GIS技術(shù)在蘇州市水利數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用

陳江，楊惠，梅新敏

（1.江蘇省蘇州市西塘河引水工程管理所，215151，蘇州；2.江蘇省水文水資源勘測局蘇州分局，215011，蘇州；3.江蘇省蘇州市防汛防旱指揮部辦公室，215011，蘇州）

GIS技術(shù)在蘇州市水利數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用

陳江1，楊惠2，梅新敏3

（1.江蘇省蘇州市西塘河引水工程管理所，215151，蘇州；2.江蘇省水文水資源勘測局蘇州分局，215011，蘇州；3.江蘇省蘇州市防汛防旱指揮部辦公室，215011，蘇州）

水利信息化；GIS技術(shù)；數(shù)據(jù)庫；市縣一體化；蘇州

一、概況

江蘇省蘇州市河湖資源豐富，境內(nèi)河道縱橫，湖泊眾多，河湖相連，形成“一江、百湖、萬河”的獨(dú)特水網(wǎng)，全市擁有長江和太湖岸線300多km，大小湖泊300多個，各級河道2萬余條。蘇州市各級政府一貫對水利現(xiàn)代化高度重視，2011年被列為全國首批水利現(xiàn)代化試點(diǎn)城市。

以水利信息化帶動水利現(xiàn)代化，是21世紀(jì)水利可持續(xù)發(fā)展思路的基本要求，為指導(dǎo)蘇州市水利水務(wù)信息化發(fā)展建設(shè)，蘇州市水利（水務(wù)）局組織編制了《蘇州市水利水務(wù)信息化發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》，并按照“總體規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則有序展開信息化建設(shè)。

二、GIS技術(shù)在水利“一張圖”數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)GIS（Geographic Information System），是對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。GIS技術(shù)在水利信息化建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用已經(jīng)有10多年了，并且日益發(fā)揮出巨大的作用。在《蘇州市水利水務(wù)信息化發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》中，對GIS技術(shù)應(yīng)用十分重視，將水利水務(wù)“一張圖”建設(shè)作為重要的建設(shè)內(nèi)容之一，要求制訂全市水利水務(wù)“一張圖”數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案、全面開展“一張圖”數(shù)據(jù)庫實(shí)體建設(shè)。

按照“權(quán)威部門、權(quán)威數(shù)據(jù)”原則，并充分考慮共享“智慧蘇州”已有的建設(shè)成果，避免重復(fù)建設(shè)，所以在開展水利數(shù)據(jù)庫建設(shè)時，結(jié)合數(shù)據(jù)的分類特點(diǎn)做了不同的規(guī)劃和處理。

1.基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)包括地形圖、影像圖、電子地圖等地理數(shù)據(jù)。目前蘇州市已通過全市基礎(chǔ)地理信息共享平臺建設(shè)，建立了全市統(tǒng)一的地形圖庫、遙感影像圖庫、電子地圖庫、地名地址庫、三維模型庫，并利用數(shù)據(jù)定期更新機(jī)制保證了數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。在蘇州市水利信息化建設(shè)時，不再重復(fù)建設(shè)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，而是直接調(diào)用蘇州市基礎(chǔ)地理信息共享平臺提供的服務(wù)，既快速、高效、免費(fèi)地實(shí)現(xiàn)了這部分基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的集成，又方便地解決了以往GIS系統(tǒng)建設(shè)中經(jīng)常遇到的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新不及時的難題。

2.水利專題數(shù)據(jù)庫建設(shè)

水利專題數(shù)據(jù)庫包括水利設(shè)施（河湖水系、海塘堤防、區(qū)域除澇等）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、水環(huán)境數(shù)據(jù)庫、水利水務(wù)工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫、農(nóng)村水利管理數(shù)據(jù)庫、水土保持?jǐn)?shù)據(jù)庫、水利規(guī)劃數(shù)據(jù)庫、政務(wù)數(shù)據(jù)庫等。水利專題數(shù)據(jù)一般都具有明顯的空間分布特征，在建庫時可以GIS系統(tǒng)為集成平臺，以基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)作為底圖，利用地理空間上的疊加關(guān)系來實(shí)現(xiàn)水利專題地圖的采集、制作和入庫、校核和更新。

