1、城市水情地理信息系統(tǒng)建設(shè)方案第一章 概述1.1 項(xiàng)目建設(shè)背景城市水情工作目前正處于一個(gè)重要轉(zhuǎn)型時(shí)期。當(dāng)前形勢對(duì)水情工作提出了新的要求，水情工作必須在新形勢下發(fā)揮更大的作用，為防汛抗旱和水資源的可持續(xù)利用提供更加及時(shí)準(zhǔn)確的水情信息，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供全面、高效、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。市防汛辦公室建設(shè)的防汛抗旱服務(wù)系統(tǒng)中雖含有部分水情內(nèi)容，但因防汛抗旱服務(wù)系統(tǒng)是面向防汛抗旱決策服務(wù)，而不是針對(duì)水情工作人員的具體工作，水情部分相對(duì)簡單，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前新形勢、新任務(wù)對(duì)水情工作的要求，因此，需組建一個(gè)全新的水情服務(wù)體系。1.2 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)該項(xiàng)目的建設(shè)，就是要建設(shè)一個(gè)以實(shí)時(shí)水情數(shù)據(jù)庫和歷史水情數(shù)據(jù)庫為基

2、礎(chǔ)的，具有水情信息接受、處理、檢索、分析、發(fā)布等強(qiáng)大功能的水情綜合業(yè)務(wù)服務(wù)，通過生動(dòng)、直觀的方式為用戶提供各種水情檢測、信息查詢、圖形顯示、報(bào)表輸出以及分析決策服務(wù)，將現(xiàn)代化技術(shù)全方位導(dǎo)入水情工作中，完善水情信息處理功能，增強(qiáng)水情分析預(yù)測能力，提高水情服務(wù)水平與質(zhì)量。1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1) 系統(tǒng)需要具備高效可靠、先進(jìn)實(shí)用的特點(diǎn)2) 使用成熟的先進(jìn)技術(shù)，要達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平3) 充分考慮水情工作特有業(yè)務(wù)流程，要區(qū)別于傳統(tǒng)防汛抗旱服務(wù)系統(tǒng)4) 采用完善的保密機(jī)制，使得重要數(shù)據(jù)不易被破壞、非法修改或訪問。5) 隨著水情業(yè)務(wù)發(fā)展，系統(tǒng)軟硬件均便于升級(jí)與擴(kuò)充。第二章 用戶需求分析2.1 水情業(yè)務(wù)分析2.

3、1.1 工作逐步轉(zhuǎn)型水情部門的工作性質(zhì)是為研究長期的水資源利用問題。水情部門將致力于搜集、整理全面的水情信息，建立相關(guān)的研究模型，試驗(yàn)各種水資源的持續(xù)性控制和利用方案。可以預(yù)見，在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，水情部門的工作都會(huì)處在逐步的調(diào)整過程中，以便更好的為全社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的水情服務(wù)。水情綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)也會(huì)在這個(gè)過程中得到持續(xù)的發(fā)展和建設(shè)，分期分批實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。目前處于水情業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的初步階段，所以首先要把水情工作的特定業(yè)務(wù)內(nèi)容、業(yè)務(wù)流程鑒別出來，著眼于最重要的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。2.1.2 業(yè)務(wù)總體分析1）業(yè)務(wù)主流程水情工作的主要環(huán)節(jié)是水情信息的接收、處理、檢索、分析、發(fā)布。并且可以進(jìn)一步簡化為兩類：1）信息搜集

4、管理， 2）信息分析應(yīng)用。 2）用戶角色用戶群分為如下幾類：1）基層監(jiān)測人員：包括報(bào)汛站、水庫、河道、閘壩監(jiān)測員2）分析處理人員：包括報(bào)表人員、水情會(huì)商人員、水文預(yù)報(bào)人員3）維護(hù)人員：包括系統(tǒng)管理員、圖形維護(hù)人員、文檔維護(hù)人員4）查詢用戶：包括領(lǐng)導(dǎo)、公眾2.2 應(yīng)用系統(tǒng)功能需求分析2.2.1 總體功能需求2.2.2 具體功能需求 水情采集 水情檢索 汛情監(jiān)視 水情分析1）報(bào)表制作2）高級(jí)分析 水情發(fā)布 系統(tǒng)管理第三章 總體解決方案概述3.1 支撐軟件3.1.1 基本軟件1) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)選用microsoft

