基于webgis的古鸢县群测群防信息系统建设

基于webgis的古鸢县群测群防信息系统建设

1自然灾害群测群防系统的发展历程集体统计和集体预防技术是我国的一种资源保护方法。它主要通过动员公众形成严密的监测网络。主要多用于地质灾害、洪水等监测、防治方面。由于我国的地质灾害点一般分布在偏远的山区,交通通信信息差,治理成本高,危险对象广,不容许完全依靠专业的人员进行地质灾害的监测,所以发动广大群众开展群测群防工作是我们当前地质灾害防治一种有效方法。经过近十年来的实践证明,地质灾害群测群防是一种有效的防灾减灾方式。当前,随着空间信息技术和无线通信技术的发展,地质灾害群测群防系统的发展步入一个新的阶段。绝大多数发达国家在地质灾害多发区,采用3S技术和无线传输技术以及具有高度自动化的地质灾害决策支持系统,建立了较为完整的地质灾害监测预警网络。在新西兰90年代就开始将信息技术用于地质灾害的监测。目前,新西兰正利用GIS技术,将地质灾害数据,与城市、交通,财产及其他环境数据进行综合,开展了城市地质灾害信息的试点研究工作。在美国,90年代开始将地震、海啸、飓风、泥石流等自然灾害的预报、监测、管理纳入到信息技术中发挥了巨大作用。Yoshiaki等做了基于WebGIS的洪涝灾害发生与分布信息系统,通过系统能及时在Internet上发布洪涝信息;德国的Zipf等针对传统的GIS系统在洪涝灾害预测预防重的弊端,阐述了移动网络GIS在洪涝灾害的应用中的广阔前景。在我国,刘传正等对地质灾害的群测群防体系做了深入的研究。基于WebGIS的灾害监测预警信息化平台还处于初步的研究阶段。孙仁先等利用WdbGIS技术将群测群防体系纳入到信息化的网络平台的建设中,设计和研发了能够完成数据查询,信息传输,预警发布的省级地质灾害防灾减灾网络平台。任涛等通过构建的云南昭通市地质灾害信息管理平台,方便了地方监测人员的管理工作。通过WebGIS技术,将群测群防体系纳入到信息化平台中,实现了在网络平台上的数据采集,灾害信息的存储和查询,灾害分布综合分析,预警和群测群防信息的传输和发布,提高了群测群防体系的效率。本次研究以四川古蔺县为研究区域构建县级群测群防信息系统。2滑坡突发事件古蔺县位于四川省泸州市东南部,地理位置为东经105°34′42″～106°20′40″,北纬27°41′00″～28°20′06″。其北、东、南三面均与贵州省交界,西面与叙永县相邻。北距泸州市160km,南东至遵义市178km。根据《四川省泸州市古蔺县地质灾害调查与区划成果报告》工作区内各类地质灾害点及隐患点116处,其中滑坡75处,占64.7%;崩塌7处,占6.0%;泥石流5处,占4.3%;地面塌陷5处,占4.4%;地裂缝7处,占6.0%;不稳定斜坡调查17处,占14.7%(见图1)。由此可见,区内滑坡为优势发育灾种。区内地质灾害以中小型规模为主,大型少见,无特大型地质灾害,具体为:大型滑坡5处,占滑坡总数的6.7%,中型16处,占21.3%,小型54处,占72.0%;中型泥石流1处,占该类灾害的20%,小型4处,占80%;崩塌、地面塌陷、地裂缝均为小型。3基于网络的群测群防系统的运行思路地质灾害群测群防体系目前已成为我国地质灾害防治的一项重要手段,但是群测群防信息化进程缓慢,当前体系缺陷较多,主要表现为:①地质灾害信息上报方式落后,速度慢、效率低;②没有建立完善的地质灾害数据库,很多资料是以纸质文档的形式保存,不利于数据的查找和保存;③相关其他部门如:气象、水文、交易,测绘的信息数据没有实现网络的共享;④灾情的上报和预警上传下达滞后严重,缺少可视化的效果。针对目前群测群防运行中的这些不足,作者提出把移动网络技术、计算机网络技术、空间信息技术、数据库技术与群测群防体系结合,建立一个基于网络的群测群防平台,使得数据的录入、险情的上报和信息的发布以及灾害的预测能高效展开,使传统的地质灾害群测群防体系向信息化过度。系统的运行思路如下:当群测群防人员发现险情后使用手机或者移动设备上的地质灾害现场采集系统进行灾情的现场采集,然后通过GPRS网络或者3G网络上传给县地质灾害监测中心;县地质灾害监测中心根据险情级别进行处置决策,预警预报信息通过“信息采集与发布子系统”的网络发布功能发布在“WedGIS数据管理系统”上,公众可以通过网络查询相关预警信息,情况紧急时可直接通过“信息采集与发布子系统”的手机信息发送功能发送给各乡、村地质灾害点群测群防负责人,监测人员通过广播、电视、电话、喊话等方式进行预警,指导地质灾害点威胁范围内民众按防灾预案进行避险。3.1基础资料图层的划分空间数据库的建设,要按照地质灾害用图标准,建立各种比例尺地质灾害专题图和数字高程地图,尤其是建立当地的地质灾害的专题图。并根据具体业务要求,进行基于级别和类型的更细化分层。同时分别列出不同的地质灾害的属性。