面向地質災害的GIS系統設計與實現

閆霈

摘要：該文基于筆者多年從事應用災害系統設計的相關工作經驗，以面向地質災害的GIS應急指揮系統設計為研究對象，首先探討了項目建設的目標和內容，其次分析了項目總體的技術路線和總體結構設計，最后給出了系統的功能設計和數據庫設計思路，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：GIS DEM 地質災害應急

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

1 項目建設目標

地質災害應急指揮信息系統是針對地質災害防治過程開發的一個服務平臺。利用這個平臺，各個縣的災害防治部門可以查詢到所有災害點詳細信息，從而實現對災害點的綜合管理。同時，還可以對災害發生時的應急預案進行直觀快速展示，為災前預警、災時指揮、災后救援提供直觀快速的解決方案.

2 項目建設內容

根據該需求，該項目建設內容包括如下方面：（1）市地質災害應急指揮信息系統建設，包括市三維場景的建設、市地質災害應急指揮信息系統功能實現等；（2）市地質災害數據庫的建設，包括市地質災害點數據庫的建設和市地圖數據庫的建設；（3）軟硬件環境建設，包括系統平臺所需的軟硬件環境的選擇和建設。

3 項目設計方案

3.1 總體技術路線

該項目基于SKYLINE公司的三維平臺進行建設，（1）先構建三維地理空間平臺。對各類影像數據進行處理（正射糾正、融合、勻色），對基礎地理線狀要素進行預處理（抽稀、去除偽節點等），對地名數據庫進行分類、核對、更新，將上述數據以及DEM數據投影到統一數學基礎上，再使用Terra Builder 軟件對DOM和DEM進行三維地形模型構建，然后使用Terra Explorer Pro將三維模型、基礎地理要素層進行疊加集成，形成三維基礎地理數據平臺。（2）地質災害專題數據庫建設：分析和研究“市地質災害點調查”數據成果。將地質災害點調查文檔數據進行入庫，包括文字說明、坐標、圖片等屬性，整合成為地質災害專題數據庫，并將災害點按照坐標屬性定位在三維地理空間平臺上。（3）地質災害預警三維地理信息系統建設：按照國土局的需求，將各種災害點的信息集成在三維地理信息系統上，并且可以進行屬性的查詢，并完成相應的統計功能。技術路線如圖1所示。

圖1項目技術路線圖

3.2 系統總體結構設計

系統分為兩個層次，分別為數據層和應用層。數據層為該系統所使用到的數據。系統所使用的數據類型包括兩種，分別為文件類型的數據和SQL Server數據庫中的數據。其中文件數據包括地形數據和專題數據，專題數據包括一些word文檔，視頻資料等數據，地形數據為三維地形數據（MPT文件）。SQL Server專題數據庫中的各種數據包括各種地質災害點的各種信息。用戶可以通過基于“市地質災害應急指揮信息系統”進行瀏覽和各種操作。

4 系統功能設計

該系統功能包括基礎地圖操作功能、地質災害管理專題功能。基礎地圖操作功能包括多模式瀏覽、分析工具、各種量測。地質災害專題功能包括災點管理、災點查詢、地名查詢、屬性查詢、統計分析、實時通訊（預留）、用戶管理、日志管理。下面詳細描述系統的功能模塊。

該系統的軟件功能擬包含以下幾個方面。

4.1基礎地圖操作功能

（1）多模式瀏覽：給用戶提供靈活的地圖操作功能，可以對場景進行縮放、旋轉、平移和漫游；（2）分析工具：系統提供坡度和坡向分析功能；（3）各種量測：為用戶提供各種量測功能。

4.2災點管理

4.2.1導入：用戶可以將現有的災害點的文本屬性信息導入到本系統數據庫中。系統提供災害點信息導入工具，用戶如果有文檔方式或者表格方式的地災點信息，可以通過該功能實現地災點的數據導入。

4.2.2增加：通過驗證的用戶可以在三維地圖窗口的任意點添加地災點，并且可以添加其屬性信息。

4.2.3修改：通過驗證的用戶可以修改災點的屬性信息。

4.2.4刪除：通過驗證的用戶刪除地災點。

4.2.5設置預警等級：通過驗證的用戶可以設計災點的預警等級。

4.2.6分類顯示：設置顯示范圍，導入該范圍內的所有災點。

4.2.7即時預案：災害發生時對災害點設置即時的應急預案，該預案以fly方式保存。

4.3查詢功能

（1）災點查詢。提供各種災害點名的查詢，支持按政區查詢、按位置查詢、按編號查詢、按災害等級、按預警等級查詢等多種查詢方式。（2）地名查詢。提供自然村以上地名的查詢。

5 系統數據庫設計

該項目數據庫可以選用SQL Server來存儲和管理，數據庫應能方便系統維護和更新、利于發布和共享，同時能夠解決數據保密共享問題。

5.1數據庫內容

該平臺涉及的數據包括如下幾種：基礎地理信息數據、專題和維護數據、屬性數據。

（1）基礎地理信息數據。基礎地理信息數據包括遙感影像，數字高程模型、境界數據、道路數據（全省省道以上的道路）、地名數據。

（2）專題數據。專題數據包括各種地質災害點數據以及各種應急指揮數據。主要包括：1）地質災害點分布數據，包括1000多個地質災害點的分布情況，這些數據由市國土局提供；2）縣名、鄉鎮名、街道名、道路名、水系名、行政村名。

（3）屬性數據。屬性數據包括上述幾種專題數據相關的屬性。1）地質災害點的屬性包括其地理位置、災害點類型，災害點圖片、防治措施……等，同時，還包括多媒體信息；2）災點即時預案的屬性信息包括指揮路線、撤離人員、救援物資等圖形和各種數字數據同時和以及相關多媒體信息（包括圖片和錄像），以fly文件保存，并保存在數據庫中。

以上數據由該市國土局提供。

5.2數據庫模型

該項目的數據包括兩種類型，分別為基礎地理信息數據和專題維護數據。基礎地理信息數據包括DEN/DOM數據、矢量數據、mpt數據等；專題維護數據包括專題數據、屬性數據以及系統維護數據等。

5.3數據庫存儲與管理

該項目的數據存儲采用兩種方式，一種為文件方式，一種為數據庫方式。文件存儲方式包括Mpt；專題數據；矢量數據（如道路、境界、地名等）。數據庫存儲方式包括屬性數據，如文字、圖片、多媒體等；維護數據，包括個人信息、系統信息等。系統的mpt數據采用文件方式進行管理，其他分層矢量數據、專題數據、都是通過fly文件進行管理；屬性數據和系統維護數據通過SQL Server數據庫中進行存儲和管理的。

6結語

該文從項目建設目標和內容出發，分析了項目的技術路線和結構設計，探討了系統的功能設計和數據庫設計，為后期項目建設奠定了良好的基礎。

參考文獻

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[2] 趙俊蘭，馮仲科.基于組件式的數字園區信息管理系統的建立[J].測繪通報，2007（6）.