云南省地质灾害防治工程数据建库系统研究

耿 融，吕品翰，胡朝东

(1.云南省地质技术信息中心，云南昆明650000；2.云南能源职业技术学院，.云南曲靖655000)

云南的地质地理条件复杂，地质环境脆弱，跨越多种气候带类型气候多变，异常气象事件频发，致使山区水土流失严重，多地遭受滑坡、泥石流地质灾害威胁，就全国来看，云南是地质灾害最严重的省份之一。多年来国家投入大量资金开展云南地质灾害综合防治工作，通过大量地质灾害治理工程项目的实施，很大程度上减轻了地质灾害对人民生命财产的损失同时保障了百姓居住地的安全。但随着社会发展进程和管理需求的提升，信息科学技术、信息化工程的广大应用，治理工程从勘查设计、施工、竣工验收到最终的综合防治效果，从行政管理需求到专业科学研究等方面对地质灾害治理工程项目的管理、实施、成果应用提出了新的要求，需要以信息化成果管理实现数据化、标准化统一的数据成果。多年来地质灾害治理工程形成大量的成果资料，但存储分散，成果信息独立，目前仅限于纸质归档管理，难以满足现行地质灾害防治工作管理对信息的需求，因此有必要开展地质灾害防治工程数据建库系统的研究，通过建立有效的数据管理方式和科学的运行机制，为地质灾害治理工程管理提供信息服务支持[1-3]。

地质灾害治理工程数据建库信息系统，以信息化手段，实现省内地质灾害治理工程项目管理的全要素化、信息化、标准化、统一化、可视化，全面服务于地质环境行政业务管理、专业科学研究，为全省构建统一地质环境综合信息管理平台夯实数据基础。

1 地质灾害治理工程项目现状

地质灾害治理工程项目分以下几个阶段依序进行，治理工程项目立项、地质灾害治理工程勘查、地质灾害治理工程可行性研究、治理工程施工设计、治理工程施工、治理工程验收、移交和管护、防治效果评估等阶段，主要成果按照项目阶段提交的成果报告、附图、附表构成，各阶段工作分步实施，相互连续，逐阶段深入(图1)。

图1 地质灾害治理工程项目工作流成图

建设地质灾害防治工程数据建库系统，完成同一平台下对数据的集成、数据的处理，实现成果数据标准统一，数据存放管理统一，数据分析、统计、应用服务方式统一，为地质灾害治理工程项目各阶段工作提供更为高效的数据服务。

2 地质灾害防治工程数据建库系统的设计与实现

2.1 系统组织结构

地质灾害防治工程数据建库系统围绕地质灾害治理工程数据库建设过程展开，从资料收集、数据库设计、建库系统研发、数据库建设、专题支撑模型构建等方面进行。

根据治理工程项目各阶段工作内容，收集整理基础资料，通过对成果资料数据规范化整理使用数据建库系统集成入库，形成地质灾害治理工程全要素数据库，同时数据建库系统可按照各阶段项目工作需要提取、加工地质灾害治理工程全要素数据库数据服务于治理工程阶段成果编制工作，通过建库系统的使用确保了项目数据连续统一，数据内容自洽合理，强化了管理部门对治理工程信息的动态获取，实现治理工程项目组织管理和工作流程的信息化、电子化，优化了专业技术队伍对治理工程数据的挖掘利用方式，使地质灾害工程治理成果数据全方位地向社会提供高效的信息服务(图2)。

图2 地质灾害防治工程数据建库系统组织结构图

2.2 系统设计

地质灾害防治工程数据建库系统的开发采用C/S结构+单机软件结构设计，更便于不同阶段不同实施单位的使用。选择.net框架，开发工具采用MicrosoftVisualStudio进行平台的研发，同时使用ArcEngine组件包作为GIS二次开发平台，提供了GIS基本功能。单机软件后台空间数据库以PersonalGeodatabase存储，软件所需其它数据库则以单独的Sqlite数据库存储。[1]

2.3 数据库设计

依照地质灾害治理工程项目各阶段管理规程，参照涉及地质灾害治理工程原有信息化成果，设计治理工程全要素数据库达到统一分类，形成一类数据库。

属性数据库设计，为避免出现重复建表和数据冗余，数据库设计遵循治理工程项目的相互连续性，设计各阶段成果对应关系的数据库结构定义表，对应关系满足各阶段成果内容的不同侧重点以及内容逐阶段深入的情况，实现全工作流管理和全要素数据管理。

