CN110659336A - 一种水环境信息处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水环境信息处理系统，包括处理器及与其连接的数据处理模块，所述数据处理模块将来自采集装置的数据进行处理后，传输至数据文件模块中进行存储；所述处理器还连接有视图模块、选择查询模块、属性检查模块和统计查询模块。以空间信息技术为基础，紧密结合水环境管理与治理业务需求，采用Esri公司的ArcEngine组件作为地理信息引擎，实现了水环境数据信息资源的标准化，结构化，脉络化，质量度量化等。使用户轻松构建、集中管理和快速部署可重用的数据，为水环境基础数据共享体系，提供了坚实有力的基础。

Description

一种水环境信息处理系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体是一种水环境信息处理系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，对环境的要求越来越高，日益严峻的环境问题是国家和地方政府在今后一段时间内需要大力解决的主要问题。水环境数据涉及的范围广，数据量大，来源多方面，行业之间标准不统一，数据格式不统一等问题。在使用过程中很难发挥更大的作用，目前面临的主要问题由以下几个：

1、数据标准缺乏结构化管理；

2、源数据变化造成数据平台数据混乱；

3、对数据平台数据问题如何快速定位原因；

4、如何有效监控和改善数据平台数据质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水环境信息处理系统，以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种水环境信息处理系统，包括处理器及与其连接的数据处理模块，所述数据处理模块将来自采集装置的数据进行处理后，传输至数据文件模块中进行存储；所述处理器还连接有视图模块、选择查询模块、属性检查模块和统计查询模块，所述视图模块、选择查询模块、属性检查模块和统计查询模块均可通过工具栏模块对各个模块显示在显示模块上的内容进行操作编辑；所述工具栏模块还连接系统设置模块，所述系统设置模块可通过工具栏设置快捷键；

进一步的，所述数据文件模块内具有地理数据库用于存储水环境信息；

进一步的，所述视图模块具有在显示模块上显示的图层列表窗口、数据源路线列表窗口、水体数据路线列表窗口、城市建成区路线列表窗口、断面设施列表窗口；

进一步的，所述工具栏模块具有在显示模块上显示的打开、保存、撤销、恢复、剪切、粘贴、复制、删除、放大、缩小、全图、漫游、选择、属性、SQL查询、快捷统计、通用查找、测量、桩号定位、路段选线、突显桩号之间的路段、坐标定位、硬化着色、数据源、刷新、加节点、删节点、框选删节点、加密节点、拟合、打断、相交点打断、移动、翻转、移点到线、新增、属性复制、跨层复制按钮；

进一步的，工具栏模块还包括要素标定模块，系统根据用户需求，有些数据无法到现场进行采集，系统提供在PC端进行要素标定的功能，用户结合百度地图、高德地图、卫星在线地图等辅助数据，在系统上标记要素所在的位置，同时能够对数据进行属性编辑和图形检查；

进一步的，所述选择查询模块可按照如下方式进行查询：根据编码选河流附属设施、根据位置范围选择河流及附属设施；

进一步的，所述水环境信息数据包括河流、断面、采样点、河岸带、水库、污水处理厂、工业园区、闸坝、排污口、自然保护区、饮用水水源地、污染源、养殖场、水文站、黑臭水体检测点、工程项目、环境风险企业、规模用水户、公共供水企业、港口码头、水产养殖点、种植业污染源、农业用水区、渔业用水区、畜禽养殖场、工业用水区指标项；

进一步的，所述属性检查模块包括水体属性检查模块、断面属性检查模块、建成区属性检查模块；

进一步的，所述统计查询模块包括水体统计和查询模块、断面统计和查询模块、建成区统计和查询模块；

本发明的有益效果是：以空间信息技术为基础，紧密结合水环境管理与治理业务需求，采用Esri公司的ArcEngine组件作为地理信息引擎，实现了水环境数据信息资源的标准化，结构化，脉络化，质量度量化等。使用户轻松构建、集中管理和快速部署可重用的数据，为水环境基础数据共享体系，提供了坚实有力的基础。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明功能示意图；

