高 坤，徐 偉，焦 野，程曉東，金 星，吳小君

（1.江蘇省水利勘測設計研究院有限公司，江蘇揚州 225000；2.江蘇省工程勘測研究院有限責任公司，江蘇揚州 225000；3.江蘇省水旱災害防御調度指揮中心，江蘇南京 210029；4.江蘇省水利科學研究院，江蘇南京 210017）

1 概 述

為全面掌握我國自然災害風險隱患情況，提升全社會抵御自然災害的綜合防范能力，第一次全國自然災害綜合風險普查工作于2020至2022年開展［1］。水旱災害風險普查工作是貫徹落實習近平總書記有關提高自然災害防治能力的重要論述，踐行防災減災救災新理念的要求，對摸清江蘇水旱災害風險隱患底數，查明重點區(qū)域水旱災害防御能力，推進水旱災害風險管理高質量發(fā)展具有重要意義。

江蘇省水旱災害風險普查主要任務包括：水旱災害致災調查、洪水災害隱患調查、水旱災害風險評估與區(qū)劃。按照“全國統(tǒng)一領導、部門分工協(xié)作、地方分級負責、各方共同參與”的原則進行分工實施。

江蘇省水利廳按照“邊普查、邊應用、邊見效”的原則，以推動普查數據共建共享、落地落實為目標，構建江蘇省水旱災害風險普查成果管理系統(tǒng)，將普查成果與水旱災害防御、水利工程規(guī)劃建設、數據建庫利用等深度融合，積極推進普查成果應用［2］。

2 系統(tǒng)框架

2.1 總體框架

江蘇省水旱災害風險普查成果管理系統(tǒng)建設主要包括基礎設施、數據資源、服務支撐、業(yè)務應用、用戶5個層面以及信息安全、標準規(guī)范2個體系建設，總體框架如圖1所示。

圖1 江蘇省水旱災害風險普查成果管理系統(tǒng)總體框架

2.2 技術框架

江蘇省水旱災害風險普查成果管理系統(tǒng)采用B/S 模式架構，基于SOA 體系。前端采用Vue 框架，該框架是一套用于構建用戶界面的漸進式JavaScript 框架，能夠驅動采用單文件組件和Vue生態(tài)系統(tǒng)支持的庫，從而實現復雜單頁應用［3］。樣式渲染采用一套不依賴業(yè)務的Element Plus UI 組件庫，提供了豐富的PC 端組件，減少用戶對常用組件的封裝，降低了開發(fā)的難度。后端采用Spring Boot框架，利用MyBatis Plus 提供的內置通用Mapper、Service 類庫，僅通過少量配置即可實現單表的增、刪、改、查操作，并擁有強大的條件構造器，滿足各類使用需求。數據庫采用人大金倉國產數據庫。地理要素數據通過地理空間數據服務器發(fā)布服務，并基于江蘇水利“一張圖”進行展示［4］。技術框架如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)技術框架

3 數據庫建設

以江蘇省水旱災害風險普查調查類成果匯總表、矢量類成果數據庫、柵格類專題數據、成果編制報告等為基礎，構建江蘇省水旱災害風險普查數據庫。

數據庫的空間數據包括江蘇水利“一張圖”、專題矢量數據等，相關矢量數據（包括洪水風險區(qū)劃成果、洪水災害防治區(qū)劃成果、干旱災害風險評估成果、干旱災害風險區(qū)劃成果及干旱災害防治區(qū)劃成果）導入空間數據管理引擎中，并通過ArcGIS Server發(fā)布為數據服務供系統(tǒng)調用。

系統(tǒng)平臺矢量數據存儲基準統(tǒng)一采用CGCS2000 國家大地坐標系，普查成果調查截止時間為2020 年12 月31 日。成果數據按照《水旱災害風險普查成果數據匯交細則》《江蘇省水旱災害風險普查實施方案》等要求調查、統(tǒng)計、入庫、匯交。

江蘇省水旱災害風險普查成果管理系統(tǒng)數據庫結合計算資源、結構化數據及文件類型數據的存儲資源，在水利專網開展基礎數據庫系統(tǒng)平臺部署與運維，同時在數據資源、庫表結構、數據接口及同步更新等方面與國家級綜合庫系統(tǒng)平臺保持一致，具備對地方水利部門開展數據匯交質檢、元數據管理及共享分發(fā)的能力。

