WebGIS使GIS应用走向公众,通过网络可以将空间信息传至千家万户,如美国纽约州某县通过电视有线网,向公众发布城市和土地等信息。香港旅游局也正在着手建立香港旅游信息系统,该系统的基础数据直接来源于香港地政署的大型空间数据库,旅游信息则由旅游协会(TA)提供。计划首先在尖沙嘴等旅游热点安装触摸屏,游客可以通过它直接了解香港地理环境和查询旅游信息。可以预见,随着Internet技术的发展,WebGIS应用终将走上普通人的办工桌、走进千家万户的家用电脑,与Internet本身一样成为人们日常生活必不可少的实用工具。WebGIS还可以应用于Intranet建立企业/部门内部的网络GIS,可以在科研机构、政府职能部门、企事业单位得到广泛应用。
 
气象山洪及地质灾害预警服务平台
    气象山洪及地质灾害预警服务平台是针对暴雨频发,地质地貌复杂,易发生山洪、泥石流、滑坡等地质灾害的地区着力打造的专业级山洪灾害监测预警整体解决方案。该平台引入气象基础数据,结合气象山洪及地质灾害预警服务平台为侧重点,集雨水情监测系统、预警系统于一体,通过对各类数据的整合、查询、分析,从而提高山洪灾害监测预警效率。
 