以河湖水系圖為例，建庫時是以第一次全國水利普查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，首先提取地形圖等基礎(chǔ)底圖上的河湖水系要素，然后在最新的航空遙感影像圖上勾畫河流、湖泊，最后填上屬性信息，完成河湖水系專題圖的制作；在經(jīng)過質(zhì)量檢查后，將河湖水系專題圖放入系統(tǒng)以供展示和查詢，這樣，保證了水利專題數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢性。

3.水利動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫建設(shè)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，水利自動監(jiān)測已從單一的水位、雨量自動監(jiān)測，發(fā)展到覆蓋水位、水量、水質(zhì)、氣象、墑情等要素的自動監(jiān)測。水利動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的建庫和分析挖掘利用是智慧水利建設(shè)的核心內(nèi)容，是提高水利系統(tǒng)智能化的重要基礎(chǔ)。因此，做好水利動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的建設(shè)十分重要。

在水利動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中，首先是在圖上準(zhǔn)確標(biāo)識出相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)的空間位置和屬性；然后由監(jiān)測點(diǎn)的屬性信息實(shí)現(xiàn)與動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，從而可動態(tài)顯示即時信息，并動態(tài)刷新。

在動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理上，也是采用了數(shù)據(jù)服務(wù)共享的方式。即通過建立數(shù)據(jù)共享服務(wù)接口應(yīng)用，調(diào)用即時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并按照一定的數(shù)據(jù)格式返回信息，可供其他水利信息系統(tǒng)集成使用；另外，開發(fā)了自動化處理的數(shù)據(jù)服務(wù)程序，每天在閑時（如在凌晨1點(diǎn)）定時進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果保存更新到數(shù)據(jù)庫中，從而可以大大提高數(shù)據(jù)庫的訪問效率，減輕監(jiān)測數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)荷。

三、GIS技術(shù)在市縣一體化水利數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用

蘇州市下轄四市六區(qū)的水利部門十分重視水利信息化建設(shè)。例如：太倉、昆山、吳中等市區(qū)都先后完成了圩區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)；張家港市水利局建立了沿江閘群監(jiān)控系統(tǒng)、水資源管理和兩費(fèi)征收信息系統(tǒng)等近10個應(yīng)用系統(tǒng)；吳江區(qū)等也都分別建立了水利地理信息系統(tǒng)，為防汛、防旱、防臺指揮決策提供支撐。

按照《蘇州市水利水務(wù)信息化發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》，蘇州市水利水務(wù)信息化建設(shè)要加大統(tǒng)籌力度，切實(shí)建立與加強(qiáng)全市一盤棋的信息化建設(shè)與管理機(jī)制；要求在貫徹“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)一門戶”三個統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，各縣級市、區(qū)水利部門參照市信息化發(fā)展規(guī)劃的要求制訂適應(yīng)本地特點(diǎn)的信息化發(fā)展規(guī)劃。另外，由于河湖水系、水利工程等水利業(yè)務(wù)管理的特點(diǎn)，一些流域性河道、區(qū)域骨干河道等涉及多個縣市，也要求適度實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)的市縣一體化管理。因此，利用GIS技術(shù)在市縣數(shù)據(jù)一體化方面做了一些探索實(shí)踐，其中也遇到一些問題，總結(jié)出一定經(jīng)驗(yàn)。

1.市、縣地理數(shù)據(jù)坐標(biāo)系不一致問題

各縣級市都建立有各自不同的坐標(biāo)系，由于地理坐標(biāo)系不同導(dǎo)致各縣市之間水利地理數(shù)據(jù)無法疊加在一起，出現(xiàn)了比較大的偏差，這是首先需要解決的問題。在規(guī)劃測繪部門的幫助下，將地理數(shù)據(jù)整體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，形成同一套地理數(shù)據(jù)、兩套坐標(biāo)系，然后根據(jù)需要在信息系統(tǒng)中切換調(diào)用不同坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，從而最終實(shí)現(xiàn)了市、縣地理數(shù)據(jù)的疊加和平滑過渡。