3.1 建設內容

以人大金倉數據庫管理軟件、ArcGIS矢量數據服務發(fā)布平臺對各類普查成果進行解析、解譯，構建并設計水旱災害風險普查成果基礎數據庫，將水旱災害調查成果信息表按照文件類型、數據屬性信息進行分類，在數據庫中分別創(chuàng)建洪水災害致災調查、干旱致災調查、洪水災害隱患調查等數據成果表，系統(tǒng)展示洪水風險區(qū)劃成果、洪水災害防治區(qū)劃成果、農業(yè)干旱災害風險成果、因旱人飲困難風險成果、城鎮(zhèn)干旱災害風險成果、干旱災害綜合風險區(qū)劃成果、干旱災害防治區(qū)劃成果等。結合系統(tǒng)應用需求，采用國產數據庫管理軟件構建普查成果數據庫文件，并實現數據圖層的矢量服務發(fā)布。

3.2 數據存儲

江蘇省水旱災害風險普查成果基礎數據庫的數據量較大，對數據存儲、備份和服務器的性能有較高要求。所有數據都物理存放于磁盤陣列中，采用國產數據庫進行統(tǒng)一管理，便于數據庫的安全管理、使用和更新維護。

3.3 數據安全

充分利用高安全性數據庫，通過結構化系統(tǒng)設計和多樣化強制訪問控制模型框架，開發(fā)了多個高等級的安全特性，并完整實現包括特權分立、身份鑒別、多樣化訪問控制、用戶數據保護、審計等在內的全部結構化保護級的技術和功能要求。

本系統(tǒng)的安全策略解決方案主要分為2 個方面：一方面是以防火墻技術為代表的被動防衛(wèi)型方案；另一方面是以身份認證，用戶授權認證為核心的主動開放型方案。被動型安全解決方案主要是用于保護局域網內部網絡安全，而以身份認證和用戶授權認證為基礎的主動開放型方案則是直接對源數據進行主動保護，實現服務端到客戶端的安全。

4 普查成果管理

系統(tǒng)導入的普查成果數據可以自動進行匯總統(tǒng)計，圖層信息可以自動疊加展示，且存入統(tǒng)一的后臺數據庫中，可實現對全省水旱災害風險調查數據的動態(tài)展示，并按各種組合條件查詢掌握各類水旱災害風險普查成果及風險評估與區(qū)劃成果。系統(tǒng)用戶主要分為省級、設區(qū)市，不同用戶按照不同行政區(qū)劃權限分開管理水旱災害風險普查成果數據。江蘇省水旱災害風險普查成果管理系統(tǒng)主要分為成果總覽、數據管理、數據檢索、數據統(tǒng)計、地圖底座5個模塊［5］。

4.1 成果總覽

成果總覽功能將普查成果數據（包括調查類和區(qū)劃類2 類）加載至用戶所對應的數據目錄中，洪災、旱災、歷史等成果數據，根據要求以統(tǒng)計圖表形式展示在頁面中。用戶可根據需求添加或關閉加載的圖層內容，實現圖層按需加載。專題報告展示實現對水旱災害風險普查成果數據庫中涉及的專題報告文件進行可視化展示，專題圖報告按照數據成果、圖件成果、風險評估與區(qū)劃報告成果等專題圖報告的分類、分級展示。

江蘇省水旱災害普查成果主要分為洪水調查成果、干旱調查成果和風險評估與區(qū)劃3 類。系統(tǒng)主界面如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)主界面

4.2 數據管理

數據管理功能是對江蘇省洪水致災調查數據、干旱致災調查數據、洪水災害隱患調查數據、洪水風險區(qū)劃與防治區(qū)劃報告、干旱防治區(qū)劃與風險區(qū)劃報告等成果信息的統(tǒng)一管理，包括成果數據的導入、編輯、瀏覽、導出、存儲、備份等操作。系統(tǒng)支持矢量、柵格、報表等數據類型，涉及shp、mdb、gdb、img、rar、xls等多種數據格式。

針對成果數據源的多樣性，利用數據聚合技術，對多源數據進行疊加分析，實現多維度、深層次、圖表化等多種形式展示，突出表達調查成果的重點信息，能根據數據變化特點，實時動態(tài)修改、更新數據庫。

