淮河流域水利普查數(shù)據(jù)成果提取的方法研究

倪大銀 李鳳生 賴曉珍

淮河流域水利普查數(shù)據(jù)成果提取的方法研究

倪大銀1李鳳生2賴曉珍3

一、前言

流域機構(gòu)是水利普查的重要工作層面，在水利普查工作中承擔(dān)著大量工作，責(zé)任重大。形成流域水利普查數(shù)據(jù)成果是流域機構(gòu)的主要工作之一，也是開展流域數(shù)據(jù)審核匯總工作的基礎(chǔ)。作為流域水行政主管部門，獲取和掌握這些極具價值的基礎(chǔ)水信息，將能夠更好地提升流域日常管理能力和水平。

全國水利普查實施方案的設(shè)計上有流域匯總這個階段，但未考慮流域成果匯總的方法，清查對象和部分普查對象缺少流域標(biāo)記信息，給流域成果提取工作帶來困難。本文對流域水利普查數(shù)據(jù)的提取方法進行了探討和分析，并基于流域行政區(qū)劃成果，實現(xiàn)了流域水利普查成果數(shù)據(jù)的提取。該方法具有一定的通用性，可應(yīng)用于其他流域級水利普查數(shù)據(jù)成果的提取。

二、提取方法分析

流域各省上報國家和流域的數(shù)據(jù)成果分為兩類：一是普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括清查數(shù)據(jù)和普查數(shù)據(jù)，專用軟件的文件格式；二是空間數(shù)據(jù)成果，專用軟件加密后的電子地圖圖層集。

空間數(shù)據(jù)提取方法相對簡單，將解密后的空間數(shù)據(jù)圖層集，與流域基礎(chǔ)圖層，如水資源分區(qū)底圖，通過GIS（地理信息系統(tǒng)）軟件進行空間疊加運算分析，即可提取出流域的空間數(shù)據(jù)成果。

通常情況下，空間數(shù)據(jù)與水利普查數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，可將空間數(shù)據(jù)流域提取成果映射到普查表的數(shù)據(jù)提取。但由于存在標(biāo)繪錯誤、流域邊界誤差、圖表數(shù)據(jù)不一致等問題，空間數(shù)據(jù)與表格成果不能很好對應(yīng)，無法直接應(yīng)用于水利普查數(shù)據(jù)成果的提取。

清查表和普查表都包含不同級別的行政區(qū)劃信息，普查對象所在行政區(qū)劃按不同專業(yè)分類，精確程度有所不同，分別精確到縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和行政村級別。因此根據(jù)流域行政區(qū)劃成果，通過行政區(qū)劃代碼來建立流域范圍和清查、普查對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是水利普查數(shù)據(jù)提取的有效技術(shù)路線之一。

對于部分有“所在水資源三級區(qū)”和“所在河流”等指標(biāo)的對象，則可以精確進行流域識別和提取，保證了流域成果的準(zhǔn)確性。

通過清查、普查對象的分析，結(jié)合數(shù)據(jù)字典內(nèi)容，設(shè)定了水利普查數(shù)據(jù)的提取規(guī)則，盡可能利用對象的流域標(biāo)識信息，提高數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性；對于缺少流域標(biāo)識的對象，則完全依賴行政區(qū)劃進行提取。普查對象的提取過濾條件及精確性分析見表1。

三、相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)備

1.流域行政區(qū)劃成果編制

流域行政區(qū)劃成果是流域水利普查數(shù)據(jù)提取的基礎(chǔ)。為能及時編制完成流域行政區(qū)劃成果，早在2011年7月，淮委普查辦組織有關(guān)單位利用國普辦下發(fā)的行政區(qū)劃列表與淮委已有的1∶5萬地形圖（2006年成果）進行對照，提取流域行政區(qū)劃范圍的初步成果，形成了流域行政區(qū)劃范圍初稿并發(fā)送五省予以復(fù)核；根據(jù)各省反饋意見，進行了相應(yīng)調(diào)整，形成了流域行政區(qū)劃范圍技術(shù)成果（修訂稿）；經(jīng)專家審查，進一步復(fù)核和完善后，2011年11月形成了《第一次全國水利普查淮河流域行政區(qū)劃范圍技術(shù)成果報告》。

2012年，在各省提交水利普查成果數(shù)據(jù)后，根據(jù)P701灌區(qū)面積表和P801規(guī)模以上機電井普查表，再次補充和完善了淮河流域行政區(qū)劃成果，進一步提高了成果的精確性。

