《電子技術(shù)應(yīng)用》
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GIS在深圳市三防指揮信息系統(tǒng)中的應(yīng)用
中國(guó)自動(dòng)化網(wǎng)
摘要: 一,、深圳市三防指揮信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介地理信息系統(tǒng)(geographicInformationSystem,,簡(jiǎn)稱GIS)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門邊緣學(xué)科,,它集合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué),、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué),、城市科學(xué),、空間科學(xué)、信息科學(xué),、應(yīng)用數(shù)學(xué),、管理科學(xué)的知識(shí)。它的最顯著特色是,,既能處理空間數(shù)據(jù),,又能處理屬性數(shù)據(jù)。深圳市三防指揮信息系統(tǒng)的硬件支持有四大部分(水情遙測(cè),、工況監(jiān)
Abstract:
Key words :

一,、深圳市三防指揮信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介
  地理信息系統(tǒng)(geographic Information System,簡(jiǎn)稱GIS)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門邊緣學(xué)科,,它集合了計(jì)算機(jī)科學(xué),、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué),、環(huán)境科學(xué),、城市科學(xué)、空間科學(xué),、信息科學(xué),、應(yīng)用數(shù)學(xué)、管理科學(xué)的知識(shí),。它的最顯著特色是,,既能處理空間數(shù)據(jù),又能處理屬性數(shù)據(jù),。
  深圳市三防指揮信息系統(tǒng)的硬件支持有四大部分(水情遙測(cè),、工況監(jiān)測(cè)、水源調(diào)度,、計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)),,與GIS關(guān)系密切的是計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng),,它為GIS提供運(yùn)行的硬件平臺(tái)。
  三防指揮信息系統(tǒng)目前采用C/S體系,,其中S端(服務(wù)器端)操作系統(tǒng)為windowsNT,,C端(客戶端)操作系統(tǒng)為windows98;數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為MSSQL Server,。上述軟件均適合于Arc/Info的運(yùn)行,。隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)已部分采用C/B/S體系運(yùn)行三防GIS系統(tǒng),。
  三防指揮信息系統(tǒng)的五大功能模塊(即分系統(tǒng):三防信息管理,、三防指揮決策支持、水源優(yōu)化調(diào)度,、水情遙測(cè)數(shù)據(jù)處理,、工況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理)中,三防信息管理,、水源調(diào)度,、三防指揮決策支持等三個(gè)分系統(tǒng)最重要。這五個(gè)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)分別是:
1.水情遙測(cè)數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)
  根據(jù)深圳市的需要以及實(shí)際管理方式,,并結(jié)合深圳市水務(wù)局已規(guī)劃的監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn),,建立基本滿足深圳市三防工作需要的水情自動(dòng)遙測(cè)站網(wǎng),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,。 來源:輸配電設(shè)備網(wǎng)
2.工況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)

  對(duì)深圳市的中型,、小(1)型水庫(kù)的大壩及重要河堤,、海堤進(jìn)行安全監(jiān)測(cè),,并對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
3.水務(wù)行業(yè)三防信息管理分系統(tǒng)
  以Internet技術(shù)構(gòu)建的三防Internet計(jì)算機(jī)網(wǎng)及三防信息數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),,能滿足水務(wù)行業(yè)各種專業(yè)工作的要求,,并為三防值班、會(huì)商及辦公自動(dòng)化提供綜合信息查詢服務(wù),。
4.決策支持分系統(tǒng)
