基于GIS的松潘县水资源综合管理信息系统的设计

张兵 唐斌 褚永彬 胡平 舒珺

（成都理工大学地球科学学院 四川成都 610059）

松潘县主要河流属长江水系，西北部哲波山沟和尕壤柯沟属黄河水系，长江水系中岷江和涪江为主要河流，水资源是松潘县自然资源的重要组成部分[1]。近几年来，随着当地人们对水资源认识地不断深化，也促使其在节水型社会建设、水资源总量控制、取水许可管理、计划用水、水资源费征收管理、水功能区管理等方面提出了定量化的要求。管理内容的增加、范围的拓展、程度的深入，也使水资源管理涉及到的数据量日益增长，工作量成倍增加，复杂程度大幅度提高，传统的人工等管理方式无论从精度还是效率上都无法满足要求。因此，只有从信息化的角度入手，综合互联网、计算机等各种可以利用的资源，才能在现有的条件下更好的满足需要。本文以GIS技术为支撑，统筹考虑多方面因素，提出了水资源综合管理信息系统。

1 系统设计

1.1 应用软件体系

松潘县水资源管理系统的体系架构是一种B/S和C/S相结合的架构。结构主要有提供实时监测、基本信息的信息采集层；借助于无线网络等的网络传输层；各类数据统一存储、管理的存储层；为整个系统提供支撑的平台层；提供水资源管理的应用层；为GIS信息服务的展示层。

1.1.1 C/S结构是提供多种信息接口的客户端,在充分利用硬件环境优势的条件下实现服务器的轻负荷运行，以管理和维护数据信息为主。

1.1.2 B/S结构是浏览器和服务器结构,它是轻量级的客户端,成本低，维护方便,主要功能是通过Web处理大多数用户的请求。信息流向为非对称结构,从数据平台输出的数据量较大,输入数据平台的数据量较小[2]。

1.1.3 用户作业层

本系统的用户既包括各级水利行政主管部门、电站、污水排放企业，还包括民用给水、工业用水与农业用水等取水单位。其中水利系统内的用户可以直接通过局域网对水质、水量等进行监测，实现水资源的优化配置、高效利用和科学保护。其他用户可以借助互联网进入系统的服务平台，根据需要查询需要的信息。

1.1.4 应用服务层

水资源监测终端可以与相关设备相连，在应用中间件支持下实现信息的实时监控、采集与管理，能够对今后水资源的走向做出科学的评估和预测，再提供水资源信息服务的同时做出合理的管理。

1.1.5 数据库服务层

通过GPS无线网络、系统软硬件及网络接口组成的网络传输层实现数据的管理工作。通过现场采集设备与其他系统组成通讯，把监测过程中产生的实时数据、积累数据，与监测点的地理信息、所属企业等属性信息，及各种业务所需的空间分布图一块组成空间数据库，实现信息的整合。

1.2 运行系统的网络结构

1.2.1 水资源监控网络

水资源远程实时监控系统有计量设备、水资源测控器，GPRS网络、管理中心设备等组成[3]。远端测控器采集取水瞬时流量、累计流量等数据，把这些数据按照数据通信协议进行组织，并把数据通过网络通信发送出去。数据通过各级网络中继最后到达水资源中心系统，中心系统通信服务器接收数据，并按照数据通信协议将数据解析出来，格式化后将数据传给业务系统。经过业务系统后在数据库中持久化存储。

1.2.2 水资源管理系统网络

该网络构架是把所有的基础信息、监控信息、及管理信息等集中起来，采用两层局域网结构实线数据的高速处理与交换。结合现有网络的实际情况采用局域网主流设计。从核心层、接入层两个层次来考虑为整个系统分析提供可靠、高性能的网络骨干，并为服务器、桌面节点提供高带宽连接。支持包括数据及视频等多种多媒体宽带应用，并为网络未来的扩充和升级预留出空间。

2 数据处理及存储系统设计

2.1 数据处理

数据共享与交换平台总体要求包括：平台与业务系统相对独立，平台的统一性，平台的可扩展性，具有跨平台运行的能力等等。平台可以选用成熟的中间件技术，实现构建化的开发，远程的部署，实时监控，具备的基本功能，功能包括：数据数据组织，数据通信，文件处理，数据传输，数据格式转换等[3]。

2.2 数据存储平台

数据库是地理信息系统的核心组成部分，数据库组织的有效程度对整个GIS系统运作的成功与否起着决定性的作用[4]。其设计要以支持系统内的数据交换与共享；支持水资源业务部门应用系统的建设；支持调度中心的宏观决策；支持与相关部门的业务协同为原则。空间数据库主要包括：河流水系、行政区域、监测站、供水水源地等的空间位置和尺度、松潘县各旅游景点分布等。要按照水资源用图标准，建立各种不同比例尺的松潘县水利专题图和数字高程地图。

3 结语

GIS的水资源管理信息系统是一个崭新的研究课题,是水资源管理工作在利用高新技术方面的一项重要举措。本系统坚持以实用、安全、注重实效为前提，选择先进、可靠、适合水资源管理特点的信息技术，满足松潘水资源实时监控与管理系统规划、设计、建设和管理的应用需求，采用更先进，更现代化的手段，实现更高效的水资源基础信息采集以及各个水资源监测点的实时监控。

[1]张祥花.松潘县水土流失现状与防治对策[J].四川水利，2009，1：44-46.

[2]欧阳渊，王辉，李飞.基于GIS的水资源管理信息系统[J].软件导刊，2006，23：51-52.

[3]程英黎.太原市水资源远程实时监控系统应用浅析[J].山西科技，2011，1(26)：40-42.