空间数据库设计，在项目成果基础上，进一步挖掘应用成果空间数据，利用现有成果资料构建直观图形数据表达治理区内地质灾害特征及主体工程，同时使用全要素属性数据库提供区内地质、环境、工程建设条件等地质灾害影响因素数据进行集成和综合可视化表达。按项目工作阶段集成合并同类图件空间数据进行管理，为下一阶段成果编制提供数据基础。同时以空间数据为主要表达内容，集成地质灾害防治工作的相关内容，为综合研究工程地质现象、地质灾害影响因子提供有效技术手段，对辅助地质灾害隐患调查、工程施工设计、工程实施提供可视化数据参考依据。[6-8]

2.4 数据规范化处理

收集整理数据包含基础地理数据，基础地质数据，地质灾害隐患点数据，各行政管理部门行政管理信息和治理工程项目工作实施单位编制成果。

根据治理工程项目工作流程所形成的各阶段成果内容，按照属性数据库结构设计和空间数据库结构设计内容采集地质灾害治理工程各阶段成果属性信息要素和空间信息要素，集成管理部门年度治理工程项目信息、治理工程项目工作流程信息、项目资金信息、单位资质信息、专家信息等。在数据采集过程中通过建立的数据表关联关系和数据项标准来进行同类数据和异常数据的规范化处理，以保证数据的规范性和合理性。

2.5 系统功能实现

为到达地质灾害治理工程信息化建设目标，围绕治理工程数据库建设，实现工程信息数据库管理、治理工程工作流程管理、决策支持辅助服务、数据统计分析管理、质量检查等信息管理与服务功能，设计功能均涉及空间数据和属性数据的录入、编辑、查询、统计、分析、交互、共享等操作，系统主要分为数据库建设、数据库管理、数据服务等三大类功能模块(图3)。

图3 地质灾害防治工程数据建库系统功能结构图

2.5.1 数据库建设

治理工程项目工程信息管理模块，主要完成项目成果属性数据和空间数据的建设和阶段性成果数据的编辑、更新。数据库建设工作以项目勘查工作范围、工程设计图、工程施工图、竣工验收图等空间数据内容为数据建设主线，工程进度数据直接关联工程要素，通过施工进度数据的录入，最终可自动形成工程竣工图件。同时在主体工程设计内容、工程施工内容等空间数据要素的基础上关联相对应的属性数据，形成数形联动的各阶段数据成果，数据成果依照项目阶段的关联性前一阶段数据成果可作为下一阶段成果数据建设的工作底数，以减少数据库建设工作量。

2.5.2 数据库管理

建库系统数据库管理功能分为：基础信息数据管理模块、项目工作流信息管理模块、项目资料管理模块、系统管理与维护等功能模块。

基础信息数据管理模块以基础地理、地质数据和地质灾害隐患点数据为主，作为地图显示基础数据使用。项目工作流信息管理模块，动态管理项目审批、立项信息、招投标信息、施工管理信息等项目进度信息。项目资料管理模块管理治理工程项目相关规范、规程和成果档案资料。系统管理与维护功能模块，主要根据不同管理级别用户对治理工程数据库进行管理和维护。

2.5.3 数据库服务

数据服务功能分为：数据统计分析应用模块、日常业务办公自动化模块、数据交换模块、决策支持服务模型、质量检查模块。

数据统计分析应用模块，实现灾害点、项目、资金、资质单位、专家等统计分析功能。日常业务办公自动化模块提供数据查询和统计、汇总、分析表格及图件输出功能，可按用户需求自定义图、表进行数据统计和数据打印输出。数据交换模块，实现治理工程数据与地质灾害调查、地质灾害隐患点数据的交互功能。决策支持服务模型，主要实现项目立项审核，勘查、可研、施工图设计审阅，工程施工监管和防治效果评估等功能，其中各工程阶段成果可通过图属对比方式，直接对比查看工程设计类图纸，可实时获取工程项目现状信息，供用户监督项目实施，设计实现资金预警分析功能，分析统计资金使用及落实情况，为项目实施计划的制定提供信息依据。质量检查模块全过程保障数据库建设工作，确保数据的准确性、完整性和一致性。

3 结论

云南地质灾害防治工程数据建库系统研发工作，目的是为地质灾害治理工程成果数据实现统一管理和建立数据更新运行机制。通过数据的建设智能化提升管理能力，使工程项目应用管理动态服务垂直到省州(市)县地质灾害管理部门。系统的应用实现治理工程项目全要素信息数据库建设、管理及应用分析，全面提升地质灾害治理工程空间信息化成果的应用，获取更为专业的业务管理数据和阶段性成果，强化管理部门对工程项目的监管，达到实时查询、及时更新、速报汇总，为地质灾害防治管理工作提供信息手段，为地质环境信息化建设工作提供全流程全方位的信息服务与数据支持。