2.市、縣水利地理數(shù)據(jù)管理粒度不同問題

由于管理職能的分工不同，所以蘇州市、各縣級市（區(qū)）水利部門對水利地理數(shù)據(jù)關(guān)注使用的粒度也是不相同的。以河道為例，蘇州市級水利部門主要關(guān)心流域性河道、區(qū)域骨干河道、重要跨縣河道、重要縣域河道等較高等級的河道信息，而縣級水利部門則需進(jìn)一步關(guān)注更詳細(xì)的鎮(zhèn)級河道、村級河道等，所以在制作河道分布圖時，將流域性河道、區(qū)域骨干河道、重要跨縣河道、重要縣域河道等都統(tǒng)一到一張圖上，還合并了不同區(qū)域相同河道的圖形數(shù)據(jù)，形成一張全市域范圍的河道分布圖，縣級市再在此基礎(chǔ)上疊加本縣域范圍內(nèi)的其他較低級別的河道數(shù)據(jù)，從而形成完整詳細(xì)的縣級河道分布圖。這樣較好地滿足了市、縣級市（區(qū)）各級水利部門的應(yīng)用需求。

3.市、縣水利地理數(shù)據(jù)屬性詳細(xì)程度不同問題

同樣由于各級水利部門管理職能不同，對于相同類別的水利地理數(shù)據(jù)，市級、縣級水利部門關(guān)心的屬性信息有所不同，而且不同縣級水利部門負(fù)責(zé)所屬區(qū)域的水利地理數(shù)據(jù)的屬性信息也不同。實(shí)踐中，統(tǒng)一規(guī)定了市級水利地理數(shù)據(jù)的核心基本屬性，要求縣級市（區(qū)）所負(fù)責(zé)提交的水利地理數(shù)據(jù)，必須包含這些基本屬性且屬性字段名稱要一致；其他需要擴(kuò)展的屬性信息，則可以根據(jù)需要自行擴(kuò)展。

4.市、縣基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)同步更新問題

實(shí)際應(yīng)用中，基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)的更新一般也是由各縣級市自己負(fù)責(zé)，其中涉及各縣級市范圍的數(shù)據(jù)更新頻率也不一致。為了同步獲取各縣級市最新的基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)，通過開發(fā)GIS云平臺、利用云技術(shù)實(shí)現(xiàn)各縣級市基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)的同步集成，這樣在水利信息系統(tǒng)中可以通過調(diào)用GIS云平臺提供的基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)共享服務(wù)，實(shí)現(xiàn)市、縣基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)的同步更新。

四、結(jié)語

在近年的水利信息化建設(shè)中，蘇州市積極采用GIS技術(shù)開展水利水務(wù)“一張圖”數(shù)據(jù)庫建設(shè)及水利信息系統(tǒng)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了水利地理數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)底圖上的直觀可視化表達(dá)，在利用基礎(chǔ)地理信息共享平臺實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)的共享調(diào)用、利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)水利專題地圖的采集制作與校核、水利不同專題數(shù)據(jù)的整合與關(guān)聯(lián)、水利動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理等方面以及GIS在市縣一體化水利數(shù)據(jù)庫建設(shè)等方面做出了一些探索，解決了實(shí)際遇到的一些問題，取得了較好的應(yīng)用效果，值得有關(guān)地區(qū)借鑒。■

［1］吳恒清，錢名開.以水利信息化帶動水利現(xiàn)代化對策探討［J］.水利信息化，2012（2）.

［2］苑希民.水利信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望［J］.水利信息化，2010（3）.

［3］成建國，常志華，曾焱.水利信息化管理體制和運(yùn)行機(jī)制調(diào)研與思考［J］.水利信息化.2010（3）.

［4］蔡陽.加快水利信息化重點(diǎn)工程建設(shè)為發(fā)展民生水利提供支撐和保障［J］.中國水利，2008（23）.

［5］王宗敏，楊海波.GIS在水利信息化中的應(yīng)用［J］.南水北調(diào)與水利科技，2004（6）.

責(zé)任編輯車小磊

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1000-1123（2016）09-0049-02

2015-12-24

陳江，副主任，工程師。