WebGIS使GIS應用走向公眾,通過網絡可以將空間信息傳至千家萬戶,如美國紐約州某縣通過電視有線網,向公眾發布城市和土地等信息。香港旅游局也正在著手建立香港旅游信息系統,該系統的基礎數據直接來源于香港地政署的大型空間數據庫,旅游信息則由旅游協會(TA)提供。計劃首先在尖沙嘴等旅游熱點安裝觸摸屏,游客可以通過它直接了解香港地理環境和查詢旅游信息。可以預見,隨著Internet技術的發展,WebGIS應用終將走上普通人的辦工桌、走進千家萬戶的家用電腦,與Internet本身一樣成為人們日常生活必不可少的實用工具。WebGIS還可以應用于Intranet建立企業/部門內部的網絡GIS,可以在科研機構、政府職能部門、企事業單位得到廣泛應用。
 
氣象山洪及地質災害預警服務平臺
    氣象山洪及地質災害預警服務平臺是針對暴雨頻發,地質地貌復雜,易發生山洪、泥石流、滑坡等地質災害的地區著力打造的專業級山洪災害監測預警整體解決方案。該平臺引入氣象基礎數據,結合氣象山洪及地質災害預警服務平臺為側重點,集雨水情監測系統、預警系統于一體,通過對各類數據的整合、查詢、分析,從而提高山洪災害監測預警效率。
 
