辽宁省水利普查数据成果开发应用平台建设

董婷婷

（辽宁省水利水电科学研究院，辽宁 沈阳 110003）

辽宁省水利普查数据成果开发应用平台建设

董婷婷

（辽宁省水利水电科学研究院，辽宁 沈阳 110003）

详细阐述了辽宁省开展水利普查数据成果开发应用平台的建设工作。平台以水利普查成果为基础数据，以不同比例尺的水利专题地图为底图，以 Oracle为数据库，利用 Silverlight、GIS、云计算等先进技术，研发系统应用平台，实现导航、查询、显示、统计分析、打印输出、更新维护等功能，初步实现“四个一”目标，为各级水行政主管部门提供了共享共用的数据成果。

水利普查；数据成果；应用平台；辽宁省

为贯彻落实科学发展观，全面摸清水利发展现状，提高水利服务经济社会发展的能力，实现水资源可持续开发、利用和保护，根据《国务院关于开展第一次全国水利普查的通知》（国发［2010］4号）的文件精神，辽宁省于2010～2012年开展了第一次全国水利普查。普查成果涵盖了河湖基本情况、河湖开发治理、水利工程、水土保持、经济社会用水、灌区、地下水和行业能力 8个专项，共计 36类涉水对象，241张调查表，约 800万个数据。普查成果呈现出类型多样、关联复杂、数据海量等特点。

如何将这些普查成果“管起来、用起来、活起来”，成为普查结束之后面临的首要问题。2013年初，国务院水利普查办公室下发了《关于印发 ＜第一次全国水利普查 2013年工作安排＞的通知》（国水普办［2013］7号），通知中明确要求各地:开展普查成果开发应用，编制设计方案和工作方案，组织相关单位共同实施，建设普查成果查询及服务系统。

在此背景下，辽宁省开展了水利普查数据成果开发应用平台的建设工作。平台的建设顺应了当前水利信息化的发展趋势。通过整合各类水利普查成果，并充分挖掘数据潜能，极大地发挥水利普查效益，推动普查成果的广泛应用，提高水行政管理部门的效率与决策水平，为此，结合省水利行业的实际需求，以水利普查成果为基础，以先进的技术手段为依托，开展水利普查数据成果开发应用平台具有重要意义。

1 建设原则与依据

以国家法律、法规和行业标准以及相关文件精神为依据，密切结合我省水利工作的自身特点以及今后水利信息化发展的需要，以“集约、实用、高效、创新”为方针，坚持“紧密结合，相得益彰；统一管理，安全共享；需求主导，急用先建；以人为本，先进高效”的原则。

2 建设内容

2.1 水利专题地图

水利专题地图是根据水利专业的需要，突出反映一种或几种主题要素的地图。其中作为主题的要素表示的很详细，其他的要素则围绕表达主题需要，作为地理基础概略表示。根据专题地图的制作要求，水利专题地图应包括:上图要素、比例尺、图例、投影信息 4部分内容。

上图要素:分为两类，一类是水利专题图层，具体包括:河流、湖泊、水库、水电站、灌区及渠道、水闸、橡胶坝、泵站、堤防、农村供水工程、地表水水源地、取水口、排污口、水利单位、规模化畜禽养殖场、规模以上用水户、公共供水企业、水井等；另一类是基础数据图层，主要包括省、市、县、乡政府驻地及自然村、国界、省界、市界、县界、国道、省道、铁路、高速、县道等。

比例尺:根据水利主管部门在业务中的实际需要，同时结合普查数据的具体情况，制作多种不同比例尺的水利专题地图，主要有1∶400万、1∶200万、1∶100万、1∶50万、1∶25万、1∶12.5万、1∶6.5万、1∶3万、1∶1.5万、1∶7500、1∶3750和1∶2000 共12个级别。

图例:参考《公共地理信息通用地图符号》（GB/T24354-2009）。

投影信息:采用墨卡托投影，WGS_1984地理坐标系。

为了满足多级比例尺地图专题配置与制图的需要，通过对各类矢量数据进行抽取、要素分类、分级、分区、概化、统计、坐标统一等处理，实现以地理空间数据库为基础，对各类要素数据进行多专题、多级比例尺的地图分层表达。

2.2 水利综合数据库

以“第一次全国水利普查数据处理上报系统（省级）”导出的水利普查数据为基础（Excel格式），采用Oracle数据库，通过ArcSDE服务器把所有空间数据、属性数据、多媒体数据统一存储到数据库中，实现数据的集中和无缝管理。水利综合数据库包括普查成果基础数据库、空间信息数据库、元数据库3部分内容。

