安徽省水利“一张图”建设探讨

刘方 谢艾玲

摘 要：经过多年建设，安徽省已初步建成水利“一张图”，但仍存在各业务系统间无法共享、重复建设、标准不一等问题。建议通过制定空间数据标准、整合已有空间数据资源、开发地理信息服务及“一张图”门户，建设完善安徽省水利“一张图”，实现安徽水利数字地图统一标准体系、统一管理、统一应用，为全省水利核心业务应用提供统一地图服务。

关键词：整合共享;一张图;门户;标准规范

中图法分类号：TP393.09;TV21       文献标志码：A        DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2020.0420

安徽水旱灾害易发频发，防汛抗旱、水利建设、水资源管理等任务繁重。经过多年建设，全省多尺度基础地理数据架构基本形成，地理信息共享机制初步建立，水利“一张图”框架初步形成，有效地支撑了各项业务工作。目前，系统开发平台和数据结构不统一、系统之间无法互联互通、重复建设、数据资源不足、展现方式不佳等问题亟待解决。因此，需要对现有数据进行统一规范整理，统一系统框架，统一基础平台，形成安徽省水利“一张图”应用服务体系[1-3]。

1  安徽省水利“一张图”建设必要性

“一张图”建设是促进安徽省水利地理信息资源整合、共享与利用的有效手段。在统一技术标准框架下，对各类空间数据资源进行集中管理并提供服务，有助于建立有效管理、维护和更新机制，保证空间信息资源的同一性、准确性、实时性和完整性。

“一張图”可以汇集安徽省已建和在建各类工程信息和相关水利要素信息，实现空间和业务信息的关联。进一步构建各类业务专题图，如防汛抗旱、水资源、河长制等，可以促进水利空间信息与业务的深度融合，有效支撑各类业务应用。融入矢量、遥感、DEM等不同类型数据，进一步构建或完善二、三维模型及专业的GIS可视化服务，提高应用智慧化管理和三维可视化水平[4]。

2  安徽省水利“一张图”建设内容

建设安徽省水利“一张图”，需要整合安徽省防汛决策地理信息系统成果和安徽省水利管理工作中产生的空间及其相关联数据，补充水利对象的图形要素，完善安徽省水利空间数据库。搭建水利GIS管理平台，可以实现对全省各类水利专题GIS资源的集中管理及按需调度。建设“一张图”门户系统和运维管理系统，实现空间地图数据的服务发布、共享调用、查询展示和运维管理，与水利部实现地图数据交换共享。

2.1  “一张图”架构

基于安徽省已有的地理信息建设成果，建成统一的、权威的、稳定的、可扩展的、可兼容的水利“一张图”平台，更高效地为安徽省水利厅各部门提供信息资源服务。“一张图”构架在逻辑上可分为基础设施层、数据资源层、平台服务层、业务应用层等4个层级，标准规范、安全保障、用户认证、运行维护4个体系，见图1，各部分之间互为联系，共同支撑整个平台运行[5-6]。

（1）标准体系

标准体系是指相关国家标准和行业标准以及规范。标准化和规范化建设是重要的基础性工作，是实现水利信息化建设目标，保证信息交换、共享和应用支持有效性和可行性的重要前提。“一张图”标准规范具体包括水利电子地图图式标准、水利空间数据交换格式、水利地理空间数据元数据标准等。

（2）基础设施层

平台的基础设施层即服务层以平台提供的软硬件为基础，利用云计算，采用虚拟化技术进行IT资源的统一整合、管理。基础设施即服务层能够为水利行业的业务用户提供云端宿主的工作环境。

（3）数据资源层

数据资源层是整个系统的核心内容，包括地理数据、属性数据等基础数据和由基础数据生成的面向服务的产品数据。基础数据通过提取、整理、加工等工序，形成用于发布、面向服务的产品数据，包括电子地图、地理实体、实体属性数据等。

（4）平台服务层

平台服务层将GIS数据资源、GIS云平台资源进行深度整合，可面向用户直接提供各种类型的服务，为用户开发GIS业务系统提供支持。主要包含四个部分：门户、服务、运维管理、云GIS管理。

（5）平台应用层

平台应用层根据不同类型、不同服务目标的用户组成和划分，对用户提供不同程度的服务应用，包括防汛抗旱、水资源、工程、政务服务，在此基础上，后续可为水利厅机关、厅属单位提供相关应用的地理空间基础信息支撑。

（6）安全保障环境

安徽省水利”一张图”主要是基于水利厅已有的安全防护体系下建设，具体的建设内容不包含在“一张图”的建设内容中。

2.2  空间数据资源整合

完成安徽省水利厅现有其他各类空间数据资源整合，水利部“一张图”地图服务资源整合和网络地图服务资源整合，形成国家基础空间数据、水利基础空间数据和水利专题空间数据三大类数据为基础的安徽省水利“一张图”空间数据资源体系。

（1）水利空间数据资源整合

一是归并数据源物理集中。调查、梳理全厅分散的水利地理信息资源，建设空间实体模型、空间数据库，实现空间数据物理集中。空间实体模型建设要结合水利对象实体模型，按要素空间关系及逻辑层级关系，采用分级分类体系。建立要素对应关系及规则，可查询到对象各类关联要素。建立要素间对应行为规则，父级对象的行为会触发子级对象的行为。建立不同要素类之间或同一要素类的不同对象之间基于位置的拓扑关系。空间数据库需要建设空间元数据库、基础地理数据库、水利专题数据库、基础影像数据库、地图瓦片数据库、三维模型库、水利时态数据库等数据库[7]。数据收集整编需要调查、梳理全厅分散的水利地理信息资源，归并实现物理集中。

二是基础地理信息更新。购置坐标系为CGCS2000的1∶10000比例尺的最新全省基础地理矢量数据，包括行政区划、乡镇、居民地、公路、铁路等边界图层。