2.省級普查成果導(dǎo)入

數(shù)據(jù)提取依賴于水利普查成果基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。將各省提交的數(shù)據(jù)成果，通過水利普查數(shù)據(jù)管理專用軟件導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的還原?；谄詹槌晒A(chǔ)數(shù)據(jù)庫，使用水利普查專用軟件和數(shù)據(jù)庫自身管理軟件可實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的提取。

3.普查空間數(shù)據(jù)解密

普查空間數(shù)據(jù)因其特殊性，各省提交的數(shù)據(jù)是經(jīng)專業(yè)軟件加密后的成果，需要進行相應(yīng)的解密后方能使用。

四、技術(shù)實現(xiàn)

1.清查成果提取

水利普查清查成果缺少流域性標(biāo)識，實現(xiàn)難度相對較大，而且缺少相應(yīng)專用軟件的支持?？紤]到簡單便捷性，清查成果提取僅在數(shù)據(jù)庫層面，通過SQL（數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)化查詢語言）創(chuàng)建查詢視圖來實現(xiàn)。

提取過濾條件參照表1的提取條件，大部分對象依賴于流域行政區(qū)劃進行流域識別，少數(shù)對象可通過所在河流湖泊編碼進行精確提取。對于“所在河流（湖泊）編碼”有漏填的清查對象，為提高精度，結(jié)合行政區(qū)劃進一步篩選。

表1 淮河流域水利普查數(shù)據(jù)提取過濾條件表

視圖字段與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中清查數(shù)據(jù)導(dǎo)出內(nèi)容相一致，以便于各專業(yè)人員進行數(shù)據(jù)比對和審核。數(shù)據(jù)導(dǎo)出可借助第三方軟件工具，如PL/SQLDeveloper或ToadforOracle等軟件，一般導(dǎo)為EXCEL格式。實際使用中，后者功能更強大，可實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的EXCEL文件格式導(dǎo)出。

2.普查成果提取

水利普查數(shù)據(jù)指標(biāo)信息豐富，大部分對象都含有“所在水資源三級區(qū)名稱及編碼”字段。調(diào)用水利普查數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)專用軟件的普查查詢功能，在水資源三級區(qū)名稱及編碼中輸入“E”，即實現(xiàn)了流域的數(shù)據(jù)提取。通過軟件的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，輸出成EXCEL文件格式。同時，查找出水資源三級區(qū)編碼為空值的對象，結(jié)合行政區(qū)劃進一步判別。這種提取方式，能夠遍歷所有記錄，保證流域?qū)ο筇崛〉耐暾浴?/p>

對于無法通過“水資源三級區(qū)編碼”的提取對象，通過關(guān)聯(lián)行政區(qū)劃編碼進行識別，技術(shù)實現(xiàn)方法與清查成果提取相似。

3.空間數(shù)據(jù)提取

經(jīng)解密后的空間數(shù)據(jù)為shapefile文件格式，通過ArcMap中ArcToolbox的空間分析工具，將各省空間成果數(shù)據(jù)與流域邊界數(shù)據(jù)進行相交疊加分析，即可實現(xiàn)各省空間數(shù)據(jù)流域提取。提取工作可以單獨對某個圖層進行操作，也可對多個圖層進行批量處理。各省提取的成果經(jīng)協(xié)調(diào)合并后，形成流域空間數(shù)據(jù)成果。

五、結(jié)語

對水利普查成果數(shù)據(jù)進行分析，提出切實可行的數(shù)據(jù)提取方法并加以實現(xiàn)。經(jīng)初步比對分析，提取的流域成果與歷史資料基本一致。

部分對象只能根據(jù)行政區(qū)劃代碼進行判別，行政區(qū)劃的精度和準(zhǔn)確性直接影響數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有流域基礎(chǔ)行政區(qū)劃精細到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級，與流域自然區(qū)劃范圍存在細微差異，也就決定了這些對象只能提取近似精確的成果；少數(shù)普查對象如灌區(qū)，只能劃歸到縣，與實際情況有差別，后期還可結(jié)合空間數(shù)據(jù)作進一步識別。

以上流域清查、普查和空間數(shù)據(jù)成果可用來互相校驗，并已應(yīng)用于水利普查數(shù)據(jù)匯總審核工作中。通過提取形成的流域水利普查成果，可進一步與常規(guī)統(tǒng)計資料對比，開展相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。獲取的基礎(chǔ)信息和對比分析情況，將為流域日常業(yè)務(wù)和管理提供很好的數(shù)據(jù)支撐，進一步提升流域管理和服務(wù)能力

1.淮委水利普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室 233001 2.淮委水文局（信息中心） 233001 3.淮河流域水資源保護局 233001）