安徽省水利“一張圖”建設探討

劉方 謝艾玲

摘 要：經過多年建設，安徽省已初步建成水利“一張圖”，但仍存在各業務系統間無法共享、重復建設、標準不一等問題。建議通過制定空間數據標準、整合已有空間數據資源、開發地理信息服務及“一張圖”門戶，建設完善安徽省水利“一張圖”，實現安徽水利數字地圖統一標準體系、統一管理、統一應用，為全省水利核心業務應用提供統一地圖服務。

關鍵詞：整合共享;一張圖;門戶;標準規范

中圖法分類號：TP393.09;TV21? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2020.0420

安徽水旱災害易發頻發，防汛抗旱、水利建設、水資源管理等任務繁重。經過多年建設，全省多尺度基礎地理數據架構基本形成，地理信息共享機制初步建立，水利“一張圖”框架初步形成，有效地支撐了各項業務工作。目前，系統開發平臺和數據結構不統一、系統之間無法互聯互通、重復建設、數據資源不足、展現方式不佳等問題亟待解決。因此，需要對現有數據進行統一規范整理，統一系統框架，統一基礎平臺，形成安徽省水利“一張圖”應用服務體系[1-3]。

1? 安徽省水利“一張圖”建設必要性

“一張圖”建設是促進安徽省水利地理信息資源整合、共享與利用的有效手段。在統一技術標準框架下，對各類空間數據資源進行集中管理并提供服務，有助于建立有效管理、維護和更新機制，保證空間信息資源的同一性、準確性、實時性和完整性。

“一張圖”可以匯集安徽省已建和在建各類工程信息和相關水利要素信息，實現空間和業務信息的關聯。進一步構建各類業務專題圖，如防汛抗旱、水資源、河長制等，可以促進水利空間信息與業務的深度融合，有效支撐各類業務應用。融入矢量、遙感、DEM等不同類型數據，進一步構建或完善二、三維模型及專業的GIS可視化服務，提高應用智慧化管理和三維可視化水平[4]。

2? 安徽省水利“一張圖”建設內容

建設安徽省水利“一張圖”，需要整合安徽省防汛決策地理信息系統成果和安徽省水利管理工作中產生的空間及其相關聯數據，補充水利對象的圖形要素，完善安徽省水利空間數據庫。搭建水利GIS管理平臺，可以實現對全省各類水利專題GIS資源的集中管理及按需調度。建設“一張圖”門戶系統和運維管理系統，實現空間地圖數據的服務發布、共享調用、查詢展示和運維管理，與水利部實現地圖數據交換共享。

2.1? “一張圖”架構

基于安徽省已有的地理信息建設成果，建成統一的、權威的、穩定的、可擴展的、可兼容的水利“一張圖”平臺，更高效地為安徽省水利廳各部門提供信息資源服務。“一張圖”構架在邏輯上可分為基礎設施層、數據資源層、平臺服務層、業務應用層等4個層級，標準規范、安全保障、用戶認證、運行維護4個體系，見圖1，各部分之間互為聯系，共同支撐整個平臺運行[5-6]。

（1）標準體系

標準體系是指相關國家標準和行業標準以及規范。標準化和規范化建設是重要的基礎性工作，是實現水利信息化建設目標，保證信息交換、共享和應用支持有效性和可行性的重要前提。“一張圖”標準規范具體包括水利電子地圖圖式標準、水利空間數據交換格式、水利地理空間數據元數據標準等。

（2）基礎設施層

平臺的基礎設施層即服務層以平臺提供的軟硬件為基礎，利用云計算，采用虛擬化技術進行IT資源的統一整合、管理。基礎設施即服務層能夠為水利行業的業務用戶提供云端宿主的工作環境。

（3）數據資源層

數據資源層是整個系統的核心內容，包括地理數據、屬性數據等基礎數據和由基礎數據生成的面向服務的產品數據。基礎數據通過提取、整理、加工等工序，形成用于發布、面向服務的產品數據，包括電子地圖、地理實體、實體屬性數據等。

（4）平臺服務層

平臺服務層將GIS數據資源、GIS云平臺資源進行深度整合，可面向用戶直接提供各種類型的服務，為用戶開發GIS業務系統提供支持。主要包含四個部分：門戶、服務、運維管理、云GIS管理。

（5）平臺應用層

平臺應用層根據不同類型、不同服務目標的用戶組成和劃分，對用戶提供不同程度的服務應用，包括防汛抗旱、水資源、工程、政務服務，在此基礎上，后續可為水利廳機關、廳屬單位提供相關應用的地理空間基礎信息支撐。

（6）安全保障環境

安徽省水利”一張圖”主要是基于水利廳已有的安全防護體系下建設，具體的建設內容不包含在“一張圖”的建設內容中。

2.2? 空間數據資源整合

完成安徽省水利廳現有其他各類空間數據資源整合，水利部“一張圖”地圖服務資源整合和網絡地圖服務資源整合，形成國家基礎空間數據、水利基礎空間數據和水利專題空間數據三大類數據為基礎的安徽省水利“一張圖”空間數據資源體系。

（1）水利空間數據資源整合

一是歸并數據源物理集中。調查、梳理全廳分散的水利地理信息資源，建設空間實體模型、空間數據庫，實現空間數據物理集中。空間實體模型建設要結合水利對象實體模型，按要素空間關系及邏輯層級關系，采用分級分類體系。建立要素對應關系及規則，可查詢到對象各類關聯要素。建立要素間對應行為規則，父級對象的行為會觸發子級對象的行為。建立不同要素類之間或同一要素類的不同對象之間基于位置的拓撲關系。空間數據庫需要建設空間元數據庫、基礎地理數據庫、水利專題數據庫、基礎影像數據庫、地圖瓦片數據庫、三維模型庫、水利時態數據庫等數據庫[7]。數據收集整編需要調查、梳理全廳分散的水利地理信息資源，歸并實現物理集中。

二是基礎地理信息更新。購置坐標系為CGCS2000的1∶10000比例尺的最新全省基礎地理矢量數據，包括行政區劃、鄉鎮、居民地、公路、鐵路等邊界圖層。