上海市水资源管理GIS系统建设案例

上海市水资源管理GIS 系统建设案例

上海四通摩天计算机系统工程有限公司

第一章 建设目标

上海市地处长江三角洲地带，河网密布，水资源极为丰富，同时上海也是我国的经济中心和人口最密集的地方，对水资源的需求的压力也极为巨大。如何管好用好宝贵的水资源，更好地满足大上海经济发展和人民群众的生活需要，一直是上海市水务主管部门的工作重点。

上海市河网密布，各种水利工程设施数目众多，水资源的状况极为复杂；同时，由于上海城市建设的高速发展，水体治理、河道变更十分频繁，这些现实情况给管理现有的水资源和分析水资源利用状况、制定长远的水资源利用规划提出了难题。传统的人脑加图纸的管理手段已经远远不能胜任如此巨大的数据量和频繁的变化了。利用现代化的信息技术手段来管理水资源、进行科学的分析和决策，是解决这个难题的最佳选择。为此，在上海市水务主管部门的要求下，上海四通摩天利用先进的GIS（地理信息系统）技术为其研制开发了上海市水资源管理信息系统。

水资源管理系统的建设目标是，利用先进的GIS 和数据库技术，解决上述的水资源管理工作的难题，提高水资源管理的工作效率和管理水平。利用GIS 和数据库技术，在全市水资源普查工作成果的基础上，建立起一套完整的水资源信息库，对水资源信息进行数字化管理。在系统中实现对水资源的可视化、图形化管理，能够快速、方便地查询所需的信息、制作日常工作中所需的各种统计报表，专题地图、规划图。在该系统的基础之上，建立起一套完善的数据采集和更新维护机制，及时反映和掌控水资源变化状况。同时，还可以利用该系统，进行许多以往需要大量人力物力，甚至是无法完成的复杂计算和分析，为领导决策和制定规划提供科学依据。

第二章 总体框架

1.系统软硬件及网络结构

水资源管理信息系统基于C/S(客户端/服务器) 分布式结构搭建应用。

客户端应用部署于上海市各个区县的水务管理部门，客户端应用管理该区县辖区范围内的所有水资源数据，并具有相关的信息管理、分析功能。区县客户端同时还负责辖区范围内的水资源数据的采集和更新维护工作，数据更新后通过VPN 虚拟专网和服务器端数据接口软件通信，把更新后的数据提交给水资源系统服务器端应用系统。

服务器端部署于水资源主管部门，包括数据库服务器、服务器端应用服务器，服务器端应用系统集中管理全市的水资源数据，并通过VPN 专网与部署于各区县的客户端相连，接收各区县提交的更新数据，对提交的数据加以处理整合之后，完成服务器端和客户端的数据同步工作。服务器端包括了客户端的所有功能，具有对全市或者指定范围内的数据进行高级的计算分析功能。同时，服务器端还负责和其他水务部门进行数据交换工作。

2.系统应用结构

水资源管理信息系统使用GIS 业界领头羊ESRI(美国环境系统研究所) 提供的MapObject 产品和第三方开发工具开发完成，数据库选用大型关系数据库，应用系统部署在Microsoft Windows 2000操作系统平台环境下。

第三章 应用功能

系统主要功能包括系统管理、图形显示、图形编辑、分布图、查询统计、报表打印、水利专题应用、水功能区划八大模块。这八大模块的功能除了包括一些GIS 系统的基本功能，还包括很多和水资源管理业务紧密结合的特色功能模块。

1.基本功能

系统管理功能，包括权限管理、数据备份、数据导入导出。

地图放大缩小、漫游、查看全景图、符号设置、点击查询、鹰眼图、自定义要素符号、图层自动标注、地理书签管理等。

强大的编辑功能，可以对地理要素及其相关属性同步编辑、维护拓扑关系。

快速制图打印功能。

2.特色功能

水资源管理信息系统把GIS 强大的空间分析功能应用到水资源业务管理领域，形成了一系列的特色功能。借助这些功能，以前需要花费大量人力物力才能完成的工作现在大大简化，促进了工作效率的提高，许多以前难以完成的分析、计算功能现在也可以轻松完成。

2.1灵活方便的专题制图功能

可以方便地绘制水资源业务管理中常用的各种专题图。包括：水系分布图、排污口分布图、水质监测点分布图、底质检测点分布图、排水企业分布图、污水处理厂分布图、水闸分布图、排涝泵站分布图、灌溉泵站分布图等等。

2.2 编辑、数据交换和整合

客户端和服务器端系统都可以方便的编辑空间和属性数据。提供了多种图形编辑工具，除了常用的点、线、面编辑工具之外，还有许多高级的编辑功能，比如从封闭曲线自动生成多边形、多边形分割等等。这些工具大大降低了进行复杂编辑操作的难度。

数据交换和整合的概念是整个水资源管理系统数据完整性和准确性的核心保障。通过数据交换功能，水资源服务器端应用系统可以从区县客户端和其他水务部门获得最新的数据更新资料，同时，水资源系统也可以为其他部门提供有用的数据信息，达到数据共享的目的。而通过数据整合功能，服务器端系统可以把这些不同来源不同格式的数据加以处理，及时更新系统，保证数据的完整性和准确性。

2.3强大灵活的查询统计功能

模糊查询，可以针对全库或者特定范围的数据进行查询，只需输入待查对象的关键字，即可获得所需结果。

综合查询，可以自定义查询条件，进行高准确度的定向查询，可以方便的将查询结果定位到地图窗口中，还可以把生成的结果保存到EXCEL 文件中。

任意范围统计，可以在地图上任意绘制一个多边形，统计出该多边形内的特定要素的数据。

专题统计功能，按照水资源管理业务中的管理对象的不同，统计河道湖泊、水资源供需、河道水质底质、污染源及污染物、水利工程的相关数据。

2.4业务报表打印

业务报表打印向导，可以根据用户选择的报表打印条件，自动生成各种业务常用报表，具有报表预览和报表自定义修改功能。生成报表结果还可以另存为EXCEL 格式。

2.5水利专题应用

水利专题应用主要由水利方面的专业计算（如河道常水位下的水面积，河道占地面积，常水位下的库容和河道现状淤积量，开挖土方量，水质、底质的综合评价等）和水利专题图（如河道横断面图、纵剖面图的自动生成，河道槽蓄容量曲线的生成，依据河道水质、底质监测点及测点控制长度三要素生成骨干河道的水质、底质现状污染状况图等）组成。

河道水利专题计算包含河道常水位下的水面积、河道占地面积、淤积量、开挖土方量、库容的计算和不同水位下水面积和库容的计算两类，这个功能大大降低了以前需要大量的人力物力才能完成的计算作业的工作量，为水资源管理提供了可靠的数据资料

河道水质、底质评价是依据河道水质、底质监测成果表中的各大要素值按国家评价标准计算定出水质、底质采样点的水质与底质等级。

河道横断面图、纵断面图，是根据河道断面监测点的高程和坐标数据，绘制出河道横纵断面的专题图，可以在断面图上查看断面测量时候的水位线、规划的断面形状，还可以在断面图上实时调整规划断面的位置，和实际断面形状进行对比。

河道库容量曲线图，根据河道的断面测量数据建立起河道数据模型，在此模型的基础之上，计算出被选择的河道在不同水位下河道的槽蓄容量值，并绘制出相应的库容量曲线图。

2.6水功能区划

包括对水功能单功能图、水质目标图、主导功能图的制作，同时实现水功能区划信息的动态更新，实时制作最新的全市水功能区划图。

（结束）