1、系統框架

    系統是建立在DMGIS基礎地理信息平臺上的,系統主要實現如下功能模塊:各類數據采集、預警監控、綜合分析和B/S發布。
2、技術路線
    山洪預警與氣象監測系統的建設是一項復雜的系統工程,涉及面廣、工作量大、技術性強、建設試用周期長、一旦系統失誤,就會給當地造成巨大的經濟損失。選擇和制定正確的技術路線是系統建設成功的重要保證。
(1)2S集成技術
    采用 GIS (地理信息系統)技術對空間數據庫進行管理,并對空間數據進行分析,采用 RS (遙感)對空間數據進行更新查看。
GIS與RS 的集成:GIS 是管理和分析空間數據的有力工具,而遙感( RS )是一種快速進行大區域空間數據采集和分類的有效手段,兩者操作對象都是空間實體,相互之間聯系支持補充關系,兩者的結合,是技術上的必須。
(2)空間數據庫技術
    當前 GIS 技術發展的最新趨勢是采用關系數據庫或對象關系數據庫管理空間數據,如 ESRI 的 SDE 和 ArsSDE 、 Oracle 的 Spatial 、 Informix 的 Spatial Datablade 、 MapInfo 的 SpatialWare ,構成了數據 GIS 服務器,可以充分利用 RDBMS 數據管理的功能,利用 SQL 語言對空間與非空間數據進行操作,同時可以利用關系數據庫的海量數據管理、事務處理( Transaction )、記錄鎖定、并發控制、數據倉庫等功能,使空間數據與非空間數據一體化集成,實現了真正的 Client/Server 結構。 系統將采用關系數據庫管理空間數據和屬性數據,確保空間和非空間數據的一體化集成。
(3)空間信息可視化技術
    隨著信息可視化技術( Visualization )、互聯網絡技術( Internet )以及多媒體技術( Multimedia )的不斷發展,信息處理技術特別是與地理信息相關的技術在各行各業中的應用不斷深入。
利用空間信息可視化技術能夠幫助地質災害預報人員分析、查詢大量數據信息并以直觀的電子地圖方式顯示結果,將傳統的數據庫存帶入到空間數據庫中,彌補了 MIS 系統中分析數據的局限性,使得指揮中心對各個方面的情況有一個全面的了解,統籌安排,大大提高了現代化管理水平。
(4)采用分布與集中相結合的數據存儲方式
    采用以分布與集中相結合的數據存儲方式。在每層數據庫服務器中,存放本地數據,同時將本地區的數據上傳到上級單位。這種存儲方式可以體現各警用專業部門的自主性,減少網絡流量,提高系統響應能力。同時由于數據冗余存儲保證了數據的安全性,并為形成良好的運行維護機制打好基礎。
(5)采用C/S+B/S結構
    采用C/S與B/S的混合模式,C/S采用二三維一體化GIS平臺,B/S采用最新的網格WEBGIS并基于Silverlight平臺,開發一項關于氣象資料、水雨情信息、災害監測與預警的綜合管理和共享的數字化平臺。水情信息部門內部局域網使用C/S結構,便于水情數據庫的數據維護、空間數據可視化交互編輯、大量實測數據的更新;而B/S結構體系解決了空間數據的遠程應用問題,便于數據的發布、公眾氣象服務信息查詢、大眾水情信息查詢和山洪預警信息等數據的更新。該系統充分利用兩種結構體系各自的優點,有機的結合在一起,實現山洪預警信息“更全、更準、更快、更新”的共享服務。
3、系統功能設計
    系統基于DMGIS平臺,整合基礎地理信息、氣象信息、水文信息等各類信息,實現對縣級山洪預警與氣象監測服務功能。系統主要包括數據采集系統、預警監控系統、綜合分析系統和B/S發布系統。
3.1數據采集系統
3.1.1總體設計
    數據采集系統主要包括公共氣象信息的采集和氣象面雨量數據的采集。
3.1.2功能設計
3.1.2.1公共氣象信息采集
    數據采集系統主要負責采集各類氣象報文數據,并將數據集中存儲到指定的系統數據庫中,系統可以根據各地氣象局的實際情況和特殊需求,采用DDN、FTP、局域網的方式完成數據采集和匯總。
采集的數據主要包括氣象預報數據(城鎮預報、鄉鎮預報),氣象實況數據(區域自動站、雷達資料、云圖資料)。
3.1.2.2氣象面雨量數據采集
    公共氣象數據采集中可調用氣象雨量數據采集系統,主要負責采集各區域站雨量數據和市臺文字報,同時在地圖中顯示各測站運行狀態,提供測站信息管理功能。
    氣象雨量數據采集系統中設有是否輸出功能,通過該功能可以靈活控制采集情況,可以控制采集哪個站點而不采集哪個站點,可以選擇采集哪類數據而不采集哪類數據。
3.2預警監控系統
3.2.1總體設計
    山洪信息監控系統主要對氣象雨量、水務水情、雷達、水務雨情進行實時監控,當檢測到超過指定的監控指標時(達到監控要素設置閥值時)服務器就啟動聲音報警或給設定對象發送報警短信。
3.2.2功能設計
    通過建設實用、可靠的水雨情監測系統,擴大山洪災害易發區水雨情收集的信息量,提高水雨情信息的收集時效,為山洪災害的預報預警、做好防災減災工作提供準確的基本信息。
根據預先設定的重要天氣和災害性天氣的標準,通過對自動雨量站、區域自動氣象站資料及危險報進行跟蹤分析,當發現將有或已有災害性天氣發生或重要天氣信息出現時,發出警報。可以靈活的增加和刪除要預警要素和預警值的信息,當發現雨量數據達到或超過所設定的閥值時,則立即啟動預警模塊,進行預警提示,可以通過手機短信和彩信、電視、電子顯示屏和網絡等多中發布渠道。
自動獲取監測站雨量數據;
設置監測數據閥值,對各類氣象數據預警值進行預設置,不同數值可設置為不同級別的預警信號;
    系統自動報警,當發生監測數值超標時,系統發出報警訊息,并在電子地圖上以醒目的方式(圖標、高亮、閃爍)顯示監測數值超標的監測站與監測到的數值。
3.3綜合分析系統
3.3.1總體設計
    該子系統主要包括地圖操作、信息查詢、預警分析和輔助管理模塊。
3.3.2功能設計
3.3.2.1地圖操作
    地理圖層的管理:設置地圖圖層的顯隱方式。而且在地理地圖上最初為簡要的幾個圖層,包括(省市縣的界線 以及省市縣的 點圖層),其他圖層提供給用戶進行選擇性的顯示。
    窗口的管理:包括地圖放大、地圖縮小、地圖移動、全圖顯示等窗口操作功能,提供右健快捷操作。
    距離、多邊形面積、矩形面積、圓形面積測量。
    部分工程打印、整個工程打印、部分地圖輸出、整個地圖輸出。
    提供還原取消地圖原來的操作功能,復位地圖顯示。
3.3.2.2信息查詢
    氣象數據展示:預報數據(城鎮預報、鄉鎮預報)查詢展示、實況數據查詢顯示與分析(區域自動站、雷達資料、云圖資料);
    水務數據展示:水情數據查詢顯示(水庫、河道水情數據)與分析統計,雨情數據查詢顯示與統計(按照站點、區域進行圖表統計);
    地災隱患點:查詢和統計地圖范圍內的對應的地災隱患點信息和歷史災點信息。
    防汛設施:主要包括水庫、河道等防洪設施的查詢和編輯。
3.3.2.3預警分析
    預警分析主要包括:預警發布、山洪分析和輔助決策。其中預警發布包括預警監控、預警發布、預警分析、預警評估、歷史查詢和應急分析。山洪分析包括短期分析、短臨分析、面雨量分析和洪水淹沒分析。輔助決策包括預案管理和動態標繪。
3.3.2.3.1預警發布
    預警監控:調用預警監控系統,可以靈活的增加和刪除要預警要素和預警值的信息,當發現雨量、水位、雷達等數據達到或超過所設定的閥值時,則啟動預警模塊,進行預警提示;
    預警分析:對區域進行網格劃分,然后自動的對每個網格的地質環境、氣象雨量實況和預報進行分析。生成地災氣象預警預報成果,得到出地質災害發生的可能性。預警分析后,結合相應的地質圖    ,畫出精細的預警區域,最后將制作的預警產品進行發布;
    預警發布:主要是實現對預警范圍和區域的地圖選擇、預警等級和預警類型的設置,再結合相匹配的預警標準和防御指南,對預警地圖和文字信息進行發布;
    預警評估:結合查詢發布的預警信息,對比相關的防洪基礎設施信息,對已發布的防洪預警信息的危害度、可行性等進行評估,以文字形式進行編輯評估。
    歷史查詢:對已經發布的歷史預警信息進行查詢。查詢可以根據預警發布時間段進行查詢,查詢的結, 果將會在列表中進行顯示,選擇一條預警歷史記錄,可以查詢些預警信息的地圖顯示、查看相    關預警文檔,并可以對些預警記錄進行刪除等操作。
    應急分析:通過應急定位、區域范圍分析,結合氣象信息和地圖數據信息對應急區域一定范圍內的情況進行分析,及時準確地掌握應急區域信息,為應對應急事件提供了必要條件。
3.3.2.3.2洪水分析
    短期分析:根據山洪易發分區圖、臨近幾日內的實況氣象雨量數據、雨量預報數據進行綜合分析,主要利用GIS的GRID進行預警分析,分析結果以不同的色塊網格顯示,并可自動分析出預警區(可以    圓滑邊界)。
    短臨分析:利用多普勒雷達數據,分析雷達輻射范圍內的短臨降雨量值,并結合實況信息和山洪災害易發圖,利用GIS的GRID進行預警分析,分析結果以不同的色塊網格顯示,并可自動分析出預警區   (可以圓滑邊界)。
    面雨量分析:結合氣象雨量數據、水利雨水數據,進行全縣范圍內面雨量的分析。分析范圍可設定為行政區劃或流域。
    洪水淹沒分析:根據地形高程、氣象雨量數據、水情數據,對河流水系沿線進行一定緩沖范圍內可能淹沒的區域進行分析,河流緩沖范圍進行網格劃分,通過空間插值運算,結果賦在小網格上,以    不同色斑塊顯示。
3.3.2.3.3輔助決策
    預案管理:對防洪部門制作的決策文件,進行分類管理,提供編輯、上傳、刪除操作權限。
    動態標繪:結合預警位置,可進行可到達最短路徑分析,撤離路線模擬、軍事標繪動態模擬,在地圖上更加形象。
3.3.2.4輔助管理
    輔助管理主要包括各類站點管理、短信模塊管理、防汛工程信息編輯、系統權限與日志管理。
    各類站點管理:主要包括地面站信息和區域站信息的查詢、添加、修改和刪除等操作;
    短信模塊管理:包括短信聯系人信息的編輯關系,短信接口設置與測試連接等;
    防汛工程信息編輯:通過條件或點擊查詢各類防汛工程設施,同時可對實體進行添加、刪除、修改等操作;
    系統權限:主要是對用戶進行管理,在這里可以添加、修改、刪除登錄系統的用戶。
    日志管理:主要對登錄系統信息進行管理,提供用戶名和日期兩種查詢方式,可以查看登錄系統的用戶、登錄時間及事件。
 