普查成果基础数据库包括:水系及水文站网、水利工程、水资源、农业灌溉、水土保持和水利单位信息。

空间数据库包括:水系、湖泊、流域、水资源三级区、水库、堤防、水闸、泵站等水利专题空间数据；行政区、道路等基础空间数据。

元数据库为数据说明其元素或属性、或其结构、或其相关数据。

2.3 水利普查数据成果开发应用平台

水利普查数据成果开发应用平台是水利普查成果与信息化技术有机融合的重要成果，平台以水利普查成果为基础数据，以不同比例尺的水利专题地图为底图，以Oracle为数据库，利用Silverlight、GIS、云计算、数据库等先进技术，研发系统应用平台，实现导航、查询、显示、统计分析、二三维联动、数据更新维护、打印输出等功能，初步实现“四个一”目标，为各级水行政主管部门提供共享共用的数据成果。

3 关键技术

Silverlight技术是微软公司推出的新一代RIA技术，它是一种跨浏览器、跨平台的.NET Framework的实现，能够开发出具有专业图形、音频和视频等多媒体的Web应用程序。它使用.NET平台的精简运行时环境CoreCLR，无须依赖客户端的运行环境，同时具有良好的后台语言框架支持来实现强大的客户端计算能力、支持多线程，并继承了WPF丰富的样式、控件、特效与动画，增强了对浏览器的适应性，更安全的沙箱模式。Silverlight原生支持 MVVM模式，将 UI设计和后台逻辑分开独立开发设计，降低程序耦合性，提高可维护性和可重用性。

地图缓存技术又称瓦片技术，作为 GIS技术的一种，基于预生成技术把地图切片预生成图片保存到计算机硬盘里，通过检索返回缓存图片的方式完成用户的地图请求，从而提高系统效率，达到降低服务器负担，提升地图浏览速度的效果。地图缓存技术分为融合缓存、多图层缓存、以及按需缓存。

云计算技术是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物，具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务、极其廉价等特点。

4 系统框架

平台采用了多层体系架构，逻辑结构清晰，便于功能的扩展。以标准规范体系和安全体系作为基础支撑，由基础环境层、数据层、基础软件层、应用支撑层和业务应用层5个层次构成。

5 系统功能

综合考虑各类水利普查数据成果，并结合水行政主管部门的实际业务需求，系统主要功能包括:导航、查询、显示、统计分析、二三维联动、数据更新维护、打印输出等。

图1 系统总体框架图

导航功能:提供了用户进入系统的途径，根据实际需求，系统设置了两类导航途径，分别是:按专项导航和按行政区划导航。

查询功能:为了使不同层次的用户都能方便、快速、准确地查询到所需要的内容，系统根据实际需求，提供了快捷查询和高级查询两种查询方式，其中快捷查询包括:搜索查询和简单组合式查询；高级查询包括:快速定位、多条件组合查询和自定义查询。

显示功能:当用户查询到所需要的内容后，系统需要借助显示功能将查询结果恰到好处地呈现给用户。系统提供了4种显示方式，分别是统计图、统计表、汇总表和地图。通过这 4种形式将普查成果的表现形式“图”和“表”进行了诠释，针对“图”实现了要素在空间上的落地，针对“表”采取了溯源的方式实现了表的逐级统计与汇总，最终实现了图表互动统一。

统计分析功能:为了满足各类用户对数据的进一步分析需要，系统提供了统计分析功能，它利用各种数学算法，对普查数据进行统计分析，主要的数学算法包括:求和、最大值、最小值、计数、平均值等。

二三维联动功能:二维场景由于储存内容相对较少，可以实现较快的漫游功能。在现实中，水利要素空间分布多与地形地貌密切相关，在三维场景中水利要素可以更加逼真地显示，为此，融合二三维场景的优势，系统提供二三维联动功能，实现了同一要素，在二维和三维场景中同时显示的功能。即在二维场景中查询信息时，三维场景会立刻将视点切换至二维场景上对应的区域，相应地点击三维场景上的某一位置，二维场景的内容也随之发生变化。

数据更新维护功能:为了满足数据更新的实际需求，系统提供了数据维护功能。按照每年一次或者每半年一次的频率实施数据更新。主要包括:数据记录的增加、删除、修改、审核、保存、入库等，通过“一键式”操作，完成一次数据的更新维护工作。

打印输出功能:为使此系统更好地服务于各类水利用户，系统设置了打印输出功能。用户可以将已查询到的结果以“图”或“表”的形式保存在本机上，与办公自动化软件对接，便于将普查数据进行二次应用。

6 结语

该平台于2012年底开发完成，于 2013年11月顺利通过验收，之后部 署于水利厅内网，运行效果良好。它的建设与运行有力促进了水利普查成果的共享与应用，充分发挥了普查成果在政府宏观决策、抗旱防汛、水资源调度、水利工程管理、农村水利、水土保持、水利工程移民管理、引调水工程、水利办公自动化等方面的服务作用，促进了普查成果更加深入广泛的应用。

通过与其它业务系统互联互通，实现水利信息资源的统一化、标准化和规范化，促使形成行政管理综合决策共享数据体系，为信息的深度挖掘和进一步应用奠定了基础，提高水行政管理的高效性和科学性。

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TV211.1；TP392

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：1008-1305（2015）05-0008-03

DO I：10.3969/j.issn.1008-1305.2015.05.003

董婷婷（1980年—），女，高级工程师，博士研究生。