to 黄 河 地 理 信 息 平 台 建 设 关 键 技 术 研 究 Key Technology Research of The Yellow River Geographic Information Platform Construction 高 庆 方 黄 河 勘 测 规 划 设 计 有 限 公 司 Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd. 2012-9-26 26
提 纲 1 引 言 2 地 理 信 息 平 台 建 设 3 关 键 技 术 研 究 4 成 果 应 用 5 结 语
提 纲 1 引 言 2 地 理 信 息 平 台 建 设 3 关 键 技 术 研 究 4 成 果 应 用 5 结 语
1.1 黄 河 流 域 概 况 发 源 地 : 青 海 省 巴 彦 喀 拉 山 流 经 : 青 海 四 川 甘 肃 宁 夏 内 蒙 古 陕 西 山 西 河 南 山 东 干 流 长 度 :5464km 流 域 面 积 :79.5 万 km 2 上 游 : 河 源 到 河 口 镇, 河 长 3472km; 中 游 : 河 口 镇 到 桃 花 峪, 河 长 1206km; 下 游 : 桃 花 峪 以 下, 河 长 约 786km
地 势 : 三 级 阶 梯 逐 级 下 降 支 流 : 第 一 级 阶 梯 : 河 源 地 区, 平 均 海 拔 4000m 以 上 ; 第 二 级 阶 梯 : 太 行 山 以 西, 海 拔 1000m~2000m; 第 三 级 阶 梯 : 太 行 山 系 以 东 至 滨 海, 海 拔 一 般 在 100m 以 下 众 多, 其 中 流 域 面 积 大 于 1000km 2 的 一 级 支 流 有 76 条 如 : 渭 河 汾 河 湟 水 等
1.2 黄 河 的 特 点 1 水 少 沙 多, 水 沙 异 源 输 沙 总 量 与 含 沙 量 均 为 世 界 大 江 大 河 之 最 56% 的 水 量 来 自 兰 州 以 上, 而 90% 的 沙 量 来 自 河 口 镇 至 三 门 峡 2 河 道 形 态 独 特 下 游 河 道 为 著 名 的 地 上 悬 河, 河 床 一 般 高 出 背 河 地 面 4~6m 河 道 上 宽 下 窄, 排 洪 能 力 上 大 下 小 河 势 游 荡 多 变, 主 流 摆 动 频 繁 河 道 内 滩 区 为 行 洪 区, 居 住 人 口 180 万 人, 防 洪 任 务 艰 巨
3 水 土 流 失 严 重 4 洪 水 灾 害 严 重 5 经 济 发 展 相 对 落 后 6 水 资 源 紧 缺 黄 河 流 域 水 资 源 总 量 紧 缺, 水 资 源 时 空 分 布 不 均 随 着 经 济 建 设 的 发 展, 水 资 源 供 需 矛 盾 日 益 突 出
1.3 数 字 黄 河 建 设 随 着 数 字 化 和 信 息 化 技 术 的 发 展 与 应 用, 建 设 数 字 黄 河 工 程, 全 面 系 统 科 学 地 解 决 黄 河 治 理 开 发 面 临 的 各 种 难 题, 已 成 为 当 务 之 急 2001 年 7 月, 黄 委 正 式 提 出 建 设 数 字 黄 河 工 程 建 设 目 标 : 从 传 统 水 利 走 向 现 代 水 利, 以 信 息 化 推 动 黄 河 治 理 开 发 和 管 理 现 代 化 建 设 内 容 :6 大 业 务 应 用 系 统, 包 括 : 防 汛 减 灾 系 统 水 资 源 保 护 管 理 系 统 水 利 工 程 建 设 管 理 系 统 水 量 调 度 决 策 支 持 系 统 水 土 保 持 生 态 环 境 监 测 系 统 电 子 政 务 系 统
