崔信民，孟波波，黃 菊，嚴(yán)雙頂，蘇 靜，劉永志

（1.南京水利科學(xué)研究院，江蘇 南京 210029；2.南京市六合區(qū)水利局，江蘇 南京 211500）

0 引言

白蟻防治是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，也是工程管理和防洪保安的重要內(nèi)容之一。南京市位于長(zhǎng)江中下游南北兩側(cè)，現(xiàn)有中、小型水庫200余座，其中有蟻害的水庫近200座，占水庫總數(shù)的 75%；長(zhǎng)江流域堤防600余 km，其中有蟻害的堤防近200km，占長(zhǎng)江流域堤防的 29%。依托新的管理手段和技術(shù)建立南京市水利工程白蟻防治管理信息系統(tǒng)，將全市的蟻害水庫和堤防的歷史、分布位置、危害、治理過程、復(fù)查驗(yàn)收等情況用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，通過系統(tǒng)以報(bào)表和電子地圖方式進(jìn)行查詢、更新及分析，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫大壩白蟻危害情況并進(jìn)行治理，有效遏制水庫大壩白蟻危害進(jìn)一步發(fā)展和蔓延，為制定切實(shí)可行的防治規(guī)劃、治理措施等提供決策支持和服務(wù)，對(duì)于加強(qiáng)白蟻防治工作，確保水利工程安全運(yùn)行具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1 水利工程白蟻防治管理

南京市水利工程白蟻防治工作由來已久，根據(jù)白蟻防治的實(shí)際需要，按照江蘇省《堤壩白蟻防治辦法》和《堤壩白蟻防治技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定和要求建立了一支水庫、堤防、水利（務(wù)）站、區(qū)、市的管理隊(duì)伍，制定了一套完整的管理辦法，圍繞白蟻危害的發(fā)現(xiàn)、治理、復(fù)查驗(yàn)收等環(huán)節(jié)，形成了一套嚴(yán)密的技術(shù)體系。在這樣的體制機(jī)制條件下，南京市水利工程白蟻防治工作取得了很大成就，為研究開發(fā)白蟻防治管理信息系統(tǒng)，將白蟻防治管理工作提升到信息化水平創(chuàng)造了有利條件。

2 系統(tǒng)需求分析

2.1 總體需求

根據(jù)南京市水利工程白蟻防治工作要求，運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息管理和地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，建立適用各級(jí)白蟻管理部門的白蟻檢查、治理、復(fù)查等數(shù)據(jù)在線上報(bào)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)匯總，報(bào)表編制，專題電子地圖，以及信息服務(wù)和管理的水利工程白蟻防治管理信息系統(tǒng)，為水利工程白蟻防治管理工作提供基礎(chǔ)平臺(tái)。

2.2 數(shù)據(jù)流程

根據(jù)水利白蟻防治管理工作業(yè)務(wù)流程特點(diǎn)，數(shù)據(jù)采用區(qū)、市逐級(jí)上報(bào)與審核的體系實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)南京市水利信息化現(xiàn)狀設(shè)為背景和專題2個(gè)數(shù)據(jù)庫，背景數(shù)據(jù)庫主要由現(xiàn)有空間數(shù)據(jù)庫組成，包括基礎(chǔ)和水利工程2個(gè)數(shù)據(jù)庫。既考慮數(shù)據(jù)來源不同，又考慮了對(duì)數(shù)據(jù)處理的工作需求，水利白蟻防治業(yè)務(wù)流程圖如圖1所示。

圖1 水利白蟻防治業(yè)務(wù)流程圖

2.3 用戶分析

系統(tǒng)用戶分為市級(jí)和區(qū)級(jí)2類用戶，說明如下：

1）區(qū)級(jí)用戶。能夠以圖表方式在線填報(bào)本級(jí)的白蟻防治管理數(shù)據(jù)，生成報(bào)表和地圖，并且查詢本區(qū)歷年的數(shù)據(jù)。通過在 WebGIS 界面上選擇行政分區(qū)查詢本區(qū)的數(shù)據(jù)，并能查詢專題圖和圖形數(shù)據(jù)分析。

2）市級(jí)用戶。能夠匯總和生成相應(yīng)的報(bào)表，并且能夠?qū)Ρ臼袣v年的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)和分析。通過在 WebGIS 界面上選擇行政分區(qū)查詢所有區(qū)或全市的白蟻防治數(shù)據(jù)，并能查詢專題圖和圖形數(shù)據(jù)分析。利用系統(tǒng)管理功能管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和用戶權(quán)限。

3 系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)

