李 磊，尚慶明，丁旭東

(淮安市水利勘測設(shè)計研究院有限公司，江蘇 淮安 223005)

隨著工業(yè)化、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人為侵占河道水域岸線和不合理利用河道資源的現(xiàn)象時有發(fā)生，各級水行政主管部門大力開展河道日常巡查工作，加強(qiáng)河道監(jiān)督和管理。但是，傳統(tǒng)的巡查與監(jiān)管模式存在著依賴紙質(zhì)資料、紙質(zhì)記錄等問題，在科學(xué)性、實用性、信息化等[1- 3]方面暴露出諸多不足，包括：

(1)缺乏岸線兩側(cè)往期現(xiàn)狀資料，難以判斷對象屬性，不利于現(xiàn)場管理；即使有，也是以圖冊形式存在，當(dāng)前位置信息不明導(dǎo)致難以利用。

(2)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題后記錄與反饋不便，沒有有效的信息化工具，只能依靠手工記錄與整理，格式上、信息全面性上差異顯著。

(3)已有信息資料(正射影像圖、管理對象普查資料等)多是以紙質(zhì)載體存在，查看與查詢困難，導(dǎo)致利用率低。

鑒于其已經(jīng)無法滿足實際工作需要，基于MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫整合(電子化)已有數(shù)據(jù)資源，基于電子地圖API融合正射影像圖，設(shè)計了一套多平臺信息協(xié)同系統(tǒng)。系統(tǒng)共分移動端和PC端，兩者共用一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，前者側(cè)重于輔助巡查、拍照取證、信息采集等工作，后者側(cè)重于信息查詢與利用、變化點比對分析、報表輸出等工作。多平臺間的協(xié)同實現(xiàn)涵蓋河道巡查與監(jiān)管工作的整個流程，實現(xiàn)作業(yè)方式規(guī)范化，而且信息化的工具支撐有效地提高了工作效率，在一定程度上提升了河道監(jiān)管的效果。

1 平臺數(shù)據(jù)庫

1.1 空間庫建設(shè)

空間庫的核心是利用正射影像制作[4]的瓦片金字塔，這也是本系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具有現(xiàn)勢性高、地面分辨率高、更新周期性快的突出優(yōu)勢，使得系統(tǒng)更加符合應(yīng)用需要。

系統(tǒng)創(chuàng)新性地使用擬合點陣方法制作瓦片金字塔[5- 7]，不僅能建立高匹配性的瓦片金字塔，而且占用平臺空間縮小了90%。加載量級的大大降低將會有效提升平臺的流暢性，在此基礎(chǔ)上搭建物理訪問路徑，實現(xiàn)空間庫的遠(yuǎn)程獲取。

此外，空間庫還包括多個點層、線層。

1.2 業(yè)務(wù)庫建設(shè)

業(yè)務(wù)庫是在整合已有的普查信息與變化點信息等數(shù)據(jù)源、待采集的數(shù)據(jù)源(格式)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，是MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫，按照業(yè)務(wù)功能共計建立11個數(shù)據(jù)庫表，基本覆蓋工作中產(chǎn)生的信息源。表1為建立的表名稱及作用。

業(yè)務(wù)庫實現(xiàn)系統(tǒng)用戶間的信息共享與協(xié)同，再與空間庫構(gòu)成平臺數(shù)據(jù)庫，如圖1所示。

圖1 平臺數(shù)據(jù)庫組成

表1 業(yè)務(wù)庫表名稱及作用

2 系統(tǒng)設(shè)計

依據(jù)上述的平臺數(shù)據(jù)庫，設(shè)計河道巡查與監(jiān)管多平臺信息協(xié)同系統(tǒng)，對運(yùn)行平臺的硬件要求較低，保證較高的適配性。另外，功能設(shè)計來源于淮安市城市河道管理處的實地調(diào)研、問卷調(diào)查。系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 移動平臺架構(gòu)

2.1 移動端[8- 9]主要功能介紹

2.1.1影像疊加

獲取在服務(wù)器上構(gòu)建的影像(金字塔)物理訪問路徑，實現(xiàn)不同時期影像的列表化目錄顯示，能按需求選擇展示某時期的影像數(shù)據(jù)，與電子地圖API融合[10- 11]，做到能夠隨著窗口的移動而實時加載顯示，而且影像場景會隨著平臺移動做到匹配顯示，保證位置信息的不丟失，保證兩者浸入式的輔助巡查體驗，如圖3所示。