针对不同层次业务人员,将空间数据库的建设内容划分为基础背景电子地图、地质灾害电子地图及专题电子地图。所有空间数据(包括遥感影像数据)采用图层的方式进行管理。图层代表着特征相同的地理实体,在一定空间范围内的地理实体的集合通常由点、线、面像素构成图层,是数据库应用与数据库管理的联系纽带,正确划分图层是建设图形数据库的重要工作。图层划分的依据主要参照国家及行业有关规定和约定。数据库平台通常采用大型的商业数据库SQLServer2005空间数据库引擎采用ESRI公司的ArcSDE。3.2信息管理。作为城市河道根据地质灾害群测群防的建设目标和功能设计,我们将系统划分两个系统、4个模块,图2为地质灾害信息系统功能模块体系图。另外在手机和移动设备上还专门开发了一套地质灾害信息实时采集信息系统。1)空间数据操作模块:实现地质灾害群测群防信息系统中各种专题数据的显示控制,专题图层中数据的查询。WebGIS系统采用分布式的网络系统,各个群测群防点和地质灾害相关的部门在网络中属于不同的应用级别上,从逻辑关系上都属于应用层。在用户登录系统获取相关的权限以后,该模块上的工具进行信息的传输和查询。信息通过网络和服务器端的Web服务通讯,进行信息的交换。该模块还包括对当前的专题图层进行打印的功能。2)群测群防模块:该模块主要是针对群测群防的信息的汇总和查询,进入该模块后系统自动显示当前群测群防点的分布,用户可以用鼠标点选各个群测群防点的分布位置,系统显示当前群测群防点的信息。群测群防点信息主要包括避灾明白卡、防灾预案、灾害点工程草图、避灾路线等。另外还可以对各个区域的灾害点进行统计,如各个县的灾害点的危害情况、威胁人数、各种灾害点的数量等,同时还可以把统计结果以图形的形式显示。3)群测群防信息监视模块:该模块主要是接收群测群防实时信息,野外的群测群防人员将发现的险情发回中心服务器以后,系统自动在当前地图上以红色闪烁点显示灾情发生的地点,上级管理人员可以查看发回的信息,信息包括照片和文字,并马上对信息进行上报分析,同时采取相关措施。4)预测预警信息发布模块:该模块对区域内的地质灾害进行危险性评价以及灾损的估计,另外根据气象部门的信息对区域内重点的灾害周围人员发送天气信息,或者将群测群防专业人员对灾情的预警或者判断通过短信的信息发送到区内的各个灾害点的群测群防人员手中。5)地质灾害信息实时采集系统:该系统是安装在手机或者智能设备等便携设备上以方便基层的群测群防人员迅速实时上报灾情的系统,该系统主要采集地质灾害点的位置信息、照片,以及群测群防人员的现场描述。4系统的平台架构ArcGISServer可以构建企业级应用。基于WebGIS的地质灾害群测群防信息系统采用了应用层、业务层和数据层3层架构模式,以ArcGISServer为GIS服务平台,IIS为Web服务器,SQLServer为数据库服务器,图3为地质灾害群测群防信息系统3层架构图。WebGIS系统的表现层拟采用Flex技术进行构建。系统入口采用基于浏览器或Flash播放器的可视化界面,以图文一体化的方式显示空间和属性信息,同时也为用户提供地图交互、信息查询、地图分析的交互接口。系统中间层采用NET应用服务器与ArcGISServer服务器响应空间数据和属性数据的请求,并完成对空间数据进行分析和控制。同时,利用应用网关、远程服务与业务数据库进行交互,完成业务数据的查询。系统底层负责空间数据和属性数据的存取,维护各种数据之间的关系,并提供数据备份、数据存档、数据安全机制等功能。1)应用层客户端页面主要使用Flex开发,然后内嵌到ASP.net页面中,用户通过一般的浏览器就可以打开页面。该层是用户和服务器进行各种信息交互的界面,采用XML的格式进行信息的交换,通过Internet和业务层进行交互,同时也将业务层中的结果在浏览器中进行显示。2)业务层包括两个部分的服务器一个是Web服务器,另外一个是WebGIS服务器。Web服务器的功能是采用IIS接收应用层的发生的命令并响应,同时将需要向GIS服务器转发的命令进行转发。GIS服务器对IIS转发的服务请求进行响应。3)数据层主要是对业务层的数据请求进行回馈,因为涉及到两种数据的存储,因此数据库分为空间数据和属性数据两部分。空间数据是通过ArcSDE空间数据引擎在数据库中存储。5基于系统开发的灾害动态实时监测地质灾害群测群防信息系统的研究和开发是以群测群防理论为依据、对当前的群测群防工作进行的一次信息化完善。该系统基于WebGIS进行设计和实现,根据相关部门的数据收集和设计出一种高效合理的信息化传递模式。本文对该系统所涉及到的各种技术如WebServer服务技术、ArcGISServer服务器平台、NET技术做了简单描述,并根据这些技术完成了系统的开发。该系统具有以下特点:①该地质灾害群测群防信息系统实现了地质灾害数据、群测群防