图3为本发明快捷键设置示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

围绕用户面临的问题，提供针对数据的统一处理方式，逐步实现水环境数据的标准统一、结构统一、打破行业壁垒，体现为以下几个出发点：

1、通过结合各用户单位的需求，建立统一的数据处理系统，使各单位打破数据壁垒，实现数据标准统一、规范统一，达到数据共享的目的。

2、数据标准规范化--规范化管理构成数据平台的业务和技术基础设施，包括数据管控制度与流程规范文档、信息项定义等。

3、数据关系脉络化--实现对数据间流转、依赖关系的影响和血缘分析。

4、数据质量度量化-全方位管理数据平台的数据质量，实现可定义的数据质量检核和维度分析，以及问题跟踪。

5、数据服务电子化--为数据平台提供面向业务用户的服务沟通渠道。

如图1所示，一种水环境信息处理系统，产品构成包括如下部分：

一、数据文件

数据是系统展示的基础，方便快速的与数据建立联系才能使系统为使用者提供良好的界面互动。

水环境数据综合处理系统使用了个人地理数据库(Personal Geodatabase)，这种数据库以二进制文件为基础，无需在客户机安装数据库引擎。建立简单，通过系统操作只是选定数据库路径即可。一份由水环境数据综合处理系统建立的数据，可在任意PC上，使用水环境行数据综合处理系统再次加载编辑。

数据文件模块共分为7个子功能

打开数据源

数据签入

数据签出

数据导入

数据导出

区域标识

退出系统

二、视图

根据不同的业务需求，用户查看数据的视角也各自不同，新型水环境信息处理系统以一体化设备在视图中提供了诸多快捷浏览方式，最大限度的满足了用户的个性要求：

图层列表窗口

路线【按数据源名称】列表窗口

按照数据源名称视图

路线【按水体数据】列表窗口

数据类型视图

路线【城市建成区】列表窗口

城市建成区视图

设施【按断面】列表窗口

断面视图

三、工具栏：

地理信息系统离不开对地图界面的各种操作，如最基本的移动、缩放。由于水环境业务比较特殊，除了基本的地图操作外，还要对线、点等地理要素进行移动、增加、删除、合并等数据操作。系统工具栏的功能如下：打开、保存、撤销、恢复、剪切、粘贴、复制、删除、放大、缩小、全图、漫游、选择、属性、SQL查询、快捷统计、通用查找、测量、桩号定位、路段选线、突显桩号之间的路段、坐标定位、硬化着色、数据源、刷新、加节点、删节点、框选删节点、加密节点、拟合、打断、相交点打断、移动、翻转、移点到线、新增、属性复制、跨层复制等。其中以下工具广受用户好评：

要素标定：系统根据用户需求，有些数据无法到现场进行采集，系统提供在PC端进行要素标定的功能，用户结合百度地图、高德地图、卫星在线地图等辅助数据，在系统上标记要素所在的位置，同时能够对数据进行属性编辑和图形检查，主要包括：

拟合：系统自动将带有锯齿的线形数据，修复成平滑的道路，不仅保证了图形的美观，而且节省了大量人工操作的时间。

打断：当道路需要根据分段要求进行分割时，系统提供自动化操作，用户不需要复杂的操作分别调整线型信息，仅需要点击分断点，即可将线要素分割成两段不同的线要素，属性信息也会自动进行调整。

移点到线：用户不需要手工一点点的移动附属设施，仅需要点击附属设施所属的线性，系统一键式操作，移动至正确的位置。

跨层复制：根据要求，在不同的图层出现重复指标项时，需要各自保留指标，为保证重复指标的空间与属性信息一致，开发出此功能。用户仅需要选择一下目标图层，系统就会将所有信息在目标图层中重新建立，并与数据来源保持一致。

四、选择查询

水环境数据综合处理系统涵盖了大量的沿河附属设施。为方便用户能够快速查找并定位所需要的设施，澜途集思依据多年环保和水利业务沉淀，将水环境中各种类型的设施要素进行了归纳总结，确定了以河道为主线，附属设施为辅的业务条线。并将业务条线转化为具体的功能。

根据编码选河流(段)附属设施：由于附属设施过于庞杂，用户可根据所知道的河流查找到其所需要的设施。

根据位置范围选择河流(段)及附属设施：系统通过用户自定义距离，对全部数据进行拓扑分析，将符合条件的数据，全部高亮在地图中，并以列表的形式展现出来。

水环境指标项：水环境数据综合处理系统涵盖了水环境的所有要素。其中包括：河流、断面、采样点、河岸带、水库、污水处理厂、工业园区、闸坝、排污口、自然保护区、饮用水水源地、污染源、养殖场、水文站、黑臭水体检测点、工程项目、环境风险企业、规模用水户、公共供水企业、港口码头、水产养殖点、种植业污染源、农业用水区、渔业用水区、畜禽养殖场、工业用水区等。其中水体与断面是最重要的指标项。