圖3 影像查看界面

2.1.2目標(biāo)導(dǎo)航

點擊地物圖標(biāo)后將其經(jīng)緯度信息實時上傳到后臺作為可能的目標(biāo)點，一旦需要快速抵達(dá)該目標(biāo)，即可進(jìn)行導(dǎo)航，快速到達(dá)目標(biāo)位置，而且保證與電子地圖的操作習(xí)慣一致，提升用戶體驗。圖4中淮陰船閘為點擊對象。

圖4 快速導(dǎo)航界面

2.1.3拍照取證

現(xiàn)場巡查與監(jiān)管發(fā)現(xiàn)異常變化時，可以在移動端上拍攝實景照片，添加細(xì)節(jié)描述，最后上傳到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表中，便于數(shù)據(jù)追溯，而且可供管理人員在PC端導(dǎo)出規(guī)范化的文件。

2.1.4變化核查

對于可能違章點，現(xiàn)場巡查時需要查看前后兩期影像對比，進(jìn)而錄入與更新詳細(xì)說明、意見、復(fù)核人等信息，準(zhǔn)確完成問題處理，而且管理人員可在PC端進(jìn)行實時調(diào)取查看。

2.2 PC端[12- 16]主要功能介紹

2.2.1對比顯示

除了野外巡查發(fā)現(xiàn)外，還能將不同周期的正射影像進(jìn)行分屏顯示，兩者之間的操作完全同步，實現(xiàn)地物變化與否的快速判別，再輔以現(xiàn)場核查，可為河道監(jiān)管提供有效支撐，如圖5所示。

圖5 對比顯示界面

2.2.2軌跡顯示

多用戶使用時，管理人員可以自定義選擇人員、時間實現(xiàn)目標(biāo)人員在目標(biāo)時間的巡查軌跡，起到監(jiān)督作用，而且可作為巡查人員考核、評價的依據(jù)，提升管理效率。如圖6所示。

圖6 軌跡顯示界面

2.2.3報表輸出

報表輸出共分三類：普查信息的匯總導(dǎo)出、變化點的實地核查記錄表導(dǎo)出、疑似違章地物拍照取證記錄表導(dǎo)出。導(dǎo)出報表可在加蓋公章后作為管理的依據(jù)，實現(xiàn)電子記錄、紙質(zhì)管理。

3 案列應(yīng)用

本系統(tǒng)已應(yīng)用于淮安市大運(yùn)河、里運(yùn)河城區(qū)段。兩個河道全長共計48.8km，因為穿過淮安城區(qū)，河道管理范圍內(nèi)河道占用情況密集，兩側(cè)大概有500多處，推廣應(yīng)用普遍性高。如圖7所示。

圖7 系統(tǒng)應(yīng)用

系統(tǒng)能以可視化的方式展現(xiàn)河道兩岸特征地物，分層分類，一目了然。功能上一鍵式，簡單易學(xué)，而且貼近河道巡查與監(jiān)管工作，實現(xiàn)了克服傳統(tǒng)工作模式弊端的效果，對比分析見表2。

表2 優(yōu)勢對比分析

4 結(jié)語

本文設(shè)計的系統(tǒng)基于電子地圖API融合DOM正射影像，提供高現(xiàn)勢性的底圖(核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù))，使得在現(xiàn)場時對岸線兩側(cè)現(xiàn)狀的把握更加直觀，現(xiàn)場處理更加有說服力，輔助巡查效果明顯；基于MySQL數(shù)據(jù)庫整合數(shù)據(jù)資源，再依托網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多平臺間的協(xié)同，提高信息查詢與查看的效率，同時集成的電子化、信息化的工具使得巡查與監(jiān)管工作更加便利，符合水利現(xiàn)代化建設(shè)的社會趨勢。通過在淮安市大運(yùn)河、里運(yùn)河城區(qū)段的應(yīng)用證明，本系統(tǒng)滿足河道巡查與監(jiān)管工作的實際需求，具有很好的推廣價值。