1、系统框架

    系统是建立在DMGIS基础地理信息平台上的,系统主要实现如下功能模块:各类数据采集、预警监控、综合分析和B/S发布。
2、技术路线
    山洪预警与气象监测系统的建设是一项复杂的系统工程,涉及面广、工作量大、技术性强、建设试用周期长、一旦系统失误,就会给当地造成巨大的经济损失。选择和制定正确的技术路线是系统建设成功的重要保证。
(1)2S集成技术
    采用 GIS (地理信息系统)技术对空间数据库进行管理,并对空间数据进行分析,采用 RS (遥感)对空间数据进行更新查看。
GIS与RS 的集成:GIS 是管理和分析空间数据的有力工具,而遥感( RS )是一种快速进行大区域空间数据采集和分类的有效手段,两者操作对象都是空间实体,相互之间联系支持补充关系,两者的结合,是技术上的必须。
(2)空间数据库技术
    当前 GIS 技术发展的最新趋势是采用关系数据库或对象关系数据库管理空间数据,如 ESRI 的 SDE 和 ArsSDE 、 Oracle 的 Spatial 、 Informix 的 Spatial Datablade 、 MapInfo 的 SpatialWare ,构成了数据 GIS 服务器,可以充分利用 RDBMS 数据管理的功能,利用 SQL 语言对空间与非空间数据进行操作,同时可以利用关系数据库的海量数据管理、事务处理( Transaction )、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能,使空间数据与非空间数据一体化集成,实现了真正的 Client/Server 结构。 系统将采用关系数据库管理空间数据和属性数据,确保空间和非空间数据的一体化集成。
(3)空间信息可视化技术
    随着信息可视化技术( Visualization )、互联网络技术( Internet )以及多媒体技术( Multimedia )的不断发展,信息处理技术特别是与地理信息相关的技术在各行各业中的应用不断深入。
利用空间信息可视化技术能够帮助地质灾害预报人员分析、查询大量数据信息并以直观的电子地图方式显示结果,将传统的数据库存带入到空间数据库中,弥补了 MIS 系统中分析数据的局限性,使得指挥中心对各个方面的情况有一个全面的了解,统筹安排,大大提高了现代化管理水平。
(4)采用分布与集中相结合的数据存储方式
    采用以分布与集中相结合的数据存储方式。在每层数据库服务器中,存放本地数据,同时将本地区的数据上传到上级单位。这种存储方式可以体现各警用专业部门的自主性,减少网络流量,提高系统响应能力。同时由于数据冗余存储保证了数据的安全性,并为形成良好的运行维护机制打好基础。
(5)采用C/S+B/S结构
    采用C/S与B/S的混合模式,C/S采用二三维一体化GIS平台,B/S采用最新的网格WEBGIS并基于Silverlight平台,开发一项关于气象资料、水雨情信息、灾害监测与预警的综合管理和共享的数字化平台。水情信息部门内部局域网使用C/S结构,便于水情数据库的数据维护、空间数据可视化交互编辑、大量实测数据的更新;而B/S结构体系解决了空间数据的远程应用问题,便于数据的发布、公众气象服务信息查询、大众水情信息查询和山洪预警信息等数据的更新。该系统充分利用两种结构体系各自的优点,有机的结合在一起,实现山洪预警信息“更全、更准、更快、更新”的共享服务。
3、系统功能设计
    系统基于DMGIS平台,整合基础地理信息、气象信息、水文信息等各类信息,实现对县级山洪预警与气象监测服务功能。系统主要包括数据采集系统、预警监控系统、综合分析系统和B/S发布系统。
3.1数据采集系统
3.1.1总体设计
    数据采集系统主要包括公共气象信息的采集和气象面雨量数据的采集。
3.1.2功能设计
3.1.2.1公共气象信息采集
    数据采集系统主要负责采集各类气象报文数据,并将数据集中存储到指定的系统数据库中,系统可以根据各地气象局的实际情况和特殊需求,采用DDN、FTP、局域网的方式完成数据采集和汇总。
采集的数据主要包括气象预报数据(城镇预报、乡镇预报),气象实况数据(区域自动站、雷达资料、云图资料)。
3.1.2.2气象面雨量数据采集
    公共气象数据采集中可调用气象雨量数据采集系统,主要负责采集各区域站雨量数据和市台文字报,同时在地图中显示各测站运行状态,提供测站信息管理功能。
    气象雨量数据采集系统中设有是否输出功能,通过该功能可以灵活控制采集情况,可以控制采集哪个站点而不采集哪个站点,可以选择采集哪类数据而不采集哪类数据。
3.2预警监控系统
3.2.1总体设计
    山洪信息监控系统主要对气象雨量、水务水情、雷达、水务雨情进行实时监控,当检测到超过指定的监控指标时(达到监控要素设置阀值时)服务器就启动声音报警或给设定对象发送报警短信。
3.2.2功能设计
    通过建设实用、可靠的水雨情监测系统,扩大山洪灾害易发区水雨情收集的信息量,提高水雨情信息的收集时效,为山洪灾害的预报预警、做好防灾减灾工作提供准确的基本信息。
根据预先设定的重要天气和灾害性天气的标准,通过对自动雨量站、区域自动气象站资料及危险报进行跟踪分析,当发现将有或已有灾害性天气发生或重要天气信息出现时,发出警报。可以灵活的增加和删除要预警要素和预警值的信息,当发现雨量数据达到或超过所设定的阀值时,则立即启动预警模块,进行预警提示,可以通过手机短信和彩信、电视、电子显示屏和网络等多中发布渠道。
自动获取监测站雨量数据;
设置监测数据阀值,对各类气象数据预警值进行预设置,不同数值可设置为不同级别的预警信号;
    系统自动报警,当发生监测数值超标时,系统发出报警讯息,并在电子地图上以醒目的方式(图标、高亮、闪烁)显示监测数值超标的监测站与监测到的数值。
3.3综合分析系统
3.3.1总体设计
    该子系统主要包括地图操作、信息查询、预警分析和辅助管理模块。
3.3.2功能设计
3.3.2.1地图操作
    地理图层的管理:设置地图图层的显隐方式。而且在地理地图上最初为简要的几个图层,包括(省市县的界线 以及省市县的 点图层),其他图层提供给用户进行选择性的显示。
    窗口的管理:包括地图放大、地图缩小、地图移动、全图显示等窗口操作功能,提供右健快捷操作。
    距离、多边形面积、矩形面积、圆形面积测量。
    部分工程打印、整个工程打印、部分地图输出、整个地图输出。
    提供还原取消地图原来的操作功能,复位地图显示。
3.3.2.2信息查询
    气象数据展示:预报数据(城镇预报、乡镇预报)查询展示、实况数据查询显示与分析(区域自动站、雷达资料、云图资料);
    水务数据展示:水情数据查询显示(水库、河道水情数据)与分析统计,雨情数据查询显示与统计(按照站点、区域进行图表统计);
    地灾隐患点:查询和统计地图范围内的对应的地灾隐患点信息和历史灾点信息。
    防汛设施:主要包括水库、河道等防洪设施的查询和编辑。
3.3.2.3预警分析
    预警分析主要包括:预警发布、山洪分析和辅助决策。其中预警发布包括预警监控、预警发布、预警分析、预警评估、历史查询和应急分析。山洪分析包括短期分析、短临分析、面雨量分析和洪水淹没分析。辅助决策包括预案管理和动态标绘。
3.3.2.3.1预警发布
    预警监控:调用预警监控系统,可以灵活的增加和删除要预警要素和预警值的信息,当发现雨量、水位、雷达等数据达到或超过所设定的阀值时,则启动预警模块,进行预警提示;
    预警分析:对区域进行网格划分,然后自动的对每个网格的地质环境、气象雨量实况和预报进行分析。生成地灾气象预警预报成果,得到出地质灾害发生的可能性。预警分析后,结合相应的地质图    ,画出精细的预警区域,最后将制作的预警产品进行发布;
    预警发布:主要是实现对预警范围和区域的地图选择、预警等级和预警类型的设置,再结合相匹配的预警标准和防御指南,对预警地图和文字信息进行发布;
    预警评估:结合查询发布的预警信息,对比相关的防洪基础设施信息,对已发布的防洪预警信息的危害度、可行性等进行评估,以文字形式进行编辑评估。
    历史查询:对已经发布的历史预警信息进行查询。查询可以根据预警发布时间段进行查询,查询的结, 果将会在列表中进行显示,选择一条预警历史记录,可以查询些预警信息的地图显示、查看相    关预警文档,并可以对些预警记录进行删除等操作。
    应急分析:通过应急定位、区域范围分析,结合气象信息和地图数据信息对应急区域一定范围内的情况进行分析,及时准确地掌握应急区域信息,为应对应急事件提供了必要条件。
3.3.2.3.2洪水分析
    短期分析:根据山洪易发分区图、临近几日内的实况气象雨量数据、雨量预报数据进行综合分析,主要利用GIS的GRID进行预警分析,分析结果以不同的色块网格显示,并可自动分析出预警区(可以    圆滑边界)。
    短临分析:利用多普勒雷达数据,分析雷达辐射范围内的短临降雨量值,并结合实况信息和山洪灾害易发图,利用GIS的GRID进行预警分析,分析结果以不同的色块网格显示,并可自动分析出预警区   (可以圆滑边界)。
    面雨量分析:结合气象雨量数据、水利雨水数据,进行全县范围内面雨量的分析。分析范围可设定为行政区划或流域。
    洪水淹没分析:根据地形高程、气象雨量数据、水情数据,对河流水系沿线进行一定缓冲范围内可能淹没的区域进行分析,河流缓冲范围进行网格划分,通过空间插值运算,结果赋在小网格上,以    不同色斑块显示。
3.3.2.3.3辅助决策
    预案管理:对防洪部门制作的决策文件,进行分类管理,提供编辑、上传、删除操作权限。
    动态标绘:结合预警位置,可进行可到达最短路径分析,撤离路线模拟、军事标绘动态模拟,在地图上更加形象。
3.3.2.4辅助管理
    辅助管理主要包括各类站点管理、短信模块管理、防汛工程信息编辑、系统权限与日志管理。
    各类站点管理:主要包括地面站信息和区域站信息的查询、添加、修改和删除等操作;
    短信模块管理:包括短信联系人信息的编辑关系,短信接口设置与测试连接等;
    防汛工程信息编辑:通过条件或点击查询各类防汛工程设施,同时可对实体进行添加、删除、修改等操作;
    系统权限:主要是对用户进行管理,在这里可以添加、修改、删除登录系统的用户。
    日志管理:主要对登录系统信息进行管理,提供用户名和日期两种查询方式,可以查看登录系统的用户、登录时间及事件。
 
