河道工程保护范围管理信息系统初探

高 亢

(山西省水利规费稽查管理中心，山西 太原 030001)

山西省是一个河流众多的省份,除沿省境西南流过的黄河外,全省流域面积大于10 000 km2的河流有汾河、滹沱河、桑干河、浊漳河和沁河五条大河。流域面积1 000～10 000 km2的有48条，流域面积100～1 000 km2的河流397条，流域面积50～100 km2的河流450余条，全省流域面积50 km2以上的河流共计902条。总流域面积15.66万km2，其中黄河流域占全省总面积的62.8%,海河流域占全省总面积的37.2%。

为准确界定河道工程维护管理费征收范围，及时掌握河道工程保护范围内信息，严格按河道工程维护管理费征收标准收费。同时为了全面提升山西省河道工程保护工作的效能和效率，加强河道管理，促进河道整治，发挥河道的综合效益，结合河道管理工作信息化建设需求，拟建设“山西省河道工程保护范围管理信息系统”。

1 系统建设目标及任务

1.1 建设目标

以山西省基础地理空间数据（地图数据、地名数据、影像数据、高程数据等）、水利普查相关成果数据、水文数据、工情数据以及其他水利专题数据为支撑，以山西省河流信息、河道工程信息、河道工程保护范围信息为核心。建立河流空间数据库、保护区域信息数据库、专题数据库和元数据库，充分利用影像和GIS技术的特点和优势，将GIS、RS与虚拟仿真技术进行技术集成与开发，建立山西省河道工程保护范围管理信息系统。实现河道工程信息与基础地理信息相关联，实现保护范围中受保护对象与地理位置相关联，明确河道工程和防洪排涝工程设施保护范围及范围内的保护对象信息，确定河维费的征收对象，在以后的工作中杜绝超范围征收河维费。实现全省河流、河道空间信息的统一管理、整合、交换和共享，建立河流信息资源开发、利用、保护“一站式”地理信息协同服务体系，进而完成山西省河流河道工程地理信息共享服务平台建设,为山西省河流开发保护利用工作提供网络化的地理信息服务。

1.2 建设任务

1.2.1 建立河道信息数据库

建立河道信息数据库，包括地理空间信息、河道空间信息、河流特性信息、河道工程信息、水资料信息以及河道淹没保护区域的信息。

1.2.2 开发河道管护特色的信息平台

开发河道工程保护范围管理信息系统。可实现信息更新、数据查询、分析统计。针对河道管护业务的实际需求，通过需求调查，详细分析用户的实际需求，利用地理信息开发技术，以基础地理信息数据为基础，河道管护数据及相关信息为核心，有针对性地开发设计具有河道管护、河道工程维护管理费征收特色的地理信息平台，从而可以图形化显示河道资源信息、河道保护范围、地理环境等资料信息。

1.2.3 划定河道工程保护受益范围

对山西省流域面积50 km2以上天然河道的防洪工程体系的保护范围进行确定。

通过对河道工程防洪工程体系分析，河流水文计算分析、河流断面洪水水位算法分析、河流断面淹没分析，结合地形地势特性，划定河道工程保护受益范围，明确河维费征收对象。

制作河道工程保护范围信息图册，作为河道维护保护费征收参考依据。

1.2.4 建立二三维应用平台

充分应用GIS技术，实现二三维河道管理信息应用，实现保护范围信息展示。

建立基于二维和三维的景观系统，形成三维可视化综合平台。通过二维数据整合和加载，数据配图和美化，基础地理数据及河道工程空间数据的分析、加工、处理，充分分析和挖掘二维系统的功能和特点，把三维景观系统同二维系统有机结合，形成既相互独立，又相互依赖和互为补充的二维三维应用系统。

1.2.5 建立系统移动应用平台

基于移动设备开发移动导航应用平台，方便、快捷的提供空间导航、定位、分析及河道信息检索查询服务。

1.2.6 搭建河道工程信息系统运行环境

包括网络、软件、数据库、硬件、安项目建设依据、划定原则及关键术语。

2 系统主要功能

2.1 数据管理

系统具有河道工程基本信息数据管理、河道保护范围信息数据管理。包括信息录入功能、信息查询功能、信息统计功能。

模块建设收集整理993条河流的河流基本特征，其中：流经山西省境内的河流特征902条；干流不流经，但集水面积涉及山西省境的河流特征18条；区间河流的河流特征73条。并对山西省50～100 km2的河流数量分布情况，制作完成相关数据统计表，对全省902条河流的河流基本特征进行收集整理，并对每条河流编码说明。河流编码采用拉丁字母（I、O、Z舍弃）和数字的混合编码，共12位，分别表示河流所在的流域、水系、编码和类别。

