基于GIS的松潘縣水資源綜合管理信息系統的設計

張兵 唐斌 褚永彬 胡平 舒珺

（成都理工大學地球科學學院 四川成都 610059）

松潘縣主要河流屬長江水系，西北部哲波山溝和尕壤柯溝屬黃河水系，長江水系中岷江和涪江為主要河流，水資源是松潘縣自然資源的重要組成部分[1]。近幾年來，隨著當地人們對水資源認識地不斷深化，也促使其在節水型社會建設、水資源總量控制、取水許可管理、計劃用水、水資源費征收管理、水功能區管理等方面提出了定量化的要求。管理內容的增加、范圍的拓展、程度的深入，也使水資源管理涉及到的數據量日益增長，工作量成倍增加，復雜程度大幅度提高，傳統的人工等管理方式無論從精度還是效率上都無法滿足要求。因此，只有從信息化的角度入手，綜合互聯網、計算機等各種可以利用的資源，才能在現有的條件下更好的滿足需要。本文以GIS技術為支撐，統籌考慮多方面因素，提出了水資源綜合管理信息系統。

1 系統設計

1.1 應用軟件體系

松潘縣水資源管理系統的體系架構是一種B/S和C/S相結合的架構。結構主要有提供實時監測、基本信息的信息采集層；借助于無線網絡等的網絡傳輸層；各類數據統一存儲、管理的存儲層；為整個系統提供支撐的平臺層；提供水資源管理的應用層；為GIS信息服務的展示層。

1.1.1 C/S結構是提供多種信息接口的客戶端,在充分利用硬件環境優勢的條件下實現服務器的輕負荷運行，以管理和維護數據信息為主。

1.1.2 B/S結構是瀏覽器和服務器結構,它是輕量級的客戶端,成本低，維護方便,主要功能是通過Web處理大多數用戶的請求。信息流向為非對稱結構,從數據平臺輸出的數據量較大,輸入數據平臺的數據量較小[2]。

1.1.3 用戶作業層

本系統的用戶既包括各級水利行政主管部門、電站、污水排放企業，還包括民用給水、工業用水與農業用水等取水單位。其中水利系統內的用戶可以直接通過局域網對水質、水量等進行監測，實現水資源的優化配置、高效利用和科學保護。其他用戶可以借助互聯網進入系統的服務平臺，根據需要查詢需要的信息。

1.1.4 應用服務層

水資源監測終端可以與相關設備相連，在應用中間件支持下實現信息的實時監控、采集與管理，能夠對今后水資源的走向做出科學的評估和預測，再提供水資源信息服務的同時做出合理的管理。

1.1.5 數據庫服務層

通過GPS無線網絡、系統軟硬件及網絡接口組成的網絡傳輸層實現數據的管理工作。通過現場采集設備與其他系統組成通訊，把監測過程中產生的實時數據、積累數據，與監測點的地理信息、所屬企業等屬性信息，及各種業務所需的空間分布圖一塊組成空間數據庫，實現信息的整合。

1.2 運行系統的網絡結構

1.2.1 水資源監控網絡

水資源遠程實時監控系統有計量設備、水資源測控器，GPRS網絡、管理中心設備等組成[3]。遠端測控器采集取水瞬時流量、累計流量等數據，把這些數據按照數據通信協議進行組織，并把數據通過網絡通信發送出去。數據通過各級網絡中繼最后到達水資源中心系統，中心系統通信服務器接收數據，并按照數據通信協議將數據解析出來，格式化后將數據傳給業務系統。經過業務系統后在數據庫中持久化存儲。

1.2.2 水資源管理系統網絡

該網絡構架是把所有的基礎信息、監控信息、及管理信息等集中起來，采用兩層局域網結構實線數據的高速處理與交換。結合現有網絡的實際情況采用局域網主流設計。從核心層、接入層兩個層次來考慮為整個系統分析提供可靠、高性能的網絡骨干，并為服務器、桌面節點提供高帶寬連接。支持包括數據及視頻等多種多媒體寬帶應用，并為網絡未來的擴充和升級預留出空間。

2 數據處理及存儲系統設計

2.1 數據處理

數據共享與交換平臺總體要求包括：平臺與業務系統相對獨立，平臺的統一性，平臺的可擴展性，具有跨平臺運行的能力等等。平臺可以選用成熟的中間件技術，實現構建化的開發，遠程的部署，實時監控，具備的基本功能，功能包括：數據數據組織，數據通信，文件處理，數據傳輸，數據格式轉換等[3]。

2.2 數據存儲平臺

數據庫是地理信息系統的核心組成部分，數據庫組織的有效程度對整個GIS系統運作的成功與否起著決定性的作用[4]。其設計要以支持系統內的數據交換與共享；支持水資源業務部門應用系統的建設；支持調度中心的宏觀決策；支持與相關部門的業務協同為原則。空間數據庫主要包括：河流水系、行政區域、監測站、供水水源地等的空間位置和尺度、松潘縣各旅游景點分布等。要按照水資源用圖標準，建立各種不同比例尺的松潘縣水利專題圖和數字高程地圖。

3 結語

GIS的水資源管理信息系統是一個嶄新的研究課題,是水資源管理工作在利用高新技術方面的一項重要舉措。本系統堅持以實用、安全、注重實效為前提，選擇先進、可靠、適合水資源管理特點的信息技術，滿足松潘水資源實時監控與管理系統規劃、設計、建設和管理的應用需求，采用更先進，更現代化的手段，實現更高效的水資源基礎信息采集以及各個水資源監測點的實時監控。

[1]張祥花.松潘縣水土流失現狀與防治對策[J].四川水利，2009，1：44-46.

[2]歐陽淵，王輝，李飛.基于GIS的水資源管理信息系統[J].軟件導刊，2006，23：51-52.

[3]程英黎.太原市水資源遠程實時監控系統應用淺析[J].山西科技，2011，1(26)：40-42.