□陳雪英

GIS在農(nóng)村水利工程信息數(shù)據(jù)庫建設中的應用

□陳雪英

當前信息化技術迅猛發(fā)展，各行業(yè)數(shù)據(jù)成爆炸式遞增，數(shù)據(jù)化管理模式被各行業(yè)認可接受。作為水利行業(yè)的重要組成部分，農(nóng)村水利工程點多面廣，信息化管理迫在眉睫。為此，河北省水利技術試驗推廣中心成立了河北省農(nóng)村水利工程信息數(shù)據(jù)庫建設課題研究組，在吳橋縣和鹿泉區(qū)進行了試點縣研究。

1.數(shù)據(jù)庫建設

項目組在數(shù)據(jù)存儲層面，按照“一張圖”數(shù)據(jù)庫建設的總體構思和技術規(guī)范，進行數(shù)據(jù)庫建設。

1.1 準備工作

一是數(shù)據(jù)庫的基本建設定位。ArcGIS軟件是美國Esri公司研發(fā)的地理信息系統(tǒng)軟件，具有數(shù)據(jù)建庫、數(shù)據(jù)編輯、變更處理、查詢統(tǒng)計、匯總出圖、成果輸出及系統(tǒng)維護等主要功能。用ArcGIS平臺建設可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行廣域支持的數(shù)據(jù)庫，該模式下，用戶可通過瀏覽器在用戶端登錄數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，特點是直觀、形象、具體。

二是數(shù)據(jù)庫建設標準確定。2006年10月，新的國家標準《基礎地理信息分類與代碼》發(fā)布，與該標準同時出版發(fā)行的還有《基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設規(guī)范》、《基礎地理信息要素數(shù)據(jù)字典》等，這些國家標準的發(fā)布為基礎地理信息數(shù)據(jù)庫的建設以及數(shù)據(jù)共享奠定了堅實的基礎。

項目組在研究了項目縣相關工程情況后，按縣、鄉(xiāng)、村3級進行數(shù)據(jù)收集、處理和整理，按要素進行分類編碼，指標涉及10張表格近100個屬性字段，系統(tǒng)制定了Excel標準模板，規(guī)定了表頭、字段格式等，使錄入的表格既符合技術人員的實際操作又能滿足數(shù)據(jù)入庫需求。

1.2 技術路線

以型農(nóng)田水利工程和農(nóng)村飲水安全工程為例，農(nóng)村水利工程數(shù)據(jù)庫建設的技術路線如圖1所示。

圖1 技術路線圖

1.3 數(shù)據(jù)庫結構

以型農(nóng)田水利工程和農(nóng)村飲水安全工程為例，數(shù)據(jù)庫建設的結構如圖2所示。

1.4 基本要求

一是按要素分層矢量化。根據(jù)要素分層矢量化，不同圖層各自遵循分層規(guī)則，采用一致的圖例。二是保證數(shù)據(jù)間拓撲關系的完整性。圖幅接連處理在錄入屬性之前完成，同類文件拼接要保證邊界處的文件拓撲關系正確。三是保證屬性數(shù)據(jù)的完整正確性。屬性數(shù)據(jù)利用項目組自行設計的Excel表格進行數(shù)據(jù)采集，圖形數(shù)據(jù)根據(jù)需要設計成不同的點、線、面Shapefile格式文件，兩類數(shù)據(jù)由相同字段關聯(lián)。四是保證圖形和屬性的對應性。完成數(shù)據(jù)錄入后，圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的數(shù)目要二次核查，以確保圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一一對應。

1.5 數(shù)據(jù)入庫

屬性數(shù)據(jù)主要用來描述要素的數(shù)量、質(zhì)量、利用現(xiàn)狀、權屬及其空間特征等。將已有的資料整理入庫時，主要工作有以下3個方面：首先要盡可能廣泛地進行資料收集，以保證資料的齊全性；其次要對具體的資料進行甄別分析，從其中選擇出有代表性和有價值的資料進行數(shù)據(jù)入庫，并非所有收集到的數(shù)據(jù)都會進入數(shù)據(jù)庫；最后對甄別分析后的數(shù)據(jù)資料，進行科學的歸類、入庫。

1.6 數(shù)據(jù)庫質(zhì)檢

質(zhì)量控制需貫穿數(shù)據(jù)生成的各個環(huán)節(jié)，要求必須明確、具體、詳盡，并加以有效的質(zhì)量控制措施，可有效保證數(shù)據(jù)的最終質(zhì)量符合相關要求。數(shù)據(jù)庫建立階段的質(zhì)量控制主要包括：圖形數(shù)據(jù)質(zhì)量、要素屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量及數(shù)據(jù)庫成果組織結構規(guī)范等。

質(zhì)量預檢要由豐富建庫經(jīng)驗的計算機人員和水利專家配合完成。質(zhì)量過程控制要求數(shù)據(jù)中點、線、面與成果圖相比無多余或遺漏；數(shù)據(jù)中點、線、面與成果圖相比位置要正確。

圖2 數(shù)據(jù)庫結構圖

2.注意問題

GIS功能的開發(fā)應用。各要素數(shù)據(jù)屬性值的完整程度是影響數(shù)據(jù)庫完整性的重要因素，相關字段的屬性要按照規(guī)程要求入庫。數(shù)據(jù)入庫要充分開發(fā)利用GIS功能，如機井的地理信息值（經(jīng)緯度），其屬性值如要通過手工提取工作量非常大，且易出錯，借助地理信息系統(tǒng)的空間分析功能可以方便的實現(xiàn)屬性自動賦值。

一是數(shù)據(jù)修正。要注意收集到的數(shù)據(jù)在使用過程中的信息反饋，及時對數(shù)據(jù)進行替換、刪除、修改和整理。

二是數(shù)據(jù)更新。要定期對庫內(nèi)數(shù)據(jù)進行更新追加，以確保入庫數(shù)據(jù)的新穎性，使用戶盡早獲取最新信息。

三是系統(tǒng)維護。工作人員要經(jīng)常對系統(tǒng)的運行狀況和響應時間進行分析，結合用戶在使用過程中反饋的問題進行系統(tǒng)改進。

四是數(shù)據(jù)庫安全。數(shù)據(jù)庫安全包括數(shù)據(jù)傳輸安全、數(shù)據(jù)存儲安全和數(shù)據(jù)訪問安全，同時要做好數(shù)據(jù)的備份工作。

3.結語

建庫工作是一項非常具有前瞻性的工作，同時也是一項技術性要求很強的工作，在數(shù)據(jù)庫的建設過程中，無論是圖形矢量化，還是屬性數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)庫的建立及數(shù)據(jù)庫的最終運行，每一個工作環(huán)節(jié)都絲絲入扣，不能脫節(jié)，要求技術人員必須嚴謹負責。同時，數(shù)據(jù)庫的建設是一個時間跨度大且具有積累性的系統(tǒng)工程，需花費大量的人力和資金作為支撐。

農(nóng)村水利工程信息數(shù)據(jù)庫建成后可為科學決策提供數(shù)據(jù)支持，提高工程建設空間布局的合理性，提升工程管理的科技水平，提高工程建設的投資效益。□

2016-06-29

陳雪英，女，漢族，河北省水利技術試驗推廣中心，高級工程師。