3.4 B/S发布系统
3.4.1总体设计
    基于最新的AJAX技术的网格WebGIS,实现了气象信息、水文信息、预警信息及各类专业气象预报信息的查看以及地图的基本操作等功能。
依托县级山洪预警与气象监测平台,与相关部门的基础信息采集系统对接,建立社会经济和自然地理基础资料数据库、气象灾害风险数据库、山洪地质灾害指标库等。实现气象灾害预警信息发布所需的各类基础信息的存储、处理和管理功能。
产品发布系统主要部署在县级,提供Web Services访问接口,实现本系统与上、下级分系统之间的信息传输,上下级通过网络直接使用服务。
3.4.2功能设计
地图显示气象预报数据,可以查看未来时间段的天气情况。
地图显示气象实况数据,查看区域自动站多要素信息、等值线图的显示,雷达图、云图等在地图上进行叠加显示。
预报制作信息的地图展示,主要是与预报制作功能相衔接,将通过分析得到的预报制作信息在地图上展示出来。
地图查看气象灾害预警信息,地图显示对应预警区域、等级。
水文气象信息通过实况和预报信息、结合网格插值运算等方法,计算出区域面雨量值,在地图上显示。
 
气象三维平台产品简介
    气象三维平台是我公司根据气象部门的需求推出的一套全新的气象平台,将三维应用于气象领域,提供了最直观、最快捷、最美观且功能强大的服务,系统的开展主要是以天气预报,区域气象,雷电信息,水文气象,地质灾害,森林火险等数据的预报、查询和预警为目的,在已掌握主要各类灾害类型、规模、时空分布及危害程度等大量资料的工作基础上,结合实时的天气情况、累计天气变化情况,建立的气象预报、预警、发布系统。为有关部门领导对自然灾害防治分级管理提供科学的决策依据,并科学地预警自然灾害,并及时发布灾情信息,提高对突发性自然灾害的应急能力。系统将通过人性化的操作、精确的定位、直观逼真的地图,带给用户的体验是传统气象信息发布平台所无法比拟的。
系统的优势:
          直观华丽:点开三维地图,一条条逼真的道路与真实的地貌跃然眼前,形成强烈的视觉冲击;
          精确定位:不必去看繁琐的文字说明以及模糊的平面地图位置定位,一目了然。
          高性能三维显示 :通过多线程技术,许多工作能同时进行,因而地图浏览速度极快。
          浏览方便 :在三维地图中进行任意缩放和漫游、可以模拟飞行,对目标进行全方位的观察分析;
          将三维应用于气象行业,更清晰直观的了解天气状况。
 