水利工程白蟻防治管理信息系統(tǒng)總體框架如圖2所示。系統(tǒng)分為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和應(yīng)用交互層等5層，以及信息安全和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2個(gè)體系。5層結(jié)構(gòu)具體說明如下：

圖2 系統(tǒng)總體框架

1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供水利工程白蟻防治管理系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，包括運(yùn)行系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的計(jì)算機(jī)及通信網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備。系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)作為各個(gè)用戶使用的接入網(wǎng)絡(luò)。

2）數(shù)據(jù)資源層。數(shù)據(jù)資源層是系統(tǒng)信息匯集的目的地，是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)管理內(nèi)容包括基于白蟻防治所需要各類數(shù)據(jù)，以及與實(shí)體數(shù)據(jù)庫相對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)庫管理軟件包括支持空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫、備份等管理系統(tǒng)。

3）應(yīng)用支撐層。應(yīng)用支撐層配備基本的公共服務(wù)產(chǎn)品，方便在其上層更加快捷地搭建業(yè)務(wù)應(yīng)用流程和構(gòu)造信息門戶。該層可有效隔離下層數(shù)據(jù)與上層應(yīng)用之間的直接聯(lián)系，方便系統(tǒng)靈活擴(kuò)展、建立與其他水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和建立業(yè)務(wù)系統(tǒng)關(guān)系。

4）業(yè)務(wù)應(yīng)用層。業(yè)務(wù)應(yīng)用層依托應(yīng)用支撐平臺(tái)環(huán)境，建立白蟻防治管理的業(yè)務(wù)流程，定制化開發(fā)包括數(shù)據(jù)報(bào)送、報(bào)表編制、信息服務(wù)及系統(tǒng)管理等全過程的應(yīng)用功能。

5）應(yīng)用交互層。應(yīng)用交互層是白蟻防治管理人員與市、區(qū)水行政主管部門與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)的窗口。

系統(tǒng)采用 B/S 集中運(yùn)行方式，計(jì)算機(jī)終端的性能滿足瀏覽器配置使用要求即可。

2個(gè)體系具體如下：

1）信息安全體系。信息安全體系建設(shè)的策略，是依托既有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，補(bǔ)充配置必要的防火墻、入侵檢測(cè)、漏洞掃描、病毒防護(hù)設(shè)施，建立應(yīng)用級(jí)的訪問控制、數(shù)據(jù)備份管理機(jī)制，系統(tǒng)級(jí)的安全審計(jì)等綜合措施，建設(shè)滿足系統(tǒng)應(yīng)用安全需要、投資代價(jià)適度的安全體系。

2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系應(yīng)優(yōu)先遵從現(xiàn)行國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)確不能滿足系統(tǒng)建設(shè)要求時(shí)，可補(bǔ)充制修訂適合特點(diǎn)的項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)。

4 系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)根據(jù)目標(biāo)和需求主要分為防治信息管理、信息統(tǒng)計(jì)查詢、信息發(fā)布管理和系統(tǒng)維護(hù)，詳細(xì)功能如圖3所示。

4.1 防治信息管理

防治信息管理主要用于基層管理單位和人員，為白蟻檢查發(fā)現(xiàn)、治理、復(fù)查驗(yàn)收和上報(bào)服務(wù)。

4.1.1 水庫、堤壩基本信息管理

圖3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

水利工程白蟻防治的重點(diǎn)是水庫大壩和堤防，為保證工程安全，便于白蟻防治管理，需要從水利工程數(shù)據(jù)庫抽取相關(guān)信息或?qū)@些信息進(jìn)行錄入和管理，主要包括工程概況、管理部門，特別是大壩和堤防的信息?；拘畔⒐芾斫缑嫒鐖D4和5所示。

圖4 水庫基本信息管理界面

圖5 堤防基本信息管理界面

4.1.2 蟻患區(qū)、蟻源區(qū)信息管理

蟻患區(qū)指有白蟻危害的區(qū)域，多指水利工程主體部分及周邊區(qū)域；蟻源區(qū)指白蟻發(fā)生且可能轉(zhuǎn)移危害到水利工程主體的區(qū)域，多位于堤壩附近保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)白蟻后，將調(diào)查獲取的蟻患區(qū)和蟻源區(qū)的部位、范圍和發(fā)現(xiàn)時(shí)間，以表格和地圖形式進(jìn)行記錄管理，通過系統(tǒng)及時(shí)上報(bào)，為今后治理檢查提供依據(jù)。

蟻患區(qū)、蟻源區(qū)信息管理過程如下：

1）蟻患/源區(qū)信息登記。可在如圖6所示的界面中管理蟻患/源區(qū)的基本情況。

2）蟻患/源區(qū)繪制。利用系統(tǒng)集成的開源電子地圖繪制蟻患/源區(qū)專題圖層，并實(shí)現(xiàn)與蟻患區(qū)和蟻源區(qū)基本信息的關(guān)聯(lián)，界面如圖7所示。