五、属性数据检查

无论地理数据、或是附带的属性数据，都会有一定的规范性。从电子数据的角度来说，一份符合规范的数据，会为各种服务的提供奠定好的基础。所以数据检查是必不可少的，规范使用者操作数据，检查操作遗漏，使数据具有统一性。

澜途集思根据多年的环保和水利地理信息从业经验，依据环保部、水利部部对空间信息的要求，归纳总结了一系列的审核规范。依据这些规范，用户可以更快速，更准确的保证数据的质量。包括水体属性检查模块、断面属性检查模块、建成区属性检查。

六、数据处理

大量数据人工处理起来是件繁琐的事，对于有规则、规范性的数据来说，″批量处理″就成了事半功倍的利器。水环境数据业务经过多年累积已经形成了一套严谨的规范制度，这对于批量数据处理奠定了坚实的基础。澜途集思将业务与空间信息、规范三者完美的结合在了一起，形成了业内独有的具有开创性的空间信息自动化处理方式。不仅避免了人工处理出现的遗漏与错误，更将数据处理人员的水平从专业变为了普通。使得面对海量地理信息数据时，用户不再觉得烦恼人员配置，并且将水环境地理信息数据的处理时间降低为原来的十分之一，目前系统将数据处理分为了如下多个主要模块。

【全部线型数据】点转线

【选择线】线打断

【全部线】线转面处理

【全部点】点位坐标整理

【节点操作】增加、删除、移动节点

【点位归属】选中点位，可以归属到对应的线上

【跨图层复制】将要素复制到其他数据源或者图层上

七、统计查询

根据业务数据特点，统计功能按照要素类型，每一类要素都要有统计功能，下面介绍水体统计、断面统计、建成区统计。

水体统计和查询

断面统计和查询

建成区统计和查询

八、系统设置

由于每个使用者都会有自己的操作习惯，如果对这些使用者一视同仁，则降低了体验度，为了提高操作效率，新型水环境信息处理系统及一体化设备允许使用者根据自己的习惯自定义软件操作。任何软件系统为了使用者操作便利，都会提供″快捷键″，为了提高操作效率，使用者可能会根据自己工作习惯自定义快捷键。新型水环境信息处理系统及一体化设备允许使用者自定义快捷键，只需在系统设置中定义一次即可。

从软件架构层面，本系统主要分为如下几个部分：

支撑层：本系统是基于Esri公司的ArcEngine组件为地理信息引擎，开发语言是微软C#，采用了轻量级的数据库，极大的减小了系统对计算机硬件的依赖，可轻松运行在绝大部分用户计算机上。

数据层：使用了个人地理数据库(Personal Geodatabase)，其中包括了空间、属性、业务三部分数据。

服务层：依托于澜途集思自身研发的计算引擎及ArcGIS Engine引擎，系统提供了大量的空间及业务相结合的服务，可以根据不同的用户需求，快速的做出回应，生成符合甚至超出用户预期的功能。

应用层：我们依据多年的环保和水利行业经验以及多方用户的建议总结，为环保、水利各方面用户提供了满足需求，快速，准确，易用的功能模块。同时，我们也可对用户的个性化需求做出快速响应，满足行业用户在业内的个性化需求。

安全保障机制：系统为保证用户信息的安全性，采用了硬件加密锁作为系统安全体系的保证。

标准规范体系：澜途集思将环保、水利行业的各种标准进行了归纳总结，形成了一套完整的水环境地理信息行业标准规范，保证了水环境地理信息数据的可重用，可扩展等要求。

本发明的优点在于：

广泛的适应性：采用全分布式数据处理架构，将硬件、软件整合在一个体系中，采用不同的数据处理的架构来提供对不同行业应用的支撑。通过全分布式大数据处理架构和软硬件优化，使得平台能够随着客户数据的增长和业务的扩张，可通过纵向扩展硬件得到提升，还能够实现相接近线性的扩展性和低延迟、高吞吐量的性能，同时保证业务的连续性；

卓越的性能：包括极快的运算响应时间：依靠在环保、水利行业多年的业务及知识的积累，澜途集思已掌握了一整套的水环境数据体系算法，通过大量的研究与测试，开发了完全具有自主知识产权的运算引擎。该引擎在水环境数据综合处理系统中最突出的特点就是运算响应时间；良好的伸缩性：为方便用户进行数据对比，系统可同时打开4个千万数据级的数据源，性能不受到影响。极佳的稳定性：系统依托于先进的系统架构，同时采用了自动备份，自动恢复等手段，保证了系统24小时运行无死机，无崩溃，数据不丢失。

