朱菲

（遼寧省水利水電科學(xué)研究院，遼寧沈陽 110003）

全國山洪災(zāi)害調(diào)查項(xiàng)目覆蓋2 058個縣的山洪災(zāi)害防治區(qū)，以小流域?yàn)閱卧?，開展山洪災(zāi)害基本情況、小流域基本特征、水文、社會經(jīng)濟(jì)等情況的調(diào)查，綜合分析沿河村落、集鎮(zhèn)和城鎮(zhèn)的現(xiàn)狀防洪能力，以自然村為單元劃分危險區(qū)，科學(xué)確定預(yù)警指標(biāo)和閾值[1]。項(xiàng)目主要依托于兩個應(yīng)用軟件平臺，一個是山洪災(zāi)害調(diào)查評價現(xiàn)場采集終端，一個是山洪災(zāi)害調(diào)查評價數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)[2]。前者是山洪數(shù)據(jù)填報、標(biāo)繪軟件，后者為數(shù)據(jù)審核、上報軟件，為及時準(zhǔn)確預(yù)警和災(zāi)害防御提供基礎(chǔ)支撐。

1 調(diào)查表數(shù)據(jù)填寫注意事項(xiàng)

山洪災(zāi)害調(diào)查評價現(xiàn)場采集終端（以下簡稱“采集終端”）是國家統(tǒng)一部署的應(yīng)用軟件，是山洪災(zāi)害屬性數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)存儲和查詢平臺。山洪災(zāi)害調(diào)查評價主要分內(nèi)業(yè)、外業(yè)調(diào)查及斷面管理三類共計30張表。其中內(nèi)業(yè)表15張，外業(yè)表12張，斷面表3張（如表1所示）。需要注意以下幾點(diǎn)：

1）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，同一個行政村內(nèi)的所有自然村的總?cè)丝谙嗉拥扔诖诵姓宓目側(cè)丝?，同一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)下的行政村總?cè)丝谙嗉拥扔诖肃l(xiāng)鎮(zhèn)的總?cè)丝?，所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)的總?cè)丝谙嗉拥扔谡麄€縣區(qū)的總?cè)丝??？倯魯?shù)、土地面積、耕地面積同理。

2）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，總戶數(shù)應(yīng)小于總?cè)丝跀?shù)，同一行政級別總?cè)丝跀?shù)除以總戶數(shù)，即每戶平均人數(shù)應(yīng)該在合理范圍內(nèi)。

3）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，土地面積應(yīng)大于耕地面積，土地面積單位為平方公里，耕地面積單位為畝。在出現(xiàn)不合理數(shù)據(jù)時，極有可能是填報人員把單位弄錯。

4）行政區(qū)區(qū)劃情況表中，防治情況分為非防治區(qū)、防治區(qū)、重點(diǎn)防治區(qū)三類，除自然村行政區(qū)劃級別的按要求選擇三者之一外，其他行政區(qū)劃級別的均為非防治區(qū)。即使行政村以下的所有自然村都是防治區(qū)或者重點(diǎn)防治區(qū)，這個行政村的防治情況也應(yīng)該選擇非防治區(qū)，否則會錯誤地增加統(tǒng)計表中防治區(qū)或重點(diǎn)防治區(qū)的數(shù)量[4]。

5）外業(yè)表包括兩部分?jǐn)?shù)據(jù)：一部分是內(nèi)業(yè)表已經(jīng)填報的數(shù)據(jù)；另一部分是需要外業(yè)再次調(diào)查后填報的數(shù)據(jù)。外業(yè)表的填報需從采集終端導(dǎo)出excel表，填報完成后再導(dǎo)入采集終端。在這個過程中，如果修改部分內(nèi)業(yè)已經(jīng)填報的數(shù)據(jù)，會使內(nèi)業(yè)表和外業(yè)表相同字段下數(shù)據(jù)不一致，導(dǎo)致采集終端內(nèi)、外業(yè)表出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯亂，也會影響匯總表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

6）采集終端多媒體數(shù)據(jù)即表1中需要照相的圖片數(shù)據(jù)，尺寸要求為800×600像素。一個縣區(qū)照片數(shù)量往往超過萬張，且由于多組人員同時作業(yè)，相機(jī)參數(shù)設(shè)置不盡相同，導(dǎo)致照片規(guī)格也會不同。可以在導(dǎo)入采集終端前期或后期，利用JPEG Resizer軟件將所有照片批量修改成800×600像素尺寸。