  對(duì)各種災(zāi)害的成災(zāi)范圍,、災(zāi)害等級(jí)、影響對(duì)象,、影響程度進(jìn)行預(yù)測(cè),、預(yù)報(bào)、預(yù)警,,為減災(zāi)決策提供決策支持,,對(duì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行評(píng)估,并在災(zāi)后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,。
5.水源優(yōu)化調(diào)度分系統(tǒng)
  在分析深圳市水源,、供水、用水需求的基礎(chǔ)上,,進(jìn)行水源調(diào)度方案的規(guī)劃,、分析、統(tǒng)計(jì)和實(shí)施優(yōu)化調(diào)度,。
二,、GIS在三防指揮信息系統(tǒng)中的應(yīng)用
  GIS在三防指揮信息系統(tǒng)中的應(yīng)用,首先要滿足三防指揮信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)所提出的要求,。深圳市三防指揮信息系統(tǒng)五個(gè)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)如前所述,,GIS的基本功能也在簡(jiǎn)介中作了介紹。現(xiàn)將兩者結(jié)合起來,,形成如下應(yīng)用目標(biāo),。
1.?dāng)?shù)據(jù)的輸入與存儲(chǔ)
  (1)空間數(shù)據(jù)的輸入,。先要準(zhǔn)備好有關(guān)的地圖,,包括:各種比例尺的深圳市地形圖、行政區(qū)劃圖,、水系圖,、道路分布圖、水利工程分布圖,、水文站網(wǎng)規(guī)劃布置圖,、通信站網(wǎng)規(guī)劃布置圖、供水水源規(guī)劃布置圖等等,。其中前面的四種是GIS的基礎(chǔ)圖,,必須要有。
 ?。?)屬性數(shù)據(jù)的輸入,。三防指揮信息系統(tǒng)共有120多個(gè)屬性數(shù)據(jù)表,且將來還有可能增加,。其中,,絕大多數(shù)數(shù)據(jù)表都與地理位置信息有關(guān)。這些數(shù)據(jù)建庫(kù)后,,GIS可直接通過ODBC去訪問它,。屬性數(shù)據(jù)中的靜態(tài)數(shù)據(jù)手工錄入,動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過無線遙測(cè)網(wǎng)自動(dòng)采集,。
2.?dāng)?shù)據(jù)的處理與輸出
  要將GIS中的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在電子地圖上巧妙地予以顯示,,這不單單是計(jì)算機(jī)程序編寫的問題,其中還涉及了人機(jī)工程學(xué),、電腦藝術(shù)等,,是GIS應(yīng)用的重點(diǎn),。數(shù)據(jù)的處理和輸出實(shí)質(zhì)上也是用戶對(duì)電腦所存儲(chǔ)的信息的利用。
 ?。?)凡與地理位置有關(guān)的數(shù)據(jù),,均在GIS中處理,并以電子地圖為背景輸出,。
 ?。?)空間數(shù)據(jù)抽象成點(diǎn)、線,、面,、體等地理要素。例如:水庫(kù),、城鎮(zhèn),、村莊、建筑物等等在大比例尺的地圖上是面,,在小比例尺的地圖上是點(diǎn),;河道在大比例尺的地圖上是帶狀,在小比例尺的地圖上是線狀,;堤防,、公路、街道等都可以抽象為線,;行政區(qū)劃,、開發(fā)區(qū)、規(guī)劃區(qū),、覆蓋區(qū),、洪水淹沒區(qū)、水土保持或水土流失地區(qū)等等都抽象為面,;水庫(kù)蓄水量,、地下水蘊(yùn)藏量、土方挖填量等等都抽象為體,。
 ?。?)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)通過相同的地理位置坐標(biāo)建立關(guān)聯(lián)。這樣,,地理位置一旦用GPS定位儀確定,,屬性數(shù)據(jù)就可以顯示出來,并可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理或決策支持處理,。 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息
 ?。?)電子地圖顯示同多媒體顯示技術(shù)相互配合,使數(shù)據(jù)的輸出更加生動(dòng)、形象,、豐富多彩,。例如:某地的靜態(tài)數(shù)據(jù)除用文字、圖表來顯示外,,還配以相應(yīng)的畫面,、圖片、動(dòng)畫或錄像,,并配音說明(目前尚在制作中),,使呆板的數(shù)字能更直觀地呈現(xiàn)在用戶面前,;動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)打算配上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況錄像或采用虛擬現(xiàn)實(shí)的表現(xiàn)手法,;為了強(qiáng)調(diào)某些數(shù)據(jù),還采用了閃爍,、反白,、變色、增加亮度等手法,。
  對(duì)電子地圖加以放大,、縮小,或在圖上漫游(甚至可采用虛擬現(xiàn)象的手法來模擬平面或空中漫游),,并結(jié)合起來加以運(yùn)用,。
3.三防GIS系統(tǒng)簡(jiǎn)介
  三防GIS系統(tǒng)1999年初開始建設(shè),即將驗(yàn)收,。系統(tǒng)的功能模塊有:風(fēng)雨水潮,、三防工程、系統(tǒng)設(shè)置三大部分,。系統(tǒng)的操作平臺(tái)是深圳市電子地圖,,為使圖面簡(jiǎn)潔,初始畫面的圖層盡量少,,待放大到一定的比例尺后,,才自動(dòng)增加有關(guān)的圖層。
