CN109508363A - 基于gis的水利大数据服务平台及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于计算机应用技术领域，公开了一种基于GIS的水利大数据服务平台及其工作方法。本发明基于GIS的水利大数据服务平台包括数据库模块；GIS河网图生成模块；统计筛选/分析模块；平台管理模块；本发明基于GIS的水利大数据服务平台的工作方法包括步骤1：建立数据库，并将现有监测站监测的数据上传至数据库中；步骤2：提取基础地理信息，并上传至数据库中，从而实现GIS一张图；步骤3：筛选或分析出与关键词相关的结果数据；步骤4：筛选或分析出所需要的数据，并显示出结果数据。本发明所涉及的基础地理信息、水文信息与GIS技术和监测技术进行有效结合和应用，建立水利信息数据库，为大数据平台提供后台支持，达到建立水利大数据服务平台的目的。
Description
技术领域
本发明属于计算机应用技术领域，具体涉及一种基于GIS的水利大数据服务平台及其工作方法。
背景技术
地理信息系统(geographic information system，GIS)是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理(简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析)。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。GIS技术的应用是水利信息化的重要手段及内容。GIS在水利行业的普及应用，加速了信息化的进程，使水利信息数据加以利用、展现更加科学和直观，但当前多数水利GIS系统间仍互相封闭，导致水利GIS应用系统间存在诸多问题，如数据与功能难以共享，造成信息孤岛与应用孤岛。
水文信息一般可分为两类，一种是对水文事件当时发生情况下实际观测的信息；另一种是对水文事件发生后进行调查所得到的信息。在水文信息采集中，以第一种采集为主，它是水文年鉴的重要数据来源。国家在全国布置了大小各类水文站，其主要工作便是收集第一种情况下的各类数据，其中水文信息采集由各类技术成熟的传感器完成。
水利大数据服务平台理念的出现，为当前水利GIS存在的问题提供了解决思路。构建GIS水利大数据服务平台，将GIS的处理功能与数据包装成大数据服务平台，使用户通过网络便捷地访问、调用、获取自己所需要的服务，从而打破信息孤岛与应用孤岛，实现数据与功能的最大化共享、复用。
水利大数据包括水文数据、河网数据、水环境监测数据以及水利工程管理等数据。传统的水利信息查询方式只能实现单一信息的查询，难以集中获取所有水利相关信息，而且缺乏准确性、时效性与可视化，难以保证信息的高利用率。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种基于GIS的水利大数据服务平台及其工作方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于GIS的水利大数据服务平台，包括：
数据库模块，用于建立数据库，并将现有监测站监测的数据上传至数据库中后进行存储；
GIS河网图生成模块，用于结合全球河流信息系统，提取全球河流信息系统生成的基础地理信息，并上传至数据库中进行存储，从而实现GIS一张图；
统计筛选/分析模块，用于检索数据时从数据库中筛选或分析出所需要的数据；
平台管理模块，平台管理模块将关键词推送给统计筛选/分析模块，以筛选或分析出与关键词相关的结果数据。
进一步具体的是，所述数据库模块包括上传数据接收模块和数据存储模块，现有监测站通过监测技术将监测站的传感器采集到的水文信息传输到上传数据接收模块，并发送至数据库中；GIS河网图生成模块利用GIS技术将从全球河流信息系统中提取的基础地理信息一并传输到上传数据接收模块，并发送至数据库中；数据存储模块将数据库中的水文信息及基础地理信息进行存储。
更进一步具体的是，所述基础地理信息包括全球河网数据、河道断面数据及河道边界条件数据。
更进一步具体的是，所述水文信息包括河湖排污口、地表水水源地、河流、湖泊、水库、大坝、堤防、水闸、泵站及水电站的信息数据。
更进一步具体的是，所述GIS河网图生成模块采用WebGIS技术，利用WebGIS技术提取基础地理信息，从而实现GIS一张图。
更进一步具体的是，所述平台管理模块连接有移动终端，移动终端将关键词推送给平台管理模块，平台管理模块再将接收到的关键词推送给统计筛选/分析模块，以筛选或分析出与关键词相关的结果数据。
更进一步具体的是，所述平台管理模块包括用户管理单元、GIS地图单元及关键词缓冲单元，用户管理单元用于添加用户、删除用户以及设置用户权限，用户权限包括添加属性字段、删除属性字段、添加地图信及修改地图信息；GIS地图单元用于控制地图缩小、地图放大、地图漫游、地图选取和清除地图；关键词缓冲单元用于选取关键词进行缓冲区的创建从而得到与所述关键词有关的地图信息，作为进一步分析的基础。