优秀的扩展性：系统除采用自主知识产权的运算引擎，同时还依托于ArcGISEngine。ArcGIS Engine是美国ESRI公司推出的用于建立自定义程序的嵌入式GIS组件的一个完整类库使用ArcGIS Engine开发工具包，开发人员在建立定制的地图接口方面具有前所未有的灵活性。

借助于ArcGIS工具的强大功能，本系统具有非常优秀的可拓展性，能方便的接入包括水利、水务、环保等行业领域新建的各类业务应用系统和数据节点，满足水环境各方面数据处理的要求。

可靠的安全性：系统采用深思洛克公司的核心解决方案精锐系列，是全球软件保护行业中第一款代码移植型的解决方案，并获得了国家专利，全面的保证了用户信息的安全性。

创新性：将业务与空间信息、规范三者完美的结合在了一起，形成了业内独有的具有开创性的空间信息自动化处理方式。不仅避免了人工处理出现的遗漏与错误，更将数据处理人员的水平从专业变为了普通。使得面对海量地理信息数据时，用户不再觉得烦恼人员配置，并且将水环境地理信息数据的处理时间降低为原来的十分之一，开创了地理信息处理一键化的先河。

覆盖软硬一体全环节，满足个性化定制需求：采用软硬件一体的创新数据处理平台，针对不同应用需求融合硬件到软件的一系列的手段实现数据采集、数据存储、数据处理、数据分析到数据呈现的全环节覆盖，为用户提供整体方案，用户可以根据各自应用特点选择不同系列的产品，实现按需定制、插电即用。系统硬件配置表如下所示：

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水环境信息处理系统，其特征在于：包括处理器及与其连接的数据处理模块，所述数据处理模块将来自采集装置的数据进行处理后，传输至数据文件模块中进行存储；所述处理器还连接有视图模块、选择查询模块、属性检查模块和统计查询模块，所述视图模块、选择查询模块、属性检查模块和统计查询模块均可通过工具栏模块对各个模块显示在显示模块上的内容进行操作编辑；所述工具栏模块还连接系统设置模块，所述系统设置模块可通过工具栏设置快捷键。

2.根据权利要求1所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：所述数据文件模块内具有地理数据库用于存储水环境信息。

3.根据权利要求1所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：所述视图模块具有在显示模块上显示的图层列表窗口、数据源路线列表窗口、水体数据路线列表窗口、城市建成区路线列表窗口、断面设施列表窗口。

4.根据权利要求1所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：所述工具栏模块具有在显示模块上显示的打开、保存、撤销、恢复、剪切、粘贴、复制、删除、放大、缩小、全图、漫游、选择、属性、SQL查询、快捷统计、通用查找、测量、桩号定位、路段选线、突显桩号之间的路段、坐标定位、硬化着色、数据源、刷新、加节点、删节点、框选删节点、加密节点、拟合、打断、相交点打断、移动、翻转、移点到线、新增、属性复制、跨层复制按钮。

5.根据权利要求4所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：工具栏模块还包括要素标定模块，系统根据用户需求，有些数据无法到现场进行采集，系统提供在PC端进行要素标定的功能，用户结合百度地图、高德地图、卫星在线地图等辅助数据，在系统上标记要素所在的位置，同时能够对数据进行属性编辑和图形检查。

6.根据权利要求1所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：所述选择查询模块可按照如下方式进行查询：根据编码选河流附属设施、根据位置范围选择河流及附属设施。

7.根据权利要求1所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：所述水环境信息数据包括河流、断面、采样点、河岸带、水库、污水处理厂、工业园区、闸坝、排污口、自然保护区、饮用水水源地、污染源、养殖场、水文站、黑臭水体检测点、工程项目、环境风险企业、规模用水户、公共供水企业、港口码头、水产养殖点、种植业污染源、农业用水区、渔业用水区、畜禽养殖场、工业用水区指标项。

8.根据权利要求1所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：所述属性检查模块包括水体属性检查模块、断面属性检查模块、建成区属性检查模块。

9.根据权利要求1所述的一种水环境信息处理系统，其特征在于：所述统计查询模块包括水体统计和查询模块、断面统计和查询模块、建成区统计和查询模块。

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