例如编码定义：BTFFFFFFFFFY

第一位B:1位字母，表示一级流域，如C表示一级流域海河流域；D表示一级流域黄河流域；

第二位T：1位数字或字母，数字表示干流河段，字母表示二级流域（水系），如CC表示永定河水系；CE表示子牙河水系；CG表示徒骇、马颊河水系；

第三位至第十一位FFFFFFFFF:9位数字或字母，表示河流的编码；

第十二位Y：1位数字或字母，表示河流的类型。

2.2 地理信息平台应用

利用二维及三维地理信息平台，实现对全省河道工程及保护范围资料信息的空间数据管理、发布、分析及地理信息展示应用，实现河道工程及保护范围信息直观、可视化应用。

2.3 空间查询

空间查询模块对数据库内容进行查询，并快速进行空间定位操作，反映查询结果的地理空间信息。查询方式采用模糊查询，查询结果还可以进行属性信息的查看、汇总统计、高亮闪烁显示、附件浏览等操作。

2.4 地理分析

提供河道落差分析、邻近分析、缓冲区分析等分析功能。河道落差分析可以动态选择某一段河道，计算其长度和高程落差，从而协助工作人员推算河流流经该段的时间；邻近分析可以用于查询与某处邻近的水利设施资源，以备使用；缓冲区分析有助于区域影响的研究。另外，该模块还提供量算功能，方便地理空间的距离和面积量算。

2.5 地形分析

该系统通过DEM与影像数据、矢量数据叠加，建模生成地形效果，多视角还原了真实的地形地貌，对于观察蜿蜒曲折的河谷与复杂的地形环境关系十分有利。

2.6 专题图制作

系统严格按照河道工程和防洪排涝工程设施保护范围的划定原则和要求,制作完成全省11个市，16个县的彩色河流水系图纸。水系图按照市图1∶60万，县图1∶20万的比例绘制完成，图纸标有大型水库、大型水库水体、中型水库、中型水库水体、河流线、面状水利河流及面状水利湖泊等图例，水系图结构清晰明确。

当一条自上而下不同河段有不同的河流名称时，一般以下游的河名作为整个河流的名称，重要河段的河流特征以区间河流特征列出。

2.7 办公管理

可对河道管理工作中产生的文件进行管理，包括河维费征收标准及划分依据，河维费征收的相关法律法规等。

2.8 用户管理

用户管理模块提供用户的角色管理、权限管理，提供给管理员进行维护。

3 系统建设必要性

3.1 系统开发是河维费征收工作的需要

目前的费用征收在实施过程中存在以下问题：河道工程和防洪排涝工程设施保护范围的确定不准确、不直观；征费对象不明确，部分企业不确定是否在保护区范围内，无法确定是否该交河维费，无法准确掌握各市河维费的征收情况；查找问题需要翻阅纸质资料，工作繁琐，费时费力，容易出错，工作效率低。为解决以上问题，建设河道工程保护范围管理信息系统是非常必要的。

3.2 系统开发是河道整治保护工作的需要

随着社会的发展，对河道工程的整治、保护工作越来越重要，河道开发利用整治保护工作以河道各种信息为依据，建设河道工程保护范围管理信息系统是非常必要的。

3.3 系统开发是河道生态建设工作的需要

河道不但满足行洪排涝基本功能，更具社会功能和生态功能。为整治保护河道工程，进一步构建和谐水环境，建设河道工程保护范围管理信息系统是非常必要的。

3.4 系统开发是信息化工作的需要

随着信息化技术的发展，信息资源应用的需求，建设行业信息化系统是非常必要的。

4 结语

按照“山西省河道工程保护范围管理信息系统建设方案”设计目标，建成后的河道工程保护范围管理信息系统作为面向河道工程维护、管理、河维费征收，以及对河道工程保护范围内综合信息应用管理的可视化动态系统,具有河道综合信息处理和分析功能，可直观的展示河道工程信息及征费企业信息。系统的投入使用可实现水利数据信息化应用,极大提高河道管理工作及河道工程维护费征收工作信息管理水平。