  風(fēng)雨水潮部分包含風(fēng)情信息,、雨情信息,、水情信息、潮情信息四個(gè)子模塊,。三防工程部分包含工程信息,、人員機(jī)構(gòu)、搶險(xiǎn)救災(zāi),、災(zāi)情統(tǒng)計(jì)四個(gè)子模塊,。
  系統(tǒng)的基本功能是:查詢、統(tǒng)計(jì)、輔助決策三大類,。
查詢以電子地圖定位為主,,選定查詢的內(nèi)容后,只要將光標(biāo)定位于電子地圖上任一點(diǎn)后單擊(或雙擊),,即可顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù),;數(shù)據(jù)還可以分層疊加顯示。上述數(shù)據(jù)還可以經(jīng)過處理,,進(jìn)一步繪出等高線圖,、坡度坡向圖、斷面圖等等,。還可以任意指定某一區(qū)域,,來查詢與之有關(guān)的數(shù)據(jù)。
  查詢也可以指定內(nèi)容,,來查找相應(yīng)的地圖要素,。例如:指定(輸入)臺(tái)風(fēng)編號(hào),可在電子地圖上顯示臺(tái)風(fēng)的路徑,,并表示出臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)狀況,,隨著移動(dòng)位置的不同,分別顯示有關(guān)的數(shù)據(jù)〔如:日期,、時(shí)間,、編號(hào)、名稱,、中心附近風(fēng)速(及相當(dāng)?shù)娘L(fēng)力等級(jí)),、某一級(jí)大風(fēng)半徑、中心氣壓,、移動(dòng)方向,、移動(dòng)速度、預(yù)計(jì)登陸地點(diǎn)與時(shí)間,、實(shí)際登陸地點(diǎn)與時(shí)間,、本地風(fēng)速、風(fēng)向,、降雨量及時(shí)段等〕,。指定某一地名或水工建筑物名稱,并選定有關(guān)內(nèi)容,,可查到該地或建筑物在地圖上的位置(包括同名地點(diǎn)的分布)及相關(guān)數(shù)據(jù),、工程圖紙;輸入經(jīng)緯度,,可顯示對(duì)應(yīng)的位置等等,。查詢還揉合進(jìn)多媒體技術(shù)與動(dòng)畫技術(shù),,例如,由某地出發(fā)到另一地,,地圖可自動(dòng)顯示出最優(yōu)路徑,,如路線不通(需人工設(shè)置),系統(tǒng)能自動(dòng)找尋另一條最優(yōu)路徑,。正在考慮采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),,當(dāng)用戶選擇不同路線行進(jìn)時(shí),使之能在專門的窗口內(nèi)顯示前進(jìn)時(shí)周圍的環(huán)境,。當(dāng)然,,這種應(yīng)用需要很高的編程技巧和大量的相關(guān)資料(如錄像等等),是一種錦上添花的做法,,并非必需,。
  統(tǒng)計(jì)與查詢一樣,也可以有兩種方式:一是按地點(diǎn)統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù),,二是按有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的特點(diǎn),。例如:指定某一地點(diǎn)后,,統(tǒng)計(jì)該處的降雨量年平均值,、月平均值、年最大最小值,、月最大最小值,、日最大最小值……或指定(鍵盤輸入)降雨量統(tǒng)計(jì)值,顯示符合該條件的降雨地點(diǎn)分布,。
  決策支持與GIS結(jié)合,,極大地提高了決策水平。統(tǒng)計(jì)與查詢一般用在災(zāi)前和災(zāi)后,,決策支持則用于情況緊急的災(zāi)中,。所謂災(zāi)中,是指可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生災(zāi)害,。對(duì)于可能發(fā)生的暴雨,、臺(tái)風(fēng)、干旱等災(zāi)害,,根據(jù)氣象預(yù)報(bào),,預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間、范圍,、嚴(yán)重程度,,并作出相應(yīng)的預(yù)防行動(dòng)。當(dāng)然,,預(yù)測(cè)災(zāi)害可能發(fā)生不等于災(zāi)害一定會(huì)發(fā)生,,因?yàn)檫@與氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確程度密切相關(guān)。
  針對(duì)已發(fā)生的災(zāi)情與險(xiǎn)情,在電子地圖上顯示有關(guān)信息,。輸入地點(diǎn),、受災(zāi)人數(shù)后,可自動(dòng)顯示搶險(xiǎn)隊(duì)伍的調(diào)動(dòng)最優(yōu)路徑,、搶險(xiǎn)物資(包括工具,、器材、設(shè)備)的調(diào)運(yùn)最優(yōu)路徑,、人員疏散與撤退路線,、避險(xiǎn)中心分布及開放和使用狀況,人員物資調(diào)運(yùn)受阻后(道路的通暢情況需人工設(shè)置)的應(yīng)急措施(自動(dòng)搜索最佳的另一條通行路線,,或由相距最近的地點(diǎn)再抽調(diào)人員和物資),。
  深圳市三防指揮信息系統(tǒng)在分步實(shí)施過程中采用了GIS技術(shù),結(jié)合水利(水務(wù)),、防風(fēng),、抗旱的具體業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)和開發(fā)出適合實(shí)際工作特點(diǎn)的,功能強(qiáng)大,、應(yīng)用方便的GIS系統(tǒng),,提高了現(xiàn)代化管理水平。

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