3.4 B/S發布系統
3.4.1總體設計
    基于最新的AJAX技術的網格WebGIS,實現了氣象信息、水文信息、預警信息及各類專業氣象預報信息的查看以及地圖的基本操作等功能。
依托縣級山洪預警與氣象監測平臺,與相關部門的基礎信息采集系統對接,建立社會經濟和自然地理基礎資料數據庫、氣象災害風險數據庫、山洪地質災害指標庫等。實現氣象災害預警信息發布所需的各類基礎信息的存儲、處理和管理功能。
產品發布系統主要部署在縣級,提供Web Services訪問接口,實現本系統與上、下級分系統之間的信息傳輸,上下級通過網絡直接使用服務。
3.4.2功能設計
地圖顯示氣象預報數據,可以查看未來時間段的天氣情況。
地圖顯示氣象實況數據,查看區域自動站多要素信息、等值線圖的顯示,雷達圖、云圖等在地圖上進行疊加顯示。
預報制作信息的地圖展示,主要是與預報制作功能相銜接,將通過分析得到的預報制作信息在地圖上展示出來。
地圖查看氣象災害預警信息,地圖顯示對應預警區域、等級。
水文氣象信息通過實況和預報信息、結合網格插值運算等方法,計算出區域面雨量值,在地圖上顯示。
 