更进一步具体的是，所述移动终端为PC终端。
一种采用上述基于GIS的水利大数据服务平台的工作方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
步骤1：建立数据库，并将现有监测站监测的数据上传至数据库中进行存储；
步骤2：提取全球河流信息系统生成的基础地理信息，并上传至数据库中进行存储，与监测站监测的数据相结合，从而实现GIS一张图；
步骤3：将关键词推送给统计筛选/分析模块，以从数据库中形成的GIS一张图中筛选或分析出与关键词相关的结果数据；
步骤4：从数据库中筛选或分析出所需要的数据，并显示出结果数据。
进一步具体的是，从数据库中筛选或分析出所需要的数据后，可以选择浏览量大小、下载量多少或评分高低的方式的标准来进行显示结果数据。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种基于GIS的水利大数据服务平台，所涉及的基础地理信息、水文信息与GIS技术和监测技术进行有效结合和应用，建立水利信息数据库，为大数据平台提供后台支持，达到建立水利大数据服务平台的目的，GIS技术能够高精度的提取河网数据，GIS技术与水文信息相结合建立水利大数据平台，为用户提供服务，从而解决用户在获取水利信息时，信息分散式分布，难以集中查询，难以提高信息利用率的问题，为用户提供一种快捷式、全方位获取水利信息的服务平台，而且具有准确性、时效性与可视化等优点，使得建立的水利信息数据库更加方便被大众所共享，保证信息的高利用率。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。
如图1所示，本实施例提供一种基于GIS的水利大数据服务平台，包括：
数据库模块，用于建立数据库，并将现有监测站监测的数据上传至数据库中后进行存储；所述数据库模块包括上传数据接收模块和数据存储模块，现有监测站通过监测技术将监测站的传感器采集到的水文信息传输到上传数据接收模块，确定上报信息并发送至数据库中；GIS河网图生成模块利用GIS技术将从全球河流信息系统中提取的基础地理信息一并传输到上传数据接收模块，并发送至数据库中；数据存储模块将数据库中的水文信息及基础地理信息进行分类存储。所述水文信息包括河湖排污口信息数据、地表水水源地信息数据、河流信息数据、湖泊信息数据、水库信息数据、大坝信息数据、堤防信息数据、水闸信息数据、泵站信息数据及水电站的信息数据。
GIS河网图生成模块，与数据库模块电性连接，用于结合全球河流信息系统等生成高精度的河网图，提取全球河流信息系统生成的基础地理信息，并上传至数据库中进行存储，从而实现GIS一张图，通过与GIS图结合，将基础地理信息、生态环境信息数据等展现在GIS图上，可以在移动终端(PC机)查询相关信息；所述基础地理信息包括全球河网数据、河道断面数据及河道边界条件数据。GIS一张图是利用GIS手段，将庞杂的环境管理问题放到一张图上分析展示，全方位、多角度展示区域内的环境质量、污染源监管、环境监察等业务总体情况，分析环境发展趋势，逐层分析环境管理专题，聚焦环境问题，系统总体设计坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构思想，实现基础空间地理数据的管理和共享，灵活整合现有的其它业务系统数据，实现综合展现应用，具有很高的灵活性和扩展性。基于GIS地图对辖区内的环境空气、环境水等环境质量监测数据进行客观、全面地评价，展现监测点位分布、统计监测趋势、超标报警信息等。分析环境质量测点与周边边缘的关系，当发生超标等异常情况时，快速筛选潜在影响因素、聚焦问题企业。实现一张图为环境质量的综合展示和分析服务。基于GIS地图，按废水、废气和污水处理厂等污染源类别进行分类展示、分析，从宏观上反映区域内污染源空间分布、排放情况，从微观上反映每一个监测站点污染源排放情况，并能对所有污染源企业进行综合查询。实现了在线监测数据的全方位汇集和实时动态展现，历史数据及时调阅，为污染源环境管理服务。基于GIS集成技术和数据集成技术，将环保部门已有的环境业务数据进行可视化展示，形成污染源企业监管一张图，在统一的平台上展示污染源企业监管情况，结合监管情况在一张图上展示全局业务处理情况，按区域、类型等多维度整合分析业务办理数据量、结果等，对结果进行分析，形成污染源企业监管一张图。
统计筛选/分析模块，与数据库模块电性连接，用于检索数据时从数据库中筛选或分析出所需要的数据；所述统计筛选/分析模块是以检索方式和用户标准映射方式筛选或分析。