5、windows 2000 server，www服務(wù)器使用microsoft internet information server 4.0以上版本。2) 數(shù)據(jù)庫軟件采用ms sql server 7.0。3) 客戶端win98或者windows 2000。瀏覽器使用ie 4.0以上版本。3.2 總體設(shè)計(jì)3.2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 模塊劃分整個(gè)系統(tǒng)分布于水利局intranet和公眾internet上，由多個(gè)協(xié)作的模塊組成。（一）水利局intranet部分：1）中心服務(wù)器：通過sql server, me ims和報(bào)文翻譯服務(wù)程序來提供基礎(chǔ)的空間、屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和報(bào)文處理服務(wù)。水文實(shí)時(shí)庫

6、、水文歷史庫、地理信息庫都位于中心服務(wù)器上。2）水情業(yè)務(wù)系統(tǒng)：是針對(duì)水情業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)的客戶端系統(tǒng)，包含水情監(jiān)視、處理、檢索、分析等多個(gè)子系統(tǒng)，可以支持多個(gè)用戶在不同的客戶端同時(shí)運(yùn)行。它們都訪問和處理中心服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，具有并發(fā)實(shí)時(shí)的特點(diǎn)。3）管理工具：包括系統(tǒng)管理員使用的用戶管理系統(tǒng)，其他非直接水情業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（如地理信息數(shù)據(jù)、資料數(shù)據(jù)）的處理和維護(hù)工具。4）水情發(fā)布服務(wù)器：通過網(wǎng)頁為公眾提供處理之后的水情信息。水情發(fā)布服務(wù)器上的內(nèi)容通過水情業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的發(fā)布子系統(tǒng)來維護(hù)和更新。（二）公眾internet部分1）監(jiān)測站報(bào)汛系統(tǒng)：通過慢速公眾網(wǎng)（撥號(hào)、isdn）登錄中心服務(wù)器提供的工作網(wǎng)頁，定期報(bào)告水

7、情信息；查詢業(yè)務(wù)相關(guān)水情信息。2）公眾水情網(wǎng)頁：公眾通過普通網(wǎng)絡(luò)查詢發(fā)布的水情信息。 邏輯結(jié)構(gòu)圖 網(wǎng)絡(luò)分布圖3.2.2 模塊功能關(guān)系1）水情綜合庫的建設(shè)和維護(hù)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。2）水文基礎(chǔ)信息包括各種水文基礎(chǔ)設(shè)施的信息、自然地物信息（河流、湖泊、山地、林地等）、其他相關(guān)地理信息（公路、居民點(diǎn)等），對(duì)這些信息的查詢分析可以起到間接的輔助決策作用。3）水情綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)直接針對(duì)目前實(shí)施的業(yè)務(wù)流程而設(shè)計(jì)，是對(duì)水情信息的綜合性處理和利用；它依賴于基礎(chǔ)信息的建設(shè)，功能處在不斷的擴(kuò)展之中。4）系統(tǒng)管理功能穿插于系統(tǒng)的各個(gè)部分（比如用戶身份校驗(yàn)），目的是輔助主流系統(tǒng)功能的正常運(yùn)行。

8、第四章 系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)4.1 水文綜合庫內(nèi)容4.1.1 水文基礎(chǔ)信息庫 地形數(shù)據(jù)庫1）水系2）其它地物:山地、林地、草地、荒漠、農(nóng)田分布圖等 水文設(shè)施庫 1) 全市的各個(gè)報(bào)汛站:站名、站號(hào)、所屬區(qū)縣、經(jīng)緯度、所屬流域水系河流、管理單位、站別、聯(lián)系人及電話、雨量站權(quán)重、報(bào)汛方式/報(bào)汛站基本設(shè)施。2) 重點(diǎn)水文站:站名、站號(hào)、所屬區(qū)縣、經(jīng)緯度、所屬流域水系河流、管理單位、站別、聯(lián)系人及電話、雨量站權(quán)重、報(bào)汛方式/報(bào)汛站基本設(shè)施、水位流量關(guān)系線、大斷面基本資料。3) 各個(gè)大中型水庫:站名、站號(hào)、所屬區(qū)縣、經(jīng)緯度、所屬流域水系河流、管理單位、站別、聯(lián)系人及電話、雨量站權(quán)重、報(bào)

