地表水環境評價系統的開發與研究

周嚴 宋凱宇 鄭亨

摘?要：當前的工業化和城市化發展背景下，水資源污染成為了非常突出的問題，是世界性難題。信息時代到來以后，為緩解當下的水資源危機，相關部門要徹底轉變傳統的水資源管理和利用模式，積極以信息技術作為基礎，建立完善的地表水評價系統，通過該系統的開發來輔助水資源管理、利用和決策。部分地區的經濟社會發展比較落后，技術的局限性導致地表水環境評價系統的開發受到了嚴重的影響。因此，本文重點探析了地表水環境評價系統的開發，對提升地表水環境評價系統的功能效益具有重要的意義。

關鍵詞：地表水環境;評價系統;開發

我國的水資源呈現出時間、空間分布的不均勻性，正是這種水資源特點，使得水資源管理和利用方面存在著很多的問題，部分地區的水資源浪費、污染問題非常嚴重。可持續發展的背景下，水資源成為了關注的重點方面，有關部門越來越依賴于通過地表水環境評價系統的構建，來實現水資源信息的共享和集成，減少水旱災害、水環境惡化問題的出現。地表水環境評價系統在一些發達國家的應用已經非常成熟，但在我國尚處于發展的初期階段，在未來還有著很長的發展道路要走。

1?地表水環境評價系統的重要作用

1.1?為環境影響評價工作體系的健全奠定基礎

針對當前的水環境污染問題，國家有關部門相繼提出了相應的水環境治理和恢復策略，為保障水環境治理，無論是從國家層面還是從地方層面，都要構建完善的地表水環境評價系統，利用該系統來實現對區域水環境和水資源的綜合評估和動態分析，該評價系統以信息技術作為基礎，在系統投入使用以后，可以對區域地表水環境實現動態監測，獲得有效的地表水監測數據、污染源信息，通過對這些信息的綜合評價和利用，就可以及時掌握地表水的異常情況，快速啟動預警機制來解決水環境危機，實現水環境的治理和恢復[1]。當前的經濟社會發展趨勢下，我國對水體環境的研究日漸深入，地表水環境評價已然成為了環境影響評價中的重點內容，通過地表水環境評價系統所獲得的水環境信息，給水環境恢復、治理提供了數據支持。

1.2?為環境影響評價工作方法及模式創新提供依據

當前的環境影響評價工作開展中，無論是評價模式還是評價方法，都相對具有單一性，難以保障環境影響評價和預測的準確性，也就無法解決當下的環境危機。地表水環境評價系統的建立，在不同的部門、主體之間建立了聯系，這些主體部門之間可以在該系統中集成和共享相應的地表水環境信息，為環境影響評價工作方法與模式創新提供了切實的保障。

2?地表水環境評價系統的構建方法

2.1?項目研究技術路線

地表水環境評價系統的技術路線如圖1所示，具體的系統構建中，應從數據準備和系統設計的角度開始。數據庫結構設計以數據采集、數據整理和數據入庫作為重點階段，這三個階段的有效配合，促進了數據采集、整理、存儲的一體化。在地表水環境評價系統的系統設計中，為保障系統功能的完整性，必須從地表水基本情況作為出發點，做好充分的前期理論準備和技術支持，將系統總體設計從基本功能設計和水環境評價功能設計的角度來進行完善。以本地表水評價系統為例，該系統中的基礎功能包含GIS可視化、放大、縮小功能，還應兼具數據編輯、查找、修正和增添的功能[2]。本系統中采用的是單因子指數評價模型，通過C#嵌套ArcGIS?Engine來保障系統功能的實現。

2.2?運行環境

地表水環境評價系統在后續投入運行以后，為保持系統始終處于相對穩定的狀態下，在系統開發與設計中，可以將微軟NET框架作為基礎的開發平臺，利用C語言開發，嵌套ArcGIS?Engine實現二次開發，這些開發平臺和開發語言，可以提升系統開發的整體效率和質量，對后續的維護管理非常有效。

2.3?系統邏輯結構

因為在整個地表水環境評價系統的開發過程中，采用的是面向對象的思想和分析方式，選用的是三層架構模式，正是系統的這一特殊邏輯結構，使得系統中三個部分之間的耦合性得以大大減弱，即使在系統運行中出現了需要進行變更的內容，這種特殊的邏輯結構也使得代碼的變更修復更為簡單[3]。根據層次劃分，如圖2所示。

如上圖所示，視圖層中包含Visual?Studio2010的自帶控件，該控件的存在使得在地表水環境評價系統的運行過程中，能夠增強用戶與界面之間的交互性，其他的控件是ArcGIS?Engine自帶的，系統用戶可以直接利用這些控件來對系統中的空間數據加以操作和處理。業務邏輯層是整個系統中的功能層，是利用C語言開發的，其中包含了監測數據管理類、水環境評價類、其他業務類組件，這些不同的組件之間既保持著相互的獨立性，相互之間也存在著緊密的關聯關系，不同組件的相互配合保障了系統管理功能的有效實現[4]。數據層中包含的是屬性數據庫和空間數據庫，前者重點存放的是水環境評價的屬性信息，而后者中存放的是地理數據、矢量數據與遙感影像數據。

3?系統的實現與開發

3.1?系統的數據庫設計

地表水環境評價系統的開發中，系統數據庫設計也是其中的設計重點，系統性能是由多種因素所決定的，比如，水環境評價系統中的數據結構、數據存儲方式。在數據庫設計的過程中，專業設計人員要通過數據采集、數據分類、數據庫設計等各個環節的設計標準，來保障數據庫的功能和性能。現階段的設計條件下，設計人員要借助于相應的技術在空間數據和屬性數據之間建立一定的關聯關系，通過這種關聯關系的構建來為系統運行創造更為良好的條件。屬性數據庫中多以水環境數據為主，比如，地表水月監測數據、地表水水質標準指標、評價信息等，通過Access儲存和管理，程序編寫更為便捷和高效[5]。空間數據庫中存放的是地理數據、遙感影像數據。