氣象三維平臺產品簡介
    氣象三維平臺是我公司根據氣象部門的需求推出的一套全新的氣象平臺,將三維應用于氣象領域,提供了最直觀、最快捷、最美觀且功能強大的服務,系統的開展主要是以天氣預報,區域氣象,雷電信息,水文氣象,地質災害,森林火險等數據的預報、查詢和預警為目的,在已掌握主要各類災害類型、規模、時空分布及危害程度等大量資料的工作基礎上,結合實時的天氣情況、累計天氣變化情況,建立的氣象預報、預警、發布系統。為有關部門領導對自然災害防治分級管理提供科學的決策依據,并科學地預警自然災害,并及時發布災情信息,提高對突發性自然災害的應急能力。系統將通過人性化的操作、精確的定位、直觀逼真的地圖,帶給用戶的體驗是傳統氣象信息發布平臺所無法比擬的。
系統的優勢:
          直觀華麗:點開三維地圖,一條條逼真的道路與真實的地貌躍然眼前,形成強烈的視覺沖擊;
          精確定位:不必去看繁瑣的文字說明以及模糊的平面地圖位置定位,一目了然。
          高性能三維顯示 :通過多線程技術,許多工作能同時進行,因而地圖瀏覽速度極快。
          瀏覽方便 :在三維地圖中進行任意縮放和漫游、可以模擬飛行,對目標進行全方位的觀察分析;
          將三維應用于氣象行業,更清晰直觀的了解天氣狀況。
 
基本的地圖操作功能
    提供放大、縮小、漫游、量算、視圖回溯、圖層控制等地圖基本操作功能。
空間信息查詢
    提供地圖上點擊查詢空間地物的屬性信息和提供輸入地物名稱查詢并在地圖上定位功能。
地形量算
    可以在地圖上進行距離、多邊形面積、圓形面積的量算
輔助工具
    提供了鷹眼、圖層管理和圖例、地圖基本操作、各種方式的輸出等輔助工具。這些工具都可以根據需要在地圖上顯示。
 
(一)、地形信息準確,地物表現直觀、詳細
     采用標準地形圖建立數字地面模型,可以準確的按比例還原地貌形態;采用衛星遙感影象做為地表貼面,反映和實地一樣的地表形態,河流、植被、道路、居民地等信息一目了然。衛星遙感影象的色彩,經過合理的波段組合和時相選取,可以模擬實地景觀,如同身臨其境。
(二)、天氣預報
     1、系統對不同時段的天氣進行預報,并在地圖上通過不同的圖標和數據顯示出來,也可以列表顯示。
     2、天氣精細預報。預報內容中包含溫、雨、濕、風四個要素,可以在地圖上和列表中顯示各個監測點不同的要素預報情況,地圖上通過圖標和文字表示(可以指定文字顯示的要素), 鼠標移動到圖標上可以自動顯示詳細數據,并且可以對有些要素生成等值線。
(三)、天氣實況查詢
     各個時間點各個監測點不同的要素實況情況,地圖上通過圖標和文字表示。
(四)、雷達圖、云圖的展示
       不同的類型、不同的時間實時顯示監測站點的雷達圖、云圖。同時也可把選擇的雷達圖、云圖部分或全部生成圖片或AVI保存選擇時段衛星云圖、雷達圖進行播放。
(五)、雷電信息預報
      雷電信息的預報、歷史雷電信息查詢編輯和歷史雷電信息地圖、列表顯示,雷電區劃圖的查看。
(六)、地質災害點預報
      地質災害隱患點的查詢顯示;歷史災害點的查看,在三維地圖中顯示一目了然。
(七)、交通氣象、水文氣象、森林火險預報
     系統提供各個行業氣象預報,并進行分析。
(八)、動畫三維
     可以在三維地圖中制作天氣變化情況形成動畫效果并進行保存播放。
 