圖6 蟻患區(qū)、蟻源區(qū)信息管理界面

4.1.3 治理信息管理

按照白蟻危害狀況制定白蟻治理方案，將治理方案和過程錄入系統(tǒng)并進(jìn)行管理，為將來了解治理過程，分析治理效果服務(wù)。蟻患區(qū)治理信息界面如圖8和9所示。

4.1.4 復(fù)查驗(yàn)收信息管理

對(duì)治理情況進(jìn)行復(fù)查驗(yàn)收，將復(fù)查驗(yàn)收情況進(jìn)行錄入和管理，以便了解治理過程，為制定下一步治理方案，對(duì)白蟻防治管理進(jìn)行考核服務(wù)。復(fù)查驗(yàn)收信息管理界面如圖10和11所示。

4.2 防治信息管理查詢統(tǒng)計(jì)

將白蟻防治情況按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，主要統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能包含白蟻防治地圖、蟻害區(qū)統(tǒng)計(jì)、水庫普查匯總表、河道普查匯總表，為基層上報(bào)，上級(jí)考核，制定計(jì)劃服務(wù)。

4.2.1 白蟻防治地圖

可以在地圖界面上對(duì)蟻患/源區(qū)信息進(jìn)行查詢、修改等操作，界面如圖12所示。

4.2.2 蟻害區(qū)統(tǒng)計(jì)

按蟻害級(jí)別對(duì)水庫和堤防的蟻害區(qū)總數(shù)、檢查次數(shù)、治理次數(shù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可直接打印，也可導(dǎo)出成 Excel 格式文件。

4.2.3 水庫、河道堤防普查匯總表

圖7 蟻患區(qū)、蟻源區(qū)繪圖界面

圖8 蟻患區(qū)治理信息界面

圖9 蟻患區(qū)治理信息界面

按照《南京市水庫大壩、河道堤防白蟻危害及防治情況普查匯總表》的格式統(tǒng)計(jì)各水庫和河道堤防的白蟻防治情況，便于統(tǒng)計(jì)和上報(bào)。

4.3 信息發(fā)布管理開發(fā)

圖10 蟻患區(qū)復(fù)查驗(yàn)收信息管理界面

圖11 蟻患區(qū)復(fù)查驗(yàn)收信息管理界面

圍繞白蟻防治管理工作中的組織管理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、規(guī)劃計(jì)劃、工作安排、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、防治成果、檢查和治理技術(shù)、相關(guān)新聞、通知等信息管理，開發(fā)了信息發(fā)布和管理模塊，可以對(duì)上述具有多媒體特征的內(nèi)容進(jìn)行增加、刪除、修改和發(fā)布，為各級(jí)白蟻防治機(jī)構(gòu)服務(wù)。實(shí)現(xiàn)的界面如圖13所示。

4.4 系統(tǒng)維護(hù)

圖12 白蟻防治地圖

圖13 堤壩白蟻防治管理界面

由系統(tǒng)管理員管理系統(tǒng)運(yùn)行所需要的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)功能，包括：用戶、行政區(qū)劃、角色和字典等的管理。

5 結(jié)語

我國(guó)南方省區(qū)一半以上的堤壩工程存在白蟻危害，其中福建、江西、廣東、廣西、云南等省蟻害率高達(dá)90% 以上,浙江、江蘇、安徽等的蟻害率也達(dá)到了40%～90%。防治白蟻，減少對(duì)水利工程的危害，是水利部門一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。采用計(jì)算機(jī)信息管理、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，建立白蟻危害、治理、復(fù)查驗(yàn)收檔案，實(shí)現(xiàn)信息化管理，具有重要意義。南京市水利工程白蟻防治管理信息系統(tǒng)對(duì)于推動(dòng)水利工程白蟻防治管理工作向信息化和現(xiàn)代化發(fā)展，進(jìn)一步規(guī)范白蟻普查、預(yù)防、治理及督辦檢查工作，實(shí)現(xiàn)白蟻防治標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化，確保水利工程不因白蟻危害出險(xiǎn)，提高水利工程的安全保障能力，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1] 陶長(zhǎng)生，鄭在洲，朱德倫，等.DB32/T 1361-2009堤壩白蟻防治技術(shù)規(guī)程[S].江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2009.

[2] 嚴(yán)雙頂，葉松，戴大剛.白蟻隱患探測(cè)儀的無損探測(cè)方法及應(yīng)用效果.水利建設(shè)與管理，2010,30(10): 53-56.