摘  要  深圳市三防指揮信息系統(tǒng)利用ＧＩＳ技術，結合水利（水務）、防汛、抗旱的具體業(yè)務，建立了水情遙測數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)、工況監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)、水務行業(yè)三防信息管理分系統(tǒng)、決策支持分系統(tǒng)、水源優(yōu)化調(diào)度分系統(tǒng)，提高了現(xiàn)代化管理水平。
關鍵詞  ＧＩＳ  信息系統(tǒng)  水情遙測  數(shù)據(jù)處理
　一、深圳市三防指揮信息系統(tǒng)簡介
　　地理信息系統(tǒng)（geographic Information System，簡稱GIS）是20世紀60年代初發(fā)展起來的一門邊緣學科，它集合了計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學、應用數(shù)學、管理科學的知識。它的zui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、工況監(jiān)測、水源調(diào)度、計算機廣域網(wǎng)），與GIS關系密切的是計算機廣域網(wǎng)，它為GIS提供運行的硬件平臺。
　　三防指揮信息系統(tǒng)目前采用Ｃ/Ｓ體系，其中Ｓ端（服務器端）操作系統(tǒng)為windowsＮＴ，Ｃ端（客戶端）操作系統(tǒng)為windows98；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為MSSQL Server。上述軟件均適合于Arc/Info的運行。隨著技術的發(fā)展，現(xiàn)已部分采用Ｃ/Ｂ/Ｓ體系運行三防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、水情遙測數(shù)據(jù)處理、工況監(jiān)測數(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分系統(tǒng)zui重要。這五個分系統(tǒng)的設計目標分別是：
　1．水情遙測數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)
　　根據(jù)深圳市的需要以及實際管理方式，并結合深圳市水務局已規(guī)劃的監(jiān)測網(wǎng)點，建立基本滿足深圳市三防工作需要的水情自動遙測站網(wǎng)，并對數(shù)據(jù)進行處理。
　2．工況監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)
    對深圳市的中型、?。?）型水庫的大壩及重要河堤、海堤進行安全監(jiān)測，并對有關數(shù)據(jù)進行處理。
　3．水務行業(yè)三防信息管理分系統(tǒng)
　　以Internet技術構建的三防Internet計算機網(wǎng)及三防信息數(shù)據(jù)庫為基礎，能滿足水務行業(yè)各種專業(yè)工作的要求，并為三防值班、會商及辦公自動化提供綜合信息查詢服務。
　4．決策支持分系統(tǒng)
　　對各種災害的成災范圍、災害等級、影響對象、影響程度進行預測、預報、預警，為減災決策提供決策支持，對災害造成的經(jīng)濟損失進行評估，并在災后進行統(tǒng)計分析。
　5．水源優(yōu)化調(diào)度分系統(tǒng)
　　在分析深圳市水源、供水、用水需求的基礎上，進行水源調(diào)度方案的規(guī)劃、分析、統(tǒng)計和實施優(yōu)化調(diào)度。
　二、ＧＩＳ在三防指揮信息系統(tǒng)中的應用
　　GIS在三防指揮信息系統(tǒng)中的應用，首先要滿足三防指揮信息系統(tǒng)的設計目標所提出的要求。深圳市三防指揮信息系統(tǒng)五個分系統(tǒng)的設計目標如前所述，GIS的基本功能也在簡介中作了介紹。現(xiàn)將兩者結合起來，形成如下應用目標。
　1．數(shù)據(jù)的輸入與存儲
　　（1）空間數(shù)據(jù)的輸入。先要準備好有關的地圖，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的基礎圖，必須要有。
　　（2）屬性數(shù)據(jù)的輸入。三防指揮信息系統(tǒng)共有120多個屬性數(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。這些數(shù)據(jù)建庫后，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，動態(tài)實時數(shù)據(jù)通過無線遙測網(wǎng)自動采集。
　2．數(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，這不單單是計算機程序編寫的問題，其中還涉及了人機工程學、電腦藝術等，是GIS應用的重點。數(shù)據(jù)的處理和輸出實質上也是用戶對電腦所存儲的信息的利用。
