近几年,国家对于水利工程的越来越重视,水利工程地理信息数据库建设的研究对于水利工程来说已经成为了首要任务,水利工程地理信息数据库的建设能够为水利工程的建设和运维过程提供很大的帮助和保障措施。我们在建立数据库之前,必须要针对地理信息数据呈现出的分布广泛、数据量大等特性,逐一进行必要的分析、处理、归类、存档,并采取一定的防丢失措施,我们只有把这项内容做好,才能保证水利工程地理信息数据库能够安全有效的运行下去,才能更好的对地理信息数据库加以研究和采取相应的措施。本文通过阐述了水利工程地理信息数据库建设的意义和手段,来深层次的说明其在水利工程建设中的实用性。
关键词:水利工程;数据采集与整理;地理信息数据库建设
引言:
在这个经济、技术快速发展的时代,人们对于物质、人工智能、方便程度的要求越来越高,很多的人选择定居城市,迫使城市飞速发展,这也间接的导致水利工程的建设需求越来越高,包括城市供水系统、防洪排涝系统、水力发电、景观坝等都是水利工程建设的项目,而对于水利工程的建设来说,水利工程地理信息数据库的建设是至关重要的,我们必须要对其进行根本上的研究,下文通过对水利工程地理信息数据库的建设来展开全面分析研究。
一、水利工程地理信息数据库建设的意义
对于目前的水利工程来说,在信息的采集方面有很多的不足和缺陷之处,其信息采集系统的基础设施搭建方面,还存在着相当大的困难,能够完全使用数字化形式进行信息采集的数据类型非常的少,往往导致空间、时间、成果数据的精度等出现了整体上不适格的现象。而在目前的水利工程在运维过程中数据信息又必不可少,所以我们要在进行工程建设之前,通过各种渠道和措施来解决数据信息采集和归档困难的问题,并在水利工程在建设的过程即搭建出一个很完善的地理信息数据库,就可以使整个水利工程在数据信息的采集、传输、交换、共享等方面做到非常完美的配合。而对于这些高标准要求而言,水利工程地理信息数据库的建设在我国水利工程体系的建设中起着至关重要的作用。
二、水利工程地理信息数据组织设计
1.数据来源
在数据的采集过程中,首先我们要重视的是数据的来源,要选取一些有代表性的数据来源来作为一次水利工程建设的数据,让得到的数据能够形象的体现出整体的数据结构。譬如,我们选取通过卫星遥感数据或无人机遥感数据,采用Arcgis、ENVI、南方CASS、百图水利土石方等图形数据处理软件,处理生成的矢量地形和地貌,以及相应的土地利用数据,确定出水利工程实施中的具体要素,再采用技术比较成熟的图形设计软件如AutoCAD进行设计制图,大大提高了制图效率和成果直观性。当然,对于地理信息的获取,我们有很多的途径可以采取,包括在对现有地图矢量化处理或者通过遥感拍摄等,都可以很方便的获取相应的数据。
2.数据库建设规范
为实现资源共享、信息网络互连互通、水利信息化,数据信息必须统一标准。根据《水利技术标准体系表》制定的编制规则,对列入本体系表的所有技术标准均赋予惟一的标准体系符号。分类号以及标准顺序号构成了标准体系号,门类编码和序列编码、层次编码构成了标准体系分类号,在给这些序号编码的过程中,采用阿拉伯数字和英文字母相结合的方式进行编码。比如对行政区的编码,采用省—市(州)—县—乡—村五级自然资源部门既定的纯数字编码,再比如对河流湖泊的编码,采用水系级别下字母和数字结合的编码,又比如对地类的编码,采用自然资源部门第三次土地利用调查中制定的三级类编号进行编码等。数据信息统一标准后对数据库中数据的存储、调用提供了方便。
3.数据属性设计
对于地理信息数据库而言,我们采集到的信息量是非常大的,所以我们有必要对这些数据进行分类,这就离不开数据属性的设计。目前,水利工程常用的地理信息可分为基础地质参数、水工程数据、水文数据、水资源数据、土地利用数据几大类,水工程数据又涵盖人畜饮水、防洪排涝、河道整治、引调水、水库、发电站、拦河临河涉河建筑物等各类涉水工程。
