基于WebGISS贛江污染源監測系統的設計

[摘要]本文提出基于WebGIS贛江污染源監測系統的設計方案。

[關鍵詞]WebGIS；贛江；污染源監測

[中圖分類號]X84[文獻標識碼] A

1引言

近年來，贛江受各類污染源的影響，水質持續下降，其污染源主要包括以工業污水、生活污水為代表的點污染源和以農畜牧業中的廢棄物和水土流失造成的非點污染源，頻繁發生的污染事故已成為危害國家與社會穩定的重大隱患。因此，構建基于WebGIS贛江污染源監測系統通過實時獲取污染源信息和相關參數指標直觀動態地反映出污染遷移擴散路徑并作出預警，為科學制定環境保護措施和水體安全提供輔助決策，對于保障沿岸人們身體健康具有深遠的意義。

2設計目標

WebGIS是Internet與GIS相結合的產物，它可以實現社會范圍內各領域、各部門之間的數據信息共享，WebGIS已成為地理信息系統發展的必然趨勢和主要方向。構建贛江污染源監測系統，就是要將各地市節點聯系起來實現聯動監測和預警的宏觀監測模式。

3系統設計

3.1系統結構

系統分為動態監測、實時預警、輔助決策、三維可視化和系統管理等模塊，如圖1。

3.2建立污染分析模型

3.2.1污染源覆蓋范圍情況分析。污染覆蓋范圍是自上而下的發散性方式，根據污染源對受污染區域進行緩沖區分析，得到江水污染可能覆蓋的范圍。智能選取擬控制污染源的位置進行具體分析。

3.2.2監測器覆蓋范圍情況分析。將贛江分成不同的節點安裝相應的污染監測傳感器，并對傳感器進行覆蓋范圍分析。

3.2.3控制污染最佳路徑選擇。很多突發性的污染是無法提前預知的，在發生水體重大污染的情況下，應盡快確定污染源并選擇最近的路徑控制污染影響的程度，這就是需要進行最佳路徑的選擇，本質上是一種最短路徑的算法。

3.2.4三維空間分析。系統將虛擬現實技術運用到管理中，根據監測傳感器的三維坐標和相關工程等屬性信息、傳感器分布現狀，自動生成真實的三維渲染場景來表現污染源和監測傳感器分布及其相互位置關系，實現贛江污染源的可視化管理。

3.3數據庫設計

水源污染監測系統是一個復雜系統，系統對水體污染源監測的數據具有鮮明的時空特性。系統在數據采集、管理和分析上具有時空性、動態性和海量數據等特征。數據庫在建庫前，所有數據都要按照系統數據標準和規范進行整理和規劃，符合運行標準和流程。數據庫信息包含基礎空間信息（包括贛江的一定比例的地形圖）和贛江各節點常見污染源的分布信息（包括城市排污、農畜牧業可能造成水體污染的地域分布等信息）等。數據庫層實現數據的管理和存儲，數據庫類型可分為空間數據庫、統計數據庫和模型數據庫。空間數據庫主要用來存儲系統所需的地理信息，包括污染源的分布圖、各支流結構網等圖層數據集。統計數據庫則存儲與大量的屬性數據、文檔數據和模型數據。模型數據庫則用來存儲贛江污染源的擴散模型，包括各類污染擴散模型，提供污染檢測預警和應急服務。

4系統模塊

根據監測的目的和需求，整個系統由動態監測模塊、實時預警模塊、輔助決策模塊和三維可視化模塊組成。

4.1動態監測模塊。在污染監測區域通過監測設備從監測現場采集數據，實時將數據上傳到監測系統中，確保各節點采集的數據符合系統的要求。對污染源監測值分類進行管理，再根據相應標準分析采集的數據。

4.2實時預警模塊。根據水體的污染類型、水體參數和環境參數，采用污染分析模型模擬重點監控區域的污染指標，根據水流速度特征等模擬其擴散速度、范圍和結果，對贛江沿岸區域可能發生污染地區及可能引發污染事故的污染源提出預警。

4.3輔助決策模塊。建立任何可行性的系統最重要的是具備輔助決策的功能。如在本系統中一般思路是這樣的，根據系統監測的情況發出預警，最后依據污染分析模型提供可行性的應急決策參考方案。

4.4三維可視化模塊。

三維可視化模塊在系統中起著重要的作用，主要包括地圖底圖編制、圖形數據編輯、污染源可視化和污染統計報告。在系統中，三維可視化模型可實現在地圖上直觀地顯示污染源地點、污染范圍、污染程度，以及對污染源性質等信息進行查詢。

5結語

本文結合WebGIS和數據庫技術構建贛江污染源監測系統，對贛江的污染源進行聯動監測，將監測數據集成在一個系統中，運用空間分析技術建立污染源擴撒模型，實現對贛江污染源的空間信息、屬性信息動態管理，直觀表現水體特點和動態變化。在一些重點監測區域，結合傳感器的應用有利于擴大監測范圍，降低成本、提高監測精度和反應速度。

參考文獻

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