南水北調中線丹江口移民影像庫系統研究與應用

張軍琿 霍建偉 姬勝昔 王建付

（黃河勘測規劃設計有限公司，河南 鄭州 450003）

南水北調中線丹江口移民影像庫系統研究與應用

張軍琿 霍建偉 姬勝昔 王建付

（黃河勘測規劃設計有限公司，河南 鄭州 450003）

南水北調中線丹江口水庫移民34.5萬人，涉及移民量大，是南水北調中線工程建設中的重要任務，研究開發移民影像庫系統，對移民資料的管理和利用具有重要意義。本文探討了移民影像庫系統技術框架、主要功能、關鍵技術實現等，結合河南省移民情況，研發了南水北調中線丹江口移民影像庫系統，推進工程移民管理現代化，可在類似工程移民影像管理中推廣應用。

南水北調；丹江口；工程移民；影像庫

1 引言

南水北調中線工程是整個南水北調工程的有機組成部分，丹江口水庫是南水北調中線工程的水源地。前國務院總理溫家寶在視察丹江口市時就指出“南水北調的關鍵在中線，中線的關鍵在加壩，加壩的關鍵在移民”[1]。而水庫移民搬遷是一項涉及面極其廣泛的復雜社會系統工程，南水北調中線工程丹江口水庫移民涉及34.5萬人，是目前中國移民數量最多的水庫移民工程，移民數量之大在以后中國的水庫移民工程中也將是很少見的[2]。

隨著攝影錄像設備的不斷更新和信息技術的快速發展，移民工作搬遷前、搬遷安置過程中，及搬遷后，對移民區、移民戶進行原始的實地照片拍攝和錄像，具有珍貴的歷史價值。由于這些采集的移民影像資料，多以大量的影像文件保存，使得這些數據不方便直接使用。南水北調中線丹江口移民影像庫系統（以下簡稱影像庫系統）旨在運用先進的地理信息、數據庫和網絡技術，對南水北調中線工程丹江口大壩、丹江口庫區范圍內移民征遷區和安置區影像資料建立信息系統。通過整編、加工移民實地拍攝現狀影像資料，建立以征遷區視頻錄像、照片為主題的丹江口移民影像數據庫，建設基于征遷區電子地圖的影像庫查詢系統，用戶能夠方便地以地圖導航、分級查詢方式快速查詢移民數據和影像資料，直觀了解庫區移民搬遷前現狀和搬遷后對比，為各級領導和決策者對丹江口移民提供可靠的決策依據。

2 系統設計

2.1 系統功能

影像庫系統建設的重點是對大數據量的移民歷史影像資料的存儲、管理和分級查詢，以及基于GIS的地圖導航查詢，主要包括以下幾個功能：

（1）影像庫管理：提供征遷區拍攝的原始移民戶、村集體等具有歷史保存價值的現狀照片、視頻資料等文件管理；根據安置區移民新村現場拍攝需要，提供移民新村照片、視頻錄像等資料管理；以及拍攝的其他影像資料的統一存儲管理。包括對影像資料文件庫預處理、建立索引、更新索引等功能。

（2）影像檢索與瀏覽：提供對對征遷區現狀影像資料、安置區移民新村影像資料及其他影像資料按縣、鄉、村、組分級查詢、分級統計，按戶名定位查詢，按關鍵字的匹配檢索功能，照片的在線縮略圖顯示和列表顯示功能，視頻的在線播放功能等。

（3）典型村影像庫展示：提供按村對典型村戶進行組織，對典型村戶的照片瀏覽和視頻瀏覽功能，以及對典型村戶影像資料的檢索功能。

（4）地理信息系統導航：以丹江口征遷區25萬基礎地理數據、南水北調中線工程線路及建筑物分布為底圖，通過疊加征遷區、安置區和移民村等專題，以電子地圖的形式提供快捷的影像庫文件導航。包括地理信息系統基礎操作、影像資料與行政區劃、村莊點和征遷區等關聯查詢，以及對應的專題圖顯示功能。

（5）系統管理：提供包括移民基礎行政區劃代碼管理、用戶管理、權限管理，以及數據字典管理等功能。

2.2 系統框架

系統采用基于瀏覽器、服務器模式的三層體系結構，即數據層、中間層和應用層。數據層存儲和提供系統所需的數據，即影像文件數據庫及影像文件的索引庫；中間層包括索引服務、圖片服務，及視頻服務；應用層包括系統實現的各項功能，通過客戶端向用戶提供影像文件索引和管理、影像資料檢索與瀏覽、典型村影像庫展示、地理信息系統導航和系統管理等功能。

系統基本框架如圖1所示：

圖1 系統基本框架圖

3 關鍵技術

本系統研究開發涵蓋了從移民影像資料的現場采集、整編加工所拍攝影像資料、數據入庫與管理、構建影像資料索引、業務系統開發等工作流程，其總的開發技術路線框架如圖2所示。

圖2 系統開發研究技術路線

（1）基于H264編碼的數字高清影像整編技術。現場采集的影像資料具有分辨率多、編碼格式多、類型多和文件格式多等特點，為進行統一，視頻整編格式統一采用FLV封裝格式，影像編碼運用H264編碼技術進行資料整編，影像清晰度高、壓縮率高。