逻 辑 结 构 图 : 数 字 黄 河 工 程 从 逻 辑 上 分 为 基 础 设 施 应 用 服 务 平 台 应 用 系 统 三 层 结 构, 外 加 政 策 法 规 组 织 领 导 标 准 体 系 与 技 术 支 持 体 系, 构 成 数 字 黄 河 工 程 总 体 框 架 标 准 体 系 技 术 支 持 应 用 系 统 防 汛 减 灾 水 量 调 度 综 合 决 策 会 商 资 源 保 护 水 土 保 持 工 程 管 理 电 子 政 务 应 用 服 务 平 台 ( 应 用 服 务 资 源 管 理 ) 基 础 设 施 数 据 存 储 与 管 理 数 据 传 输 数 据 采 集 政 策 法 规 组 织 领 导
经 过 多 年 建 设, 数 字 黄 河 工 程 建 设 取 得 初 步 成 效, 在 黄 河 业 务 工 作 中 发 挥 了 重 要 作 用
1.4 地 理 信 息 平 台 作 用 人 类 的 一 切 活 动 都 是 在 一 定 的 时 空 范 围 内 发 生 的 黄 河 治 理 开 发 各 项 工 作, 同 样 是 在 特 定 的 地 理 区 域 内 进 行 的, 因 此, 黄 河 流 域 地 理 环 境 就 成 为 业 务 工 作 不 可 缺 少 的 空 间 基 础 和 背 景 数 字 黄 河 建 设 一 项 庞 大 复 杂 的 系 统 工 程, 涉 及 到 多 学 科 多 专 业 多 部 门 由 于 数 字 黄 河 具 有 时 空 性, 与 地 理 空 间 密 不 可 分, 因 而 黄 河 地 理 信 息 数 据 是 数 字 黄 河 工 程 的 基 础 和 重 要 组 成 部 分 基 于 黄 河 地 理 数 据 的 重 要 性 和 基 础 作 用, 在 数 字 黄 河 工 程 建 设 中, 应 首 先 建 立 黄 河 基 础 地 理 信 息 平 台
数 字 黄 河 工 程 专 业 应 用 系 统 防 汛 减 灾 水 量 调 度 水 资 源 保 护 水 土 保 持 工 程 管 理 电 子 政 务 空 间 分 析 查 询 统 计 综 合 分 析 系 统 分 析 多 变 量 分 析 全 局 变 化 分 析 GIS 数 据 库 空 间 数 据 库 属 性 数 据 库 知 识 库 方 法 库 空 间 数 据 可 视 化 显 示 漫 游 地 理 图 专 题 地 图 影 像 地 图 三 维 景 观 构 成 与 应 用 黄 河 基 础 地 理 信 息 平 台 数 据 采 集 与 更 新 航 测 遥 感 GPS 电 子 平 板 图 像 识 别 信 息 复 合 动 态 监 测
黄 河 基 础 地 理 信 息 平 台 与 数 字 黄 河 的 关 系
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2.1 黄 河 地 理 信 息 平 台 总 体 框 架
三 维 地 面 激 光 扫 描 仪 2.2 数 据 采 集 体 系 野 外 采 集 设 备 测 量 机 器 人 GPS 接 收 机 天 线 数 字 水 准 仪
DMC UCD 框 幅 式 摄 影 数 字 航 空 摄 影 ADS40 /80 连 续 推 扫 式 扫 描 后 向 垂 直 前 向
全 数 字 摄 影 测 量 工 作 站 3D 产 品 DLG DEM DOM
点 云 数 据 LiDAR 点 云 数 据 处 理 DSM DEM
2.3 运 行 支 撑 体 系 数 据 存 储 系 统 : 为 满 足 海 量 数 据 存 储 发 布 共 享 使 用 和 备 份 管 理 的 需 要, 采 用 存 储 局 域 网 (SAN) 技 术, 建 立 黄 河 基 础 地 理 数 据 存 储 中 心 数 据 库 服 务 器 应 用 服 务 器 web 服 务 器 备 份 管 理 服 务 器 SAN 光 纤 交 换 机 磁 盘 阵 列 磁 带 机