我们可以把采集到的数据进行预分类整理,然后再根据数据库中的已知分类,添加相应的数据属性如编码、类别,再将数据输入到与之相对应的分类库中存储。通过基础信息库中的数据记录,将其匹配到与之对应的地理图形对象,然后对其准确的定位,实现地图对象与数据库信息的相互对应。
三、水利工程地理信息数据库建设的实施
1.数据仓库的设计
数据仓库所载存的数据都是水利工程建设中非常重要的,往往涉及的是核心信息的保存工作,而对于地理信息系统而言,我们能够提取的是一些图层上的内容,而这些图层通常是与实际建设过程所联系起来的一些数据,在数据仓库的开发设计过程中,一旦某一个图层结构发生改变,那么我们必须要对仓库中相应的代码属性也进行更改,所以对于数据库的开发和建设而言,数据仓库的结构完善性和全面性要求相对比较严格。
2.数据采集与处理
数据本身所涉及到的采集、处理,实际上就是针对于水利工程地理信息数据进行矢量化、属性添加、写入处理的一个完善操作过程。对于水利这个涉及领域较为宽泛的建设工程而言,数据的采集过程非常繁杂,我们在采集的过程中要有条有理、循序渐进,对采集的数据进行妥善管理和分类,然后再进行数据的深加工处理以达到存储的目的,才算是一个完整数据采集与处理过程。
(1)图像扫描与处理
对于图像的扫描和处理方法,我们通常使用专门的扫描仪进行扫描,采用Photoshop、Coreldraw等图形处理软件进行微加工处理,尽可能的使或得的图像很清晰,使其与实际情况的误差最小化,为后续的矢量化处理提供保障。
(2)图形矢量化
在前一项扫描工作完成之后,我们就要对相应的地理图形进行分层矢量化,就好比于地理学上的地貌分布一样,将海拔和形状通过矢量的形式表达出来,然后再跟据每一板块所代表的的主题不一样,进行分层处理,把那一个地区的所有的地理地形全部矢量分层表现出来,才能有利于后续对于水利工程建设的实施。对于一张扫描处理后的电子图纸,采用Arcgis中的地理配准工具进行地理坐标系的配准处理,然后再进行矢量化处理、属性添加等操作,相对比较省时省力。
(3)数据编辑
前面数字化的图形数据都是未经过编辑加工的,我们在建设数据库的过程中,对于获取的数据的编辑加工是必不可少的,我们通过对获得的图形数据和属性数据进行加工处理,来减少误差,可以使效率达到最大值。
(4)误差分析与校正
由于在水利工程地理信息数据库建设过程中,对于部分误差的产生是不能避免的,所以我们在建设数据库时,需提前对这些误差进行相应的预分析,设定一些处理方法,使这些误差尽可能的达到最低,以便以后续建设过程的稳定进行,并且还要通过误差校正,使其更加的符合实际以及期望值。
(5)图形变换
最后都是要把获得所有地理图形整合到一个图幅里面,所以要对这些数据进行变换和加工处理,让他们能够能够共存于一个系统中,以满足数据的实用性、可观性要求。
四、总结
综上所述,随着近年来水利工程项目的大量实施,国家对于水利工程的数据库建设越来越重视,在进行水利工程地理信息数据库的建设时,一定要把实际的现状情况同采集到的地理图形相结合,建立一个非常完善的数据库,来使得在工程建设的过程中对数据的分析和查询更加简单明了,使数据库中的地理图形和数据能完美的呈现出来,所以,对于水利工程来说,地理信息数据库建设是非常重要的一项任务,我们要对其引起足够的重视,为我国水利工程的建设、运维、管理提供一定的基础。
参考文献:
[1] 中华人民共和国水利部. 水利标准体系表[M]. 北京:中国水利水电出版社,2011.
[2] 吴信才. 地理信息系统原理与方法[M]. 北京:电子工业出版社,2012.
[3] 王家耀. 空间信息系统原理[M]. 北京:科学出版社,2011.