（2）基于XML技術的影像庫索引。影像存儲采用文件方式，影像庫存儲的主要是大數據量的文件，相關的數據庫表是這些文件管理和應用的基礎支持，采用XML文件進行數據庫的管理。

（3）基于Red5的流媒體服務器構建。視頻服務器采用目前使用廣泛、開源的Red5[3]流媒體服務器。視頻在線采用Flash流媒體技術，視頻文件采用H264編碼，視頻流媒體采用FLV封裝格式，客戶端通過瀏覽器Flash插件播放。Red5是一個基于Java的開源Flash流媒體服務器，流技術可以讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽,既可以避免播放的中斷,也使得文件播放得以維持，用戶體驗效果較好。

（4）基于RIA和ArcGIS Server服務的地理信息系統導航開發。地理信息系統導航采用ArcGIS軟件平臺，地圖發布采用ArcGIS Server，Web客戶端采用RIA（Flex）開發[4]。

（5）基于J2EE的影像庫管理系統開發技術。影像庫系統開發采用J2EE開發平臺，前臺采用Flex技術。Flex是一種RIA（Rich Internet Application，富互聯網應用系統）開發技術，它是開發Web應用的有效工具，具有更好的網絡交互能力、絢麗的表現效果，可以很方便地為應用程序添加動畫效果，用戶界面豐富多彩。

4 系統應用情況

影像庫系統研究緊密結合工程移民管理需要，能夠完成各類移民影像資料的數字化管理和影像在線瀏覽播放，以及移民搬遷前后的生產生活、狀況照片對比，方便快捷，具有較高的技術水平和科技含量，具有較好的市場推廣和應用前景。目前已在南水北調中線丹江口移民影像采集及水利工程移民管理工作中進行應用，通過使用本系統整編的移民影像成果，可快速了解庫區移民搬遷前的現狀，整編交付的該部分成果已作為南水北調工程移民基礎資料進行便捷查閱應用；通過使用本系統，可以快速獲取移民征遷區和安置區情況，可快速找到關注的每一戶實際圖片和視頻，村集體財產照片等，促使這些大數據量的影像資料流動起來，較大提高影像的檢索效率，提升工作效率和管理水平；通過使用本系統研究開發成果，可在靈活的電子地圖上快速獲取工程移民征遷區和安置區范圍，對比查看安置新村情況，實現搬遷前后無縫切換，更好地實現準確高效的信息支撐。

影像庫系統不僅為南水北調中線丹江口移民管理提供重要支撐，有效地管理了寶貴的影像資料，而且可以為各級領導和決策者對丹江口移民提供可靠的決策依據，快速提升管理水平，推動南水北調中線工程移民管理現代化，對工程移民及相關行業的影像庫研究開發具有快速效仿和推動作用，提升移民影像管理與利用。

5 結語

影像庫系統對南水北調中線工程丹江口大壩、丹江口庫區范圍內移民征遷區和安置區影像資料庫建立信息系統，目前已在中線丹江口移民影像采集及水利工程移民管理工作中初步發揮了作用，提高了工作效率和管理水平。系統研究開發過程中積累了很好的經驗和行之有效的方法，比如影像庫自動化整編、面向對象詳細設計方法和獨立測試過程等，同時也走了不少彎路，遇到了一些難題，比如影像封裝格式、影像快速加載問題等，這些都將為國內外目前在建的和準備建的工程移民影像庫系統提供了很好的工作基礎。

[1]陳華平．南水北調中線加壩工程前奏曲之二：為了移民安居[N].十堰日報，2005-9-22．

[2]石明磊．南水北調移民強度超三峽工程[N]．新京報（北京），2011-8-22．

[3]RED50.6 RC2[EB/OL]．http：//osflash．org/red5．

[4]劉俊，譚建軍，邵長高．基于Flex 的WebGIS 框架設計與實現[J]．計算機工程．2010，36(10)：242-244．

Research andApplication of the Immigration Image Database System of Danjiangkou for the South-to-North Water Diversion Middle Route

Zhang Junhui Huo JianweiJi ShengxiWang Jianfu
(Yellow River Engineering Consulting Co.,Ltd.,Zhengzhou 450003,Henan)

tract】 Danjiangkou reservoir resettlement for the south-to-north water diversion middle route is 34.5 million.It is an important task in the south-to-north water diversion middle route project.The research and development of the migration image database system has important significance to the management and utilization of the valuable migration data.This paper discusses the framework,main functions and key technologies of migration image database system.According to the situation of immigrants in Henan Province,we develop the image database system of Danjiangkou immigration for the middle route of the south-to-north water transfer project.This system will promote the modernization of project management,and it can be applied in the image management of similar projects.

words】 south-to-north water diversion;Danjiangkou;progect migration;image database

TP751

A

1008-6609(2017)04-0044-03

張軍琿（1986-），女，河南扶溝人，研究生，工程師，研究方向為應用軟件研究開發、水利信息化。