技 术 标 准 体 系 : 从 黄 河 地 理 要 素 分 类 代 码 分 层 存 储 图 式 表 达 三 方 面, 制 定 了 黄 河 基 础 地 理 要 素 分 类 与 代 码 标 准 黄 河 基 础 地 理 要 素 分 层 标 准 数 字 地 图 图 式 等 技 术 标 准, 作 为 数 字 黄 河 工 程 标 准, 由 黄 委 发 布 执 行
2.4 数 据 类 型 数 字 线 划 地 图 (DLG)
数 字 高 程 模 型 (DEM)
数 字 正 射 影 像 (DOM)
2.5 平 台 提 供 功 能 防 汛 抗 旱 专 题 在 线 地 图 服 务 地 图 服 务 专 题 地 图 服 务 基 础 地 图 服 务 水 资 源 利 用 专 题 水 保 专 题 水 政 专 题 水 文 专 题 防 洪 工 程 专 题 流 域 水 系 专 题 其 他 水 系 专 题 矢 量 地 图 地 形 地 图 影 像 底 图
应 用 开 发 接 口
2.5 平 台 提 供 功 能 门 户 网 站
2.5 平 台 提 供 功 能 平 台 管 理 系 统
提 纲 1 引 言 2 地 理 信 息 平 台 建 设 3 关 键 技 术 研 究 4 成 果 应 用 5 结 语
数 据 库 建 设 一 体 化 整 编 建 库 技 术 多 源 数 据 集 成 技 术 空 间 数 据 可 视 化 技 术 海 量 数 据 快 速 发 布 技 术 应 用 系 统 开 发 数 据 服 务 标 准 化 技 术 集 群 技 术
(1)) 一 体 化 整 编 建 库 技 术 一 体 化 建 库 技 术 流 程
(2)) 多 源 数 据 集 成 技 术 采 用 面 向 对 象 的 GeoDatabase 数 据 模 型 进 行 数 据 组 织, 图 形 数 据 和 属 性 数 据 统 一 存 储 与 管 理, 实 现 同 一 数 据 库 中 统 一 管 理 各 种 类 型 的 空 间 数 据
(3)) 空 间 数 据 可 视 化 技 术 基 于 规 则 的 空 间 数 据 自 动 匹 配 符 号 化 技 术 符 号 化 规 则 地 图 制 图 系 统
(4)) 海 量 数 据 快 速 发 布 技 术 数 据 显 示 的 快 速 响 应 三 维 流 方 式 渐 进 压 缩 传 输 技 术 采 用 分 级 缓 存 机 制 实 现 数 据 显 示 的 快 速 响 应 基 于 四 叉 树 结 构 的 空 间 数 据 索 引 基 于 四 叉 树 结 构 的 空 间 数 据 索 引
(5)) 空 间 数 据 服 务 标 准 化 技 术 OGC 标 准 服 务 基 于 统 一 的 空 间 数 据 服 务 接 口 规 范 : WMS WCS WFS WMTS 等 OGC 标 准 服 务, 实 现 标 准 化 接 口 调 用
(6)) 集 群 技 术 并 发 解 决 方 案 拓 扑 图 采 用 集 群 负 载 均 衡 方 案 解 决 网 络 用 户 并 发 访 问 对 系 统 的 高 可 靠 性 高 可 用 性 的 要 求
提 纲 1 引 言 2 地 理 信 息 平 台 建 设 3 关 键 技 术 研 究 4 成 果 应 用 5 结 语
数 据 库 成 果
黄 河 流 域 地 形
堤 防 三 维 景 观 防 洪 工 程 DEM
黄 河 下 游 1:1 万 数 据 库
DEM 与 地 貌 渲 染
矢 量 叠 加 地 貌 晕 渲 效 果
黄 河 工 程 DSM 黄 河 工 程 DOM
DOM 叠 加 DEM 效 果 图
矢 量 叠 加 影 像 效 果 图
地 理 平 台 应 用