9、汛方式/報(bào)汛站基本設(shè)施、庫型，水庫水文特征值、庫容曲線。4) 重點(diǎn)閘壩站:站名、站號(hào)、所屬區(qū)縣、經(jīng)緯度、所屬流域水系河流、管理單位、站別、聯(lián)系人及電話、雨量站權(quán)重、報(bào)汛方式/報(bào)汛站基本設(shè)施、閘門形式，水位泄量關(guān)系線。 其它人工設(shè)施庫1）主要交通設(shè)施2）主要工業(yè)設(shè)施3）主要居民設(shè)施4.1.2 氣象信息庫主要存儲(chǔ)和管理氣象信息，包括天氣預(yù)報(bào)、雷達(dá)回波圖、衛(wèi)星云圖。4.1.3 雨水情信息庫1）實(shí)時(shí)雨水情信息庫:主要存儲(chǔ)和管理雨水情信息，包括：雨量、水位流量、蓄水量等、查詢結(jié)果、預(yù)報(bào)分析成果。2）歷史雨水情信息庫:主要存儲(chǔ)和管理歷史雨水情信息。4.1.4 地下水信息庫1）實(shí)時(shí)地下水信息庫

10、:主要存儲(chǔ)和管理地下水信息，包括實(shí)時(shí)水位數(shù)據(jù)、預(yù)測分析數(shù)據(jù)。2）歷史地下水信息庫:主要存儲(chǔ)和管理歷史地下水信息。4.1.5 水情報(bào)表庫（一）雨水情報(bào)表1）雨量表，包括（日旬混合、日月混合、旬月混合）2）水庫水情表3）河道水情表4）閘壩水情表5）其它報(bào)表（二）雨水情簡報(bào)1）水情簡報(bào)2）水情旬、月報(bào)4.1.6 水情分析庫包括水文預(yù)報(bào)、水情會(huì)商的結(jié)果，水情汛期分析報(bào)告、重要場次暴雨分析報(bào)告。4.1.7 文檔庫主要以超文本形式存儲(chǔ)其他電子文檔稿：1）站點(diǎn)基本文字說2）水情技術(shù)文檔資料等4.1.8 公眾水情發(fā)布庫包括所有向公眾發(fā)布的水情信息。4.2 數(shù)據(jù)相互關(guān)系第五章 系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計(jì)5.1 管理工具5

11、.1.1 用戶權(quán)限設(shè)置與管理用戶通過intranet訪問本系統(tǒng)，首先要進(jìn)行用戶登陸，輸入用戶名稱和密碼，經(jīng)過服務(wù)器校驗(yàn)，不同級(jí)別的用戶可以使用的功能不同。通過運(yùn)行于管理員本地機(jī)器的dba程序，系統(tǒng)管理員可以創(chuàng)建、修改用戶以及用戶組的相關(guān)屬性。5.1.2 地圖數(shù)據(jù)維護(hù)工具1）地圖配置軟件通過mapengine 桌面系統(tǒng)來配置系統(tǒng)中地圖的圖例符號(hào)，顯示方式；進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)處理；創(chuàng)建刪除圖層空間數(shù)據(jù)等。2）地圖排版軟件通過mapengine 排版工具來進(jìn)行地圖排版打印。5.1.3 資料維護(hù)工具主要是制作超文本網(wǎng)頁，采用流行的網(wǎng)頁編輯器即可。5.2 水文基礎(chǔ)信息查詢系統(tǒng)水文基礎(chǔ)信息查詢系統(tǒng)不在傳統(tǒng)日常水