7）在圖形數(shù)據(jù)標(biāo)繪時，危險區(qū)應(yīng)在居民地輪廓范圍內(nèi)。

8）安置點(diǎn)位置應(yīng)不在危險區(qū)內(nèi)。

9）轉(zhuǎn)移路線不能自相交。

2 安置點(diǎn)及轉(zhuǎn)移路線批量編碼的方法

安置點(diǎn)與轉(zhuǎn)移路線編碼相對應(yīng)的傳統(tǒng)做法是在采集終端中，將轉(zhuǎn)移路線的編碼復(fù)制粘貼到其所指向的安置點(diǎn)下“轉(zhuǎn)移路線編碼”數(shù)據(jù)框中。但由于安置點(diǎn)的數(shù)目較多，所以單一形式的復(fù)制粘貼操作較為繁瑣，也容易漏填。地理信息系統(tǒng)（GIS）是專用于地理空間信息處理和管理的計算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，可系統(tǒng)高效地實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害調(diào)查評價工作[5]。利用ArcGIS軟件，以采集終端根目錄下的安置點(diǎn)和轉(zhuǎn)移路線SHP文件為數(shù)據(jù)源，以安置點(diǎn)為圓心，以一定長度為半徑建立緩沖區(qū)，連接安置點(diǎn)和轉(zhuǎn)移路線，并將轉(zhuǎn)移路線編碼字段賦值給對應(yīng)的安置點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)安置點(diǎn)與轉(zhuǎn)移路線編碼字段批量賦值。具體操作步驟如下：

1）在采集終端找到相應(yīng)的PLACEMENT(安置點(diǎn))和TRANSFER（轉(zhuǎn)移路線）兩個SHP文件，并加載到ArcMap軟件中。在安置點(diǎn)的屬性表中，字段PID和ZPID分別表示安置點(diǎn)的編碼和與安置點(diǎn)連接的轉(zhuǎn)移路線編碼。在轉(zhuǎn)移路線的屬性表中，字段PID表示轉(zhuǎn)移路線編碼。利用“分析工具-鄰域分析-緩沖區(qū)”建立安置點(diǎn)緩沖區(qū)，目的是將安置點(diǎn)與其對應(yīng)的轉(zhuǎn)移路線間接連接上，解決人工標(biāo)繪的過程中，兩者未必完全連接的問題[6]。距離現(xiàn)行單位可以根據(jù)安置點(diǎn)與轉(zhuǎn)移路線標(biāo)繪精度來設(shè)置，這里定為50 m。

2）利用“分析工具-疊加分析-空間鏈接”將轉(zhuǎn)移路線鏈接到安置點(diǎn)緩沖區(qū)上，輸出要素命名為“安置點(diǎn)50m_spatialuoin”，連接操作默認(rèn)為“join_one_to_one”。

3）右鍵點(diǎn)擊PLACEMENT(安置點(diǎn))選擇“連接和關(guān)聯(lián)-連接”，選擇該圖層中連接將基于的字段名稱為PID，選擇要連接到此圖層的表為“安置點(diǎn)50m_spatialuoin”，驗(yàn)證連接。

表1 山洪災(zāi)害調(diào)查評價表

4）打開PLACEMENT(安置點(diǎn))屬性表，右鍵點(diǎn)擊ZPID字段選擇字段計算器。使用“VB腳本”操作，計算規(guī)則為“PLACEMENT.ZPID=安置點(diǎn)50m_SPATIALJOIN.ZPID”。至此，安置點(diǎn)屬性中轉(zhuǎn)移路線編碼的字段將被賦予與以安置點(diǎn)為圓心，半徑為50 m緩沖區(qū)相交的轉(zhuǎn)移路線的編碼，實(shí)現(xiàn)了安置點(diǎn)批量加入轉(zhuǎn)移路線編碼的操作，準(zhǔn)確高效。

3 檢查糾錯

在采集終端標(biāo)繪過程中，很多空間數(shù)據(jù)由于人為原因造成邏輯上的錯誤，比如危險區(qū)不在居民地輪廓內(nèi)、危險區(qū)與其他危險區(qū)相交、轉(zhuǎn)移路線自相交等，這些問題是審核軟件無法審核出來的，依賴于傳統(tǒng)人工審核的方式，只能在采集終端地圖中將檢查對象放大，沿著轉(zhuǎn)移路線、危險區(qū)、居民地輪廓邊緣逐一細(xì)致排查，消耗大量的人力，效率較低。然而，利用ArcGIS軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)要素以一定規(guī)則進(jìn)行拓?fù)洌梢杂行У亟鉀Q這一問題。

在拓?fù)渲?，需要將采集終端安裝目錄下TRANSFER（轉(zhuǎn)移路線）、DANAD（危險區(qū)）、FZ?CLK（居民地輪廓）的SHP文件加載到ArcMap軟件中，并在對應(yīng)目錄下建立文件地理數(shù)據(jù)庫、要素數(shù)據(jù)集，再導(dǎo)入TRANSFER（轉(zhuǎn)移路線）、DANAD（危險區(qū)）、FZCLK（居民地輪廓）的SHP文件，在數(shù)據(jù)集里進(jìn)行數(shù)據(jù)拓?fù)洹?/p>