地質災害氣象預警應急系統

地質災害氣象預警應急系統主要包括:預警分析模塊、應急管理模塊、動態模擬模塊、災點管理模塊、氣象信息模塊、信息查詢模塊、日常值班模塊、系統工具模塊、工程管理模塊,三維顯示模塊。
1、預警應急分析
預警分析與制作
    在預警分析中,劃分網格后對預警要素進行設置,如地質災害因子(包括相關的地質災害分因子)、氣象因子等。

預警成果輸出
    預警成果輸出時系統提供了中小尺度雨量查詢、數據預報查詢、雷達圖查詢、預警標繪制作等功能,通過這些功能可以更直觀地了解預警區域內的氣象信息情況并繪制相應的地圖標繪顯示信息,可以生成圖文并茂的地質災害預警文檔。

2、應急模塊
    本模塊主要包括應急分析與發布,應急成果輸出,應急歷史查詢。實現災點的定位分析,可分析災區的影響范圍,對災點的范圍內的要素進行分析,并能生成應急文檔,能及時有效地實現對突發事件的應急處理能力。結合動態標繪,直觀顯示引發災害的原因及救災應急措施,相關的氣象信息,為應急提供參考數據。
應急模塊包含功能
• 災點定位:可以是地質災害點、地名定位等,可進行模糊查找定位。
• 災區影響范圍:可輸入分析范圍進行緩沖區分析,也可結合實地地形進行手工描繪影響范圍。
• 路徑分析:顯示災點的撤離路線,能夠選擇最優路徑,主要是能夠展示災情的路線分析及可編輯的撤離路線。
• 地理信息:結合災區內的災點、居民點,道路等要素進行了分析。
• 氣象信息:實現顯示災區最近的氣象信息包括實況和預報,相關的氣象數值信息,提供一定的災害參考數據。
• 應急完成:結合地理信息和氣象信息分析之后完成應急分析并將其存入數據庫中。
• 動畫標繪:成果輸出時可以制作直觀的動態推演圖,并能結合最新的雷達圖以供參考
• 生成應急文檔:能夠郵箱、短信、傳真發送,可以關聯圖片生成。
• 應急歷史查詢:對存入數據庫中的應急產品根據時間進行查詢查看。
3.動態模擬
    動態模擬主要提供了一些動態的輔助工具,用戶可以自行的建立一個動態的方案,可以用于模擬災害的發展趨勢、氣象信息的的動態展示等,逼真形象的向用戶展示一些可能發生的模擬場景。
一般方案制作(動態模擬)
 
4.氣象信息
氣象信息查看主要包括:
    中小尺度雨量
    預報天氣信息
    精細預報
    衛星云圖
    多普勒雷達圖
    省臺報文
    文字預報信息

5.災點管理模塊
    本模塊主要是對地質災害信息的查詢。通過地質災害隱患點的查詢統計,了解數據庫中各類地質災害情況和總體統計信息,主要包括斜坡、滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷、地面沉降7類地質災害隱患信息。方便的對災點進行導入導出,能根據條件實現對災點的查詢。災害信息的準確查詢,能夠讓管理人員更好地掌握災害信息,為準確及時地進行預警提供保障。
主要包括災點查詢、災點統計、數據處理三部分。
災點查詢
災點查詢功能主要根據災點編號、名稱、鄉鎮名稱、災害類型、規模等級、險情等級、災情等級、威脅人口范圍、威脅財產范圍等進行災點信息查詢。同時可以關聯以下條件,在地圖進行多邊形、矩形、圓形、線形的災害點查詢。
災點統計
   災點統計主要是根據條件,如統計縣(市)、統計類型(七種災害類型)、災害數量、災情等級、險情等級、威脅人口、死亡人口、威脅財產等統計內容進行統計圖(餅圖、直方圖等)的輸出。
數據處理
    數據處理功能主要是實現地質災害數據的轉換、更新地理圖層災害點數據、更新中小尺度數據、校正網格數據。
6.日常值班
    日常值班監測默認的預警雨量檢測時間間隔是1小時,用戶可根據需要進行修改;
    選擇預警參數設置,可以在此對單個或全部的站點進行不同預警等級(三、四、五級)的雨量閥域值進行設置,如果預警雨量值超過設置的相應等級值則會聲音報警。

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