4.3 數據檢索

數據檢索功能是為系統(tǒng)提供水旱災害相關屬性數據查詢匯總。用戶可根據日常工作需求，根據不同應用目的查詢統(tǒng)計災害范圍內的各種數據信息，查詢方式分為空間查詢和屬性查詢2種模式，查詢方法可根據表結構字段信息采用單字段、多字段、模糊查詢等（如閘站、堤防等級，是否開展過除險加固和安全鑒定），成果數據以表格、統(tǒng)計圖表形式輸出展示，為決策分析提供幫助。

江蘇省干旱致災調查成果數據查詢，主要包括供用水情況調查表、干旱致災調查成果、城鎮(zhèn)水源情況調查表、抗旱工程及非工程能力調查表4 類。供用水情況調查表查詢類別涵蓋行政區(qū)、年份、水資源總量、實際供水量、實際用水量等信息；干旱致災調查成果查詢類別包含行政區(qū)、年份、農業(yè)、城鎮(zhèn)、牧業(yè)、抗旱投入、農業(yè)抗旱效益等信息；城鎮(zhèn)水源情況調查表查詢類別含有行政區(qū)、現狀供水源、現狀供水情況現狀應急備用水源情況等信息；抗旱工程及非工程能力調查表查詢信息包括行政區(qū)、蓄水工程、引水工程、調水工程、水井工程、抗旱應急備用水源工程、抗旱服務組織、縣級抗旱預案、抗旱物資庫、土壤墑情站數量等信息。選擇查詢條件時，會自動關聯(lián)每種表格的對應字段，可通過下拉選擇進行單選或者組合查詢。

4.4 數據統(tǒng)計

數據統(tǒng)計功能是依據水旱災害風險普查成果數據的屬性特征提供各種專業(yè)統(tǒng)計模型進行統(tǒng)計分析，確保數據的易用性、完整性、準確性。水利管理部門可通過系統(tǒng)對當前工作區(qū)域進行查看。河、湖、海的堤防分別按以下3 種分類單獨統(tǒng)計分析:（1）江蘇省33 條流域性河道具體包括：淮河流域、長江流域、太湖流域；（2）江蘇省12 個省管湖泊；（3）海堤。

每一類可按照“堤防級別”“是否達標”“堤防型式”“所在河流（湖泊）編碼”等字段進行統(tǒng)計分析。并對全省12個控制斷面設計洪水特征值、42個控制斷面防洪特征值；95 個縣級行政區(qū)供用水情況、旱情及旱災損失情況、現狀城鎮(zhèn)水源情況、現狀抗旱工程及非工程能力；3 處國家級蓄滯洪區(qū)、951 座水庫、23 000 多座水閘進行分類統(tǒng)計。屬性數據的統(tǒng)計結果可按照需求進行多樣化的導出（如統(tǒng)計報表、柱狀圖、折線圖、餅狀圖、XY散點圖等）；空間數據可按專題要素導出相應專題地圖。

4.5 地圖底座

地圖底座是以江蘇省水利信息服務平臺地圖服務為基礎，將水旱災害風險普查過程中涉及的各類成果數據，在江蘇水利“一張圖”底板上進行展示。其中水庫、水閘、堤防、蓄滯洪區(qū)4類數據，實現與數據表動態(tài)聯(lián)合查詢，其他類型數據則以專題地圖形式可視化表達。實現矢量數據、柵格數據、圖標數據的綜合展示，滿足用戶多種應用需求。江蘇水利“一張圖”底座如圖4所示。

圖4 江蘇水利“一張圖”底座

5 結 語

江蘇省水旱災害風險普查成果管理系統(tǒng)涵蓋了本次普查全套成果，利用了信息化技術為水旱災害風險普查提供重要支撐和數據保障，加強了對普查成果數據的查詢統(tǒng)計、挖掘分析，用于指導完善流域防洪減災工程體系，支撐水旱災害防御工作中預報、預警、預演、預案能力的提升。

通過本系統(tǒng)建設面向水旱風險普查相關單位和部門信息服務應用體系，可有效提升江蘇省智慧水利業(yè)務應用水平，在水利行業(yè)具有一定的研究價值和行業(yè)推廣意義。系統(tǒng)雖滿足當前需求，但今后在大數據、人工智能、數字孿生應用等方面仍須做進一步研究，切實發(fā)揮在水旱災害防治、風險管理、防洪減災決策等方面的技術支撐作用，以形成江蘇省水旱災害風險隱患動態(tài)監(jiān)管體系。