12、情工作流程中，但是利用gis的強(qiáng)大功能，結(jié)合具體的業(yè)務(wù)功能，對(duì)于許多的輔助決策可以發(fā)揮相當(dāng)?shù)淖饔谩１热缋镁彌_區(qū)功能估算水淹的區(qū)域和涉及到的建筑設(shè)施。對(duì)于地形數(shù)據(jù)、水文設(shè)施、其他人工設(shè)施中的每一圖層，提供下列功能：（一）地圖操作1. 放大、縮小、漫游、全圖2. 鷹眼功能3. 跳轉(zhuǎn)到指定行政區(qū)劃范圍4. 利用水文特征對(duì)象定位，比如跳到指定報(bào)汛站（二）查詢1. 圖文互查：單擊地圖，彈出相關(guān)屬性信息；雙技術(shù)性列表，自動(dòng)把相應(yīng)的對(duì)象移動(dòng)到地圖中央。2. 組和屬性信息查詢：使用“與或”條件對(duì)任意條件進(jìn)行組合查詢，以高亮等突出方式顯示選中的對(duì)象。3. 空間條件查詢：a) 指定半徑內(nèi)包含的對(duì)象b) 指定矩形

13、區(qū)域內(nèi)對(duì)象c) 任意指定多邊形區(qū)域內(nèi)對(duì)象d) 任意指定線條兩側(cè)一定范圍內(nèi)（緩沖區(qū)）包含對(duì)象4. 聯(lián)合查詢：使用屬性條件和空間條件聯(lián)合查詢（三）統(tǒng)計(jì)1. 數(shù)值型字段提供總和、平均值、最大值、最小值2. 字符型字段提供按類別匯總個(gè)數(shù)3. 統(tǒng)計(jì)可以基于查詢的結(jié)果4. 可以選擇按時(shí)間段匯總（四）專題分析使用常用分段、獨(dú)立值、餅/棒圖、連續(xù)值作專題分析。（五）三維功能1. 地形圖三維立體顯示2. 二維、三維圖形聯(lián)動(dòng)顯示（六）打印1. 所有查詢、統(tǒng)計(jì)結(jié)果均可打印2. 按指定各時(shí)打印地圖窗口5.3 監(jiān)測站報(bào)汛系統(tǒng)報(bào)汛系統(tǒng)由報(bào)汛站計(jì)算機(jī)直接訪問中心服務(wù)器網(wǎng)頁，驗(yàn)登錄身份后進(jìn)入允許的業(yè)務(wù)功能：（一）報(bào)汛功能1.

14、 根據(jù)汛情情況，填寫水情業(yè)務(wù)表單，提交各服務(wù)器2. 數(shù)值與水情電報(bào)互譯輔助功能3. 報(bào)汛站、水文站、水庫、閘壩站根據(jù)情況提供不同的報(bào)汛界面（二）水情查詢1. 瀏覽電子地圖方式發(fā)布的水情（使用mej）2. 指定條件查詢水情，包括報(bào)汛站編號(hào)，時(shí)間，類型等（三）水文基礎(chǔ)信息查詢1. 對(duì)于重點(diǎn)水文基礎(chǔ)信息提供類似于水文的查詢功能，只是功能有所簡化5.4 水情業(yè)務(wù)系統(tǒng)水情業(yè)務(wù)系統(tǒng)是根據(jù)水情業(yè)務(wù)主流程開發(fā)的系統(tǒng)，分為下列子系統(tǒng)：水情監(jiān)視子系統(tǒng)，水情查詢子系統(tǒng)，水情報(bào)表子系統(tǒng)，水情分析子系統(tǒng)，水情發(fā)布子系統(tǒng)5.4.1 水情監(jiān)視子系統(tǒng)水情監(jiān)視子系統(tǒng)用于監(jiān)視各報(bào)汛站發(fā)來的原始報(bào)汛信息，為保證實(shí)時(shí)性，該子系統(tǒng)的基

15、本設(shè)計(jì)為文本監(jiān)視窗口的形式，盡量減少計(jì)算和處理的時(shí)間：（一）水情監(jiān)視文本窗口1.定期輪詢中心服務(wù)器水情庫，以列表的形式顯示水情實(shí)時(shí)信息2.自動(dòng)滾行3.可以設(shè)置窗口顯示的內(nèi)容，包括站點(diǎn)、符合某范圍的值才顯示等（二）自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)1.可以設(shè)置各類水情信息的報(bào)警閥值2.出現(xiàn)報(bào)警條件時(shí)自動(dòng)以聲音或圖像方式報(bào)警（三）誤報(bào)漏報(bào)檢查（四）水情監(jiān)視文本窗口（可選形式）1.定期輪詢中心服務(wù)器水情庫，在地圖上直觀顯示水情實(shí)時(shí)信息2.可以設(shè)置地圖上顯示的信息內(nèi)容，包括站點(diǎn)、符合某范圍的值才顯示等3.報(bào)警的站點(diǎn)以閃爍等明顯方式顯示（五）監(jiān)視站基本信息查詢1.輸入站名或編號(hào)以文本方式顯示該站基本信息2.地圖上點(diǎn)擊查詢基本