平台管理模块，与统计筛选/分析模块电性连接，平台管理模块将关键词推送给统计筛选/分析模块，以筛选或分析出与关键词相关的结果数据，实现水利大数据服务平台的功效。所述平台管理模块连接有移动终端，移动终端将关键词推送给平台管理模块，平台管理模块再将接收到的关键词推送给统计筛选/分析模块，以筛选或分析出与关键词相关的结果数据,所述移动终端优选为PC终端，也可为手持智能终端等。
本实施例中需要进一步说明的是，所述GIS河网图生成模块采用WebGIS技术，利用WebGIS技术提取基础地理信息，从而实现GIS一张图。WebGIS(网络地理信息系统)是指工作在Web网上的GIS，是传统的GIS在网络上的延伸和发展，具有传统GIS的特点，可以实现空间数据的检索、查询、制图输出、编辑等GIS基本功能，同时也是Internet上地理信息发布、共享和交流协作的基础，通过互联网对地理空间数据进行发布和应用，以实现空间数据的共享和互操作，如GIS信息的在线查询和业务处理等。WebGIS客户端采用Web浏览器，如IE，FireFox。WebGIS是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理和发布。WEBGIS可采用多主机、多数据库进行分布式部署，通过Internet/Intranet实现互联，是一种浏览器/服务器(B/S)结构，服务器端向客户端提供信息和服务，浏览器(客户端)具有获得各种空间信息和应用的功能。全球范围内任意一个WWW节点的Internet用户都可以访问WebGIS服务器提供的各种GIS服务，甚至还可以进行全球范围内的GIS数据更新，由于Internet的爆炸性发展，Web服务正在进入千家万户，WebGIS给更多用户提供了使用GIS的机会。现在流行的WebGIS平台有:ARCIMS；Mapgis IMS；Super Map IS；TopMap World；MapXtreme等国内外成熟产品。WebGIS可以使用通用浏览器进行浏览、查询，也可通过浏览器上的插件(plug-in)、ActiveX控件和Java Applet来进行WebGIS功能的访问，浏览器和这些插件都是免费的，易获取的，很大程度上扩大了GIS的潜在用户范围。而以往的GIS由于成本高和技术难度大，往往成为少数专家拥有的专业工具，很难推广。WebGIS可以在全球范围内通过各种手段获取各种地理信息。将已存在的图形数据语言通过数字化转化为WebGIS的基础数据，使数据的共享和传输更加方便，利用浏览器的交互能力，WebGIS可以实现图形及属性数据的查询检索，并通过与浏览器的交互使不同地区的客户端来操作这些数据，在高性能的服务器端提供各种应用模型的分析与方法，通过接收用户提供的模型参数，进行快速的计算与分析，即时将计算结果以图形或文字等方式返回至浏览器端，互联网上大量的信息资源多数都具有空间分布的特征，利用WebGIS对这些信息进行组织管理，为用户提供基于空间分布的多种信息服务，提高资源的利用率和共享程度。
本实施例中需要进一步说明的是，所述平台管理模块包括用户管理单元、GIS地图单元及关键词缓冲单元，用户管理单元用于添加用户、删除用户以及设置用户权限，用户权限包括添加属性字段、删除属性字段、添加地图信及修改地图信息；GIS地图单元用于控制地图缩小、地图放大等地图的自由缩放和全幅显示，并控制地图漫游、地图选取和清除地图；关键词缓冲单元用于选取关键词进行缓冲区的创建从而得到与所述关键词有关的地图信息，作为进一步分析的基础。
在上述GIS的水利大数据服务平台的基础上，本实施例提供还提供了一种基于GIS的水利大数据服务平台的工作方法，包括以下具体步骤：
步骤1：建立数据库，并将现有监测站监测的河湖排污口、地表水水源地、河流、湖泊、水库、大坝、堤防、水闸、泵站、水电站等相关的水文信息的数据上传至数据库中进行存储；
步骤2：提取全球河流信息系统生成的全球河网数据(包括河流数目、河流长度、河流面积、节点数、与节点相连的边数、节点到与其直接相连节点的路径长度、区域面积等等)、河道断面数据(河道断面分析是分析河道断面形态的变化，断面形态的变化从一定程度上反映了断面附近河段的冲淤变化，河道断面形态是河流的重要特征，是决定河流输水输沙能力、河道通畅、稳定程度的重要因素)及河道边界条件数据(河道边界与断层的配置关系控制了河道油气的富集，因此，精细准确的河道的边界构是浅层河道砂体油气勘探的最基础也是最重要的工作)等基础地理信息，并上传至数据库中进行存储，与监测站监测的数据相结合，从而实现GIS一张图，通过与GIS图结合，将基础地理信息、生态环境信息数据等展现在GIS图上，可以在移动终端(PC机)查询相关信息；
步骤3：将关键词推送给统计筛选/分析模块，以从数据库中形成的GIS一张图中筛选或分析出与关键词相关的结果数据；用户提前在服务器设置筛选的标准，如用户输入关键词后，从数据库中筛选或分析出所需要的数据后，选择浏览量大小、下载量多少或评分高低的等数据是按照从高到低还是从低到高的标准来进行显示。统计筛选/分析模块首先会筛选出所有相关信息，然后会与用户设置的筛选标准进行映射，分析显示出检索结果；