3.1 危險區(qū)出錯拓?fù)浞椒?/h3>

在要素數(shù)據(jù)集下新建拓?fù)?，要素類選擇DAN?AD（危險區(qū)）和FZCLK（居民地輪廓），并添加兩項(xiàng)規(guī)則，包括DANAD不能重疊和DANAD必須被FZCLK要素覆蓋。通過驗(yàn)證，將生成的拓?fù)渫献У綀D層中，紅色區(qū)域?yàn)槲ｋU區(qū)相交以及危險區(qū)不在居民地輪廓的數(shù)據(jù)類型，黃色區(qū)域?yàn)榫用竦剌喞?，綠色區(qū)域?yàn)槲ｋU區(qū)。通過編輯工具選擇，可以看到一共有四塊危險區(qū)，其PIN(危險區(qū)編碼)分別為2110050010030002C00S、2110050010030002C00p、2110050010030002C00q、 2110050010030002C00r。紅色區(qū)域從左至右，第一、三、五區(qū)域?yàn)槲ｋU區(qū)相交的錯誤，第二、四、六區(qū)域?yàn)槲ｋU區(qū)超出居民地輪廓區(qū)域的錯誤。修改錯誤可以在ArcMap軟件上直接修改后替換采集終端軟件目錄下DANAD和FZ?CLK兩個SHP文件，也可以利用顯示的危險區(qū)編碼（PIN）在采集終端里查找對應(yīng)的危險區(qū)進(jìn)行修改或者重新標(biāo)繪[7]。這樣，有效地解決了數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)無法審核出來這類邏輯錯誤的問題。

3.2 轉(zhuǎn)移路線自相交拓?fù)浞椒?/h3>

與危險區(qū)不在居民地輪廓內(nèi)、危險區(qū)與其他危險區(qū)相交拓?fù)浞椒ㄍ?，選擇要參與的要素類為TRANSFER，添加規(guī)則為不能自重疊和不能自相交兩項(xiàng)。將拓?fù)浼虞d到地圖上，轉(zhuǎn)移路線自相交的點(diǎn)將以紅色圓點(diǎn)顯示，轉(zhuǎn)移路線為藍(lán)色線。此錯誤同樣可以在ArcGIS軟件上修改，也可以在采集終端上修改。

4 結(jié)語

遼寧省是全國山洪災(zāi)害較為嚴(yán)重的省份之一。山洪災(zāi)害調(diào)查與評價作為遼寧省防汛抗旱工作的一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，主要依托于山洪災(zāi)害調(diào)查評價現(xiàn)場采集終端和山洪災(zāi)害調(diào)查評價數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)這兩個平臺，進(jìn)行大數(shù)據(jù)信息的收集、存儲、統(tǒng)計和分析。通過介紹實(shí)際運(yùn)用中的工作經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)，為廣大水利工作者提供參考和指導(dǎo)。通過利用ArcGIS軟件，對采集終端各縣區(qū)的數(shù)據(jù)表格和多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可大大提升數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)的準(zhǔn)確性以及數(shù)據(jù)填報人員的工作效率。對于已有山洪災(zāi)害大數(shù)據(jù)信息的分析和運(yùn)用將是下一步工作的重點(diǎn)。匯總省、市兩級的山洪災(zāi)害數(shù)據(jù)，與DEM高程數(shù)據(jù)結(jié)合形成洪水動態(tài)演進(jìn)和淹沒預(yù)報模型，可根據(jù)降雨量數(shù)據(jù)及時通知危險區(qū)居民按照轉(zhuǎn)移路線轉(zhuǎn)移到最近的安置點(diǎn)。同時，可以將山洪災(zāi)害數(shù)據(jù)與已有水利普查數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等其他專項(xiàng)的水利數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立一個統(tǒng)一、完善的水利數(shù)據(jù)平臺，為山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報以及科學(xué)決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐。對減輕山洪災(zāi)害的損失具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

［參 考 文 獻(xiàn)］

［1］我國山洪災(zāi)害基本情況和防御技術(shù)措施—專訪國家防汛抗旱督察專員邱瑞田［J］.中國防汛抗旱，2014（2）：11—14.

［2］李浩.山洪災(zāi)害調(diào)查評價數(shù)據(jù)審核匯集系統(tǒng)設(shè)計［J］.內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2016（3）：213—215.

［3］任洪玉，余金龍，張平倉.省級山洪災(zāi)害防治區(qū)劃研究［J］.長江科學(xué)院院報，2008，25（3）.

［4］張平倉，任洪玉，胡維忠，等.中國山洪災(zāi)害防治區(qū)劃初探［J］.水土保持學(xué)報，2006（6）：196—200.

［5］王春華，王全益.GIS技術(shù)在山洪災(zāi)害調(diào)查評做工作中的應(yīng)用［J］.中國水利，2015（11）：45—46.

［6］馬建明，劉昌東，程先云，等.山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化綜述［J］.中國防汛抗旱，2014（6）：9—11.

［7］賈艷紅，郝志強(qiáng)，劉秀君.基于ArcGIS的面狀要素矢量化方法對比［J］.測繪與空間地理信息，2013（1）：24—26.