1 地 理 信 息 平 台 应 用 黄 河 下 游 防 洪 规 划 以 1:1 万 黄 河 下 游 河 道 地 形 图 为 基 础, 建 立 包 括 数 字 线 划 地 图 (DLG) 数 字 高 程 模 型 (DEM) 数 字 正 射 影 像 (DOM) 的 黄 河 下 游 河 道 基 础 地 理 信 息 数 据 库 采 用 数 据 库 - 应 用 服 务 平 台 - 应 用 系 统 三 层 结 构 体 系, 开 发 了 基 础 地 理 信 息 系 统, 为 黄 河 下 游 防 洪 规 划 河 道 工 程 建 设 提 供 地 理 信 息 支 持 与 服 务
B/S 数 据 发 布 应 用 操 作 界 面 C/S 模 式 应 用 操 作 界 面
2 地 理 信 息 平 台 应 用 黄 河 中 游 多 沙 粗 沙 区 水 土 保 持 利 用 多 沙 粗 沙 区 自 然 地 理 社 会 经 济 以 及 水 土 保 持 综 合 治 理 情 况, 最 新 水 土 保 持 研 究 成 果 等 资 料, 建 立 多 沙 粗 沙 区 信 息 管 理 系 统, 向 用 户 提 供 方 便 快 捷 形 象 全 面 的 多 沙 粗 沙 区 水 土 保 持 基 础 信 息, 为 黄 土 高 原 地 区 水 土 保 持 规 划 水 土 流 失 监 测 淤 地 坝 建 设 等 工 作 提 供 信 息 服 务 和 决 策 支 持
三 川 河 地 形 多 沙 粗 沙 区 范 围 多 媒 体 信 息 查 询
3 地 理 信 息 平 台 应 用 黄 河 流 域 水 资 源 管 理 在 黄 河 地 理 信 息 平 台 之 上 开 发 了 黄 河 水 资 源 管 理 信 息 系 统 黄 河 流 域 取 水 许 可 台 账 管 理 系 统, 实 现 了 对 黄 河 流 域 取 水 许 可 管 理 水 权 转 换 水 资 源 公 报 与 用 水 统 计 水 质 管 理 规 划 管 理 径 流 信 息 文 档 管 理 和 政 策 法 规 等 功 能 模 块
应 用 操 作 界 面 登 录 界 面
信 息 查 询
系 统 登 录 界 面
4 地 理 信 息 平 台 应 用 黄 河 省 际 边 界 河 道 水 行 政 管 理 基 于 黄 河 流 域 1:100 万 数 据 库 和 重 点 区 域 1:5 万 数 据 库, 建 立 了 黄 河 流 域 省 际 边 界 河 道 基 本 情 况 数 据 库, 全 面 动 态 掌 握 省 际 边 界 河 道 内 基 本 情 况, 进 一 步 提 升 黄 河 流 域 省 际 边 界 河 道 水 行 政 管 理 水 平
水 文 站 信 息 查 询
5 地 理 信 息 平 台 应 用 引 汉 济 渭 工 程 建 设 引 汉 济 渭 工 程 是 从 陕 西 省 南 部 汉 江 流 域 调 水 至 渭 河 流 域 的 大 型 跨 流 域 调 水 工 程 基 于 1:25 万 1:10 万 1:5 万 1:1 万 1:5000 1:2000 1:1000 1:500 八 空 间 尺 度, 包 括 DLG DEM DOM 三 种 数 据 类 型 的 地 理 信 息 数 据 库, 开 发 了 基 础 信 息 服 务 系 统, 为 工 程 建 设 提 供 信 息 化 支 撑
系 统 总 界 面
输 水 线 路
三 河 口 水 利 枢 纽
提 纲 1 引 言 2 地 理 信 息 平 台 建 设 3 关 键 技 术 研 究 4 成 果 应 用 5 结 语
5 结 语 1 平 台 建 设 能 够 实 现 地 理 信 息 资 源 的 统 一 整 合 与 网 络 应 用 2 集 成 了 全 流 域 及 重 点 河 段 区 域 的 基 础 地 理 信 息, 能 够 为 用 户 提 供 一 站 式 的 地 理 信 息 综 合 服 务 3 平 台 建 设 能 够 为 黄 河 流 域 的 治 理 开 发 规 划 等 各 项 业 务 工 作 提 供 决 策 支 持 手 段