16、信息（六）打印以指定形式打印水情信息5.4.2 水情查詢子系統(tǒng)該子系統(tǒng)以圖文結(jié)合的方式提供對(duì)水情信息的全方位檢索能力。當(dāng)實(shí)時(shí)顯示開關(guān)打開時(shí)，在地圖上顯示實(shí)時(shí)水情信息。（一）地圖操作1.放大、縮小、漫游、全圖2.鷹眼功能3.跳轉(zhuǎn)到指定行政區(qū)劃范圍4.利用水文特征對(duì)象定位，比如跳到指定報(bào)汛站（二）監(jiān)測站查詢1.在電子地圖的基礎(chǔ)上查詢地表水監(jiān)測站基本信息（三）雨水情查詢1.雨量查詢 汛期121報(bào)汛站及枯季報(bào)汛站的實(shí)時(shí)雨量a.單站查詢 降雨數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示 降雨過程柱狀圖 與不同頻率特征值雨量對(duì)比顯示b.降雨等值線圖 日、旬、月、多日、多月，日、旬混合及任意時(shí)段降雨等值線圖。c.降雨等值面圖 日、旬、月、

17、多日、多月，任意時(shí)段降雨等值線圖。包括等值面積統(tǒng)計(jì)。d.全市平均雨量柱狀圖 查詢18個(gè)城近郊區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)縣的雨量數(shù)據(jù)和柱狀圖（可排序）2水庫水情a.全市16座大中型水庫水位、蓄水量、出入庫流量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢及顯示b.單站水位需量在任意時(shí)段內(nèi)的變化過程線；c.大壩斷面水位實(shí)時(shí)水位動(dòng)態(tài)動(dòng)畫顯示；d.選擇時(shí)段內(nèi)的水文數(shù)據(jù)列表。3水庫水情a.全市重點(diǎn)水文站的實(shí)時(shí)水位，流量數(shù)據(jù)查詢顯示；b.單站水位，流量在任意時(shí)段內(nèi)的變化過程線；c.本年度內(nèi)水位，流量動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)過程；d.選擇時(shí)段內(nèi)的水文數(shù)據(jù)列表。4河道水情a.全市主要閘壩站的水位，泄量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示；b.單站水位泄量變化過程；c.水位泄量動(dòng)態(tài)變化過程；d.選

18、擇時(shí)段內(nèi)的水文數(shù)據(jù)列表。5水庫流域?qū)崟r(shí)雨水情查詢統(tǒng)計(jì)a. 流域內(nèi)閣雨量站的雨量實(shí)時(shí)雨水情查詢，雨量柱狀圖、流域平均雨量、等值線圖、等值面圖。b. 流域內(nèi)各主要水庫、河道、閘壩站的實(shí)事水文數(shù)據(jù)查詢顯示。（四）地下水查詢1.查詢地下水實(shí)時(shí)信息，表現(xiàn)方式有點(diǎn)擊查詢、標(biāo)注查詢、列表查詢2.對(duì)地下水進(jìn)行水位、埋深等值線分析3.地下水水位變化歷史對(duì)比分析4.地下水簡報(bào)（五）水質(zhì)查詢1.查詢水質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，表現(xiàn)方式有點(diǎn)擊查詢、標(biāo)注查詢、列表查詢2.水質(zhì)指標(biāo)變化趨勢對(duì)比分析3.生成水質(zhì)簡報(bào)5.4.3 水情報(bào)表子系統(tǒng)本系統(tǒng)提供的功能用于生成雨水情報(bào)表和雨水簡報(bào)（一）雨水情報(bào)表1.雨量表，包括（日旬混合、日月混合、旬月混合）時(shí)段雨量表、日雨量表、多日雨量表、旬雨量表、月雨量表、多月雨量