　?。?）凡與地理位置有關的數(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、線、面、體等地理要素。例如：水庫、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；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；水庫蓄水量、地下水蘊藏量、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建立關聯(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，并可進行統(tǒng)計處理或決策支持處理。
　?。?）電子地圖顯示同多媒體顯示技術相互配合，使數(shù)據(jù)的輸出更加生動、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，還配以相應的畫面、圖片、動畫或錄像，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；動態(tài)數(shù)據(jù)打算配上現(xiàn)場實況錄像或采用虛擬現(xiàn)實的表現(xiàn)手法；為了強調(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），并結合起來加以運用。
　3．三防GIS系統(tǒng)簡介
　　三防GIS系統(tǒng)1999年初開始建設，即將驗收。系統(tǒng)的功能模塊有：風雨水潮、三防工程、系統(tǒng)設置三大部分。系統(tǒng)的操作平臺是深圳市電子地圖，為使圖面簡潔，初始畫面的圖層盡量少，待放大到一定的比例尺后，才自動增加有關的圖層。
　　風雨水潮部分包含風情信息、雨情信息、水情信息、潮情信息四個子模塊。三防工程部分包含工程信息、人員機構、搶險救災、災情統(tǒng)計四個子模塊。
　　系統(tǒng)的基本功能是：查詢、統(tǒng)計、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，只要將光標定位于電子地圖上任一點后單擊（或雙擊），即可顯示出相應的數(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，進一步繪出等高線圖、坡度坡向圖、斷面圖等等。還可以任意某一區(qū)域，來查詢與之有關的數(shù)據(jù)。
　　查詢也可以內(nèi)容，來查找相應的地圖要素。例如：（輸入）臺風編號，可在電子地圖上顯示臺風的路徑，并表示出臺風的移動狀況，隨著移動位置的不同，分別顯示有關的數(shù)據(jù)〔如：日期、時間、編號、名稱、中心附近風速（及相當?shù)娘L力等級）、某一級大風半徑、中心氣壓、移動方向、移動速度、預計登陸地點與時間、實際登陸地點與時間、本地風速、風向、降雨量及時段等〕。某一地名或水工建筑物名稱，并選定有關內(nèi)容，可查到該地或建筑物在地圖上的位置（包括同名地點的分布）及相關數(shù)據(jù)、工程圖紙；輸入經(jīng)緯度，可顯示對應的位置等等。查詢還揉合進多媒體技術與動畫技術，例如，由某地出發(fā)到另一地，地圖可自動顯示出*路徑，如路線不通（需人工設置），系統(tǒng)能自動找尋另一條*路徑。正在考慮采用虛擬現(xiàn)實技術，當用戶選擇不同路線行進時，使之能在專門的窗口內(nèi)顯示前進時周圍的環(huán)境。當然，這種應用需要很高的編程技巧和大量的相關資料（如錄像等等），是一種錦上添花的做法，并非必需。
　　統(tǒng)計與查詢一樣，也可以有兩種方式：一是按地點統(tǒng)計相關數(shù)據(jù)，二是按有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計相應的特點。例如：某一地點后，統(tǒng)計該處的降雨量年平均值、月平均值、年zui大zui小值、月zui大zui小值、日zui大zui小值……或（鍵盤輸入）降雨量統(tǒng)計值，顯示符合該條件的降雨地點分布。
　　決策支持與GIS結合，極大地提高了決策水平。統(tǒng)計與查詢一般用在災前和災后，決策支持則用于情況緊急的災中。所謂災中，是指可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生災害。對于可能發(fā)生的暴雨、臺風、干旱等災害，根據(jù)氣象預報，預測災害發(fā)生的時間、范圍、嚴重程度，并作出相應的預防行動。當然，預測災害可能發(fā)生不等于災害一定會發(fā)生，因為這與氣象預報的準確程度密切相關。
　　針對已發(fā)生的災情與險情，在電子地圖上顯示有關信息。輸入地點、受災人數(shù)后，可自動顯示搶險隊伍的調(diào)動*路徑、搶險物資（包括工具、器材、設備）的調(diào)運*路徑、人員疏散與撤退路線、避險中心分布及開放和使用狀況，人員物資調(diào)運受阻后（道路的通暢情況需人工設置）的應急措施（自動搜索*的另一條通行路線，或由相距zui近的地點再抽調(diào)人員和物資）。
　　深圳市三防指揮信息系統(tǒng)在分步實施過程中采用了GIS技術，結合水利（水務）、防風、抗旱的具體業(yè)務設計和開發(fā)出適合實際工作特點的，功能強大、應用方便的GIS系統(tǒng)，提高了現(xiàn)代化管理水平。
參考文獻：
1 地理信息系統(tǒng)原理和方法．邊馥苓主編，測繪出版社，1996．