步骤4：从数据库中筛选或分析出所需要的数据，并最终在移动终端上显示出结果数据，以此达到水利数据服务共享的目的，实现水利大数据服务平台的功效。
本发明提供一种基于GIS的水利大数据服务平台，所涉及的基础地理信息、水文信息与GIS技术和监测技术进行有效结合和应用，建立水利信息数据库，为大数据平台提供后台支持，达到建立水利大数据服务平台的目的，GIS技术能够高精度的提取河网数据，GIS技术与水文信息相结合建立水利大数据平台，为用户提供服务，从而解决用户在获取水利信息时，信息分散式分布，难以集中查询，难以提高信息利用率的问题，为用户提供一种快捷式、全方位获取水利信息的服务平台，而且具有准确性、时效性与可视化等优点，使得建立的水利信息数据库更加方便被大众所共享，保证信息的高利用率。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：包括：
数据库模块，用于建立数据库，并将现有监测站监测的数据上传至数据库中后进行存储；
GIS河网图生成模块，用于结合全球河流信息系统，提取全球河流信息系统生成的基础地理信息，并上传至数据库中进行存储，从而实现GIS一张图；
统计筛选/分析模块，用于检索数据时从数据库中筛选或分析出所需要的数据；
平台管理模块，平台管理模块将关键词推送给统计筛选/分析模块，以筛选或分析出与关键词相关的结果数据。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：所述数据库模块包括上传数据接收模块和数据存储模块，现有监测站通过监测技术将监测站的传感器采集到的水文信息传输到上传数据接收模块，并发送至数据库中；GIS河网图生成模块利用GIS技术将从全球河流信息系统中提取的基础地理信息一并传输到上传数据接收模块，并发送至数据库中；数据存储模块将数据库中的水文信息及基础地理信息进行存储。
3.根据权利要求1或2所述的基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：所述基础地理信息包括全球河网数据、河道断面数据及河道边界条件数据。
4.根据权利要求2所述的基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：所述水文信息包括河湖排污口、地表水水源地、河流、湖泊、水库、大坝、堤防、水闸、泵站及水电站的信息数据。
5.根据权利要求1所述的基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：所述GIS河网图生成模块采用WebGIS技术，利用WebGIS技术提取基础地理信息，从而实现GIS一张图。
6.根据权利要求1所述的基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：所述平台管理模块连接有移动终端，移动终端将关键词推送给平台管理模块，平台管理模块再将接收到的关键词推送给统计筛选/分析模块，以筛选或分析出与关键词相关的结果数据。
7.根据权利要求6所述的基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：所述平台管理模块包括用户管理单元、GIS地图单元及关键词缓冲单元，用户管理单元用于添加用户、删除用户以及设置用户权限，用户权限包括添加属性字段、删除属性字段、添加地图信及修改地图信息；GIS地图单元用于控制地图缩小、地图放大、地图漫游、地图选取和清除地图；关键词缓冲单元用于选取关键词进行缓冲区的创建从而得到与所述关键词有关的地图信息，作为进一步分析的基础。
8.根据权利要求6所述的基于GIS的水利大数据服务平台，其特征在于：所述移动终端为PC终端。
9.一种采用权利要求1-8中任一项所述基于GIS的水利大数据服务平台的工作方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
步骤1：建立数据库，并将现有监测站监测的数据上传至数据库中进行存储；
步骤2：提取全球河流信息系统生成的基础地理信息，并上传至数据库中进行存储，与监测站监测的数据相结合，从而实现GIS一张图；
步骤3：将关键词推送给统计筛选/分析模块，以从数据库中形成的GIS一张图中筛选或分析出与关键词相关的结果数据；
步骤4：从数据库中筛选或分析出所需要的数据，并显示出结果数据。
10.根据权利要求9所述的基于GIS的水利大数据服务平台的工作方法，其特征在于：从数据库中筛选或分析出所需要的数据后，可以选择浏览量大小、下载量多少或评分高低的方式的标准来进行显示结果数据。
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