图软件，具有图形要素分层管理的功能，在数据使用与处理上较为方便，同时具备工程计算功能。因此，采用CASS制图软件来处理工程测绘数据，是工程测绘数据管理使用及工程设计应用的有效方法。利用这些常用应用软件来建立数据库及数据处理系统，优点是方便适用，便于使用维护。本文将对利用常用软件建立测绘项目数据库管理系统的具体方法进行探讨。

二、测绘成果数据库结构的建立

黄河项目测绘数据的特点是一个实体由多种测绘数据来表达，如河道测绘数据分为河道地形图数据、河道横断面测绘数据、险工测绘数据及堤防测绘数据等。堤防测绘数据又分为纵、横断面测绘数据。因此，黄河项目测绘成果按其数据结构关系及数据类型进行数据组织，如图1。

图1 测绘数据组织结构

首先建立一个“黄河测绘成果”总文件夹，然后在该文件夹下分别建立“成果索引目录”子文件夹及“黄河测绘成果集”子文件夹。“成果索引目录”存储测绘成果文件名、施测时间属性等，“黄河测绘成果集”存储各类测绘成果，通过“成果索引目录”来完成测绘成果的查询，即通过成果名与其对应的测绘成果之间建立的链接关系实现查询。

如在F盘根目录下建立“黄河测绘成果”文件夹，作为项目存放位置。然后在“黄河测绘成果”文件夹内建立“成果索引目录”文件夹，在该文件夹内用Excel表建立名为 “测绘成果索引目录”索引总表，再在总表内插入5个测绘成果分表，分别命名为“10000基础图”“2000险工图”“河道横断面成果”“堤防纵横断面成果”“穿堤建筑物成果”，用来存储各类成果名称及施测时间属性。

“测绘成果索引目录”建好后，再在“黄河测绘成果”总文件夹下，新建一个“黄河测绘成果集”文件夹，对应“测绘成果索引目录”分别建立各类测绘成果的文件夹，并按照设计好的数据库结构在各自文件夹内存储各类测绘成果。

“测绘成果索引目录”与“黄河测绘成果集”建好并存储各类测绘成果数据后，将索引表中的成果名与其对应的文件夹或文件建立超链接，链接完成后数据库就建好了。其中，测绘数据施测时间是一个非常重要的属性，因为该项目的每一个测绘成果都是在某一具体时期施测的，工程设计经常要对不同时期的测绘数据进行对比分析，以便得到河道的变化发展规律并进行工程设计。所以测绘成果的时间属性是测绘成果查询的关键要素，同一位置不同施测时间的图形成果可通过建立不同的图层来管理，便于测绘成果间的对比分析。

三、测绘数据库的管理应用

1.测绘数据整理入库

目前已有的测绘资料由于历时较长，坐标及高程系统、成果形式也各有不同，既有纸质成果又有数据文件成果，有些成果资料的数学基准也不统一。因此还需要对这些数据成果进行数字化处理及数学基准的统一。这些工作包括对不同参考基准的测绘成果进行数据转换处理，对旧有纸质成果进行扫描矢量化及数字化录入，对零散资料根据使用要求进行归类整理等。整理后，即可按设计好的数据存储结构进行数据存储。

2.数据更新及入库

当新测绘资料完成验收后，应及时进行数据的组织入库，保持测绘成果实时性；对已有测绘成果资料更新测绘，需保留原有成果并对原有成果进行更新，要在原成果文件名后添加施测日期再入库，并与其成果建立链接，实现不同测绘周期成果的方便查询。

3.规划设计中测绘成果的应用

水利设计经常做的工作：通过不同周期河道断面及平面位置的对比分析，来研究河道变迁及冲刷淤积规律，提出进行治理的技术措施。

当分析河道变化时，需对相邻周期施测的河道平面位置图形及河道断面图形进行叠加分析，得出河道淤积变化状况，以便通过水力计算，求解出河道的控导半径及应采取的工程方案，并计算出工程量。

河道横断面图是依据其实测数据由CASS软件生成，为便于比较分析，所有断面应统一制图纵横比例尺，同一断面不同施测周期生成的断面图应有统一的基点。由于河道横断面图不具有统一的坐标系，所以在生成断面图时CASS要求指定一个图形位置的插入点。按需要确定插入点后，应将这一点的坐标值作为该断面的基点坐标值记录到横断面文件的属性中，在下一期生成同一位置的河道横断面图时，也将该坐标值作为基点坐标，便于同一位置不同周期河道横断面间的对比分析。同时为便于叠加分析，每一周期的断面图应新建一个图层，图层名以其成果名称加施测日期来命名。这样相同的河道横断面图具有相同的插入基点，在进行不同周期间河道横断面比较时，就可利用图层间的图形叠加来实现断面间的套合比较。通过河道横断面间的叠加比较，就可得到河道在一定时期的冲淤状况。

在进行河道平面位置的对比分析时，可以将不同时期实测的河道平面图，也用图层间图形叠加方法来实现不同时期河道平面图的比较。由于平面图的平面坐标系是统一的，不需指定插入点。这样设计人员可利用河道横断面图形及平面位置图形间的对比，满足治理工程设计的需要。

在防洪堤加培设计应用中，可利用系统方便地将堤防实测断面图调出，利用CASS软件完成土方量计算。防洪堤横断面成果除图形成果外，还有里程数据成果，设计时也可由设计软件直接调取数据文件，完成土方量的计算，提高设计的工作效率。

在河流洪水位推算方面，利用数据库系统查询功能与水工设计软件配合，可快速完成在某一标准洪水流量下的水面线推算。

4.工程管理中应用

目前，黄河内蒙古段积累了大量的专业测绘数据，可根据水文监测洪水流量数据与河道断面数据，快速推算出下泄洪水在该河段的行洪过程线，为防洪抢险指挥提供技术支持。利用已有的测绘数据资料建立河道三维立体模型，实现动态可视化管理，是政府管理部门进行河道管理与决策的有效工具。

以数据库管理方式对同一测区形成的带有时间序列的测绘成果进行存储管理，不仅能够满足数字测绘资料的科学管理，而且极大地提高了测绘成果资料的利用效率，很好地满足了工程规划设计需要。同时将历史资料加以整理利用，方便资料的使用并提高其利用价值。探讨以常用软件来建立简便适用的数据库及管理系统，是对测绘数据进行科学管理及应用的有效手段。 ■

责任编辑 轩 玮

TV697

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：1000-1123（2016）06-0056-02

2015-07-22

连官河，高级工程师。