基本的地图操作功能
    提供放大、缩小、漫游、量算、视图回溯、图层控制等地图基本操作功能。
空间信息查询
    提供地图上点击查询空间地物的属性信息和提供输入地物名称查询并在地图上定位功能。
地形量算
    可以在地图上进行距离、多边形面积、圆形面积的量算
辅助工具
    提供了鹰眼、图层管理和图例、地图基本操作、各种方式的输出等辅助工具。这些工具都可以根据需要在地图上显示。
 
(一)、地形信息准确,地物表现直观、详细
     采用标准地形图建立数字地面模型,可以准确的按比例还原地貌形态;采用卫星遥感影象做为地表贴面,反映和实地一样的地表形态,河流、植被、道路、居民地等信息一目了然。卫星遥感影象的色彩,经过合理的波段组合和时相选取,可以模拟实地景观,如同身临其境。
(二)、天气预报
     1、系统对不同时段的天气进行预报,并在地图上通过不同的图标和数据显示出来,也可以列表显示。
     2、天气精细预报。预报内容中包含温、雨、湿、风四个要素,可以在地图上和列表中显示各个监测点不同的要素预报情况,地图上通过图标和文字表示(可以指定文字显示的要素), 鼠标移动到图标上可以自动显示详细数据,并且可以对有些要素生成等值线。
(三)、天气实况查询
     各个时间点各个监测点不同的要素实况情况,地图上通过图标和文字表示。
(四)、雷达图、云图的展示
       不同的类型、不同的时间实时显示监测站点的雷达图、云图。同时也可把选择的雷达图、云图部分或全部生成图片或AVI保存选择时段卫星云图、雷达图进行播放。
(五)、雷电信息预报
      雷电信息的预报、历史雷电信息查询编辑和历史雷电信息地图、列表显示,雷电区划图的查看。
(六)、地质灾害点预报
      地质灾害隐患点的查询显示;历史灾害点的查看,在三维地图中显示一目了然。
(七)、交通气象、水文气象、森林火险预报
     系统提供各个行业气象预报,并进行分析。
(八)、动画三维
     可以在三维地图中制作天气变化情况形成动画效果并进行保存播放。
 
地质灾害气象预警应急系统

地质灾害气象预警应急系统主要包括:预警分析模块、应急管理模块、动态模拟模块、灾点管理模块、气象信息模块、信息查询模块、日常值班模块、系统工具模块、工程管理模块,三维显示模块。
1、预警应急分析
预警分析与制作
    在预警分析中,划分网格后对预警要素进行设置,如地质灾害因子(包括相关的地质灾害分因子)、气象因子等。

预警成果输出
    预警成果输出时系统提供了中小尺度雨量查询、数据预报查询、雷达图查询、预警标绘制作等功能,通过这些功能可以更直观地了解预警区域内的气象信息情况并绘制相应的地图标绘显示信息,可以生成图文并茂的地质灾害预警文档。

2、应急模块
    本模块主要包括应急分析与发布,应急成果输出,应急历史查询。实现灾点的定位分析,可分析灾区的影响范围,对灾点的范围内的要素进行分析,并能生成应急文档,能及时有效地实现对突发事件的应急处理能力。结合动态标绘,直观显示引发灾害的原因及救灾应急措施,相关的气象信息,为应急提供参考数据。
应急模块包含功能
• 灾点定位:可以是地质灾害点、地名定位等,可进行模糊查找定位。
• 灾区影响范围:可输入分析范围进行缓冲区分析,也可结合实地地形进行手工描绘影响范围。
• 路径分析:显示灾点的撤离路线,能够选择最优路径,主要是能够展示灾情的路线分析及可编辑的撤离路线。
• 地理信息:结合灾区内的灾点、居民点,道路等要素进行了分析。
• 气象信息:实现显示灾区最近的气象信息包括实况和预报,相关的气象数值信息,提供一定的灾害参考数据。
• 应急完成:结合地理信息和气象信息分析之后完成应急分析并将其存入数据库中。
• 动画标绘:成果输出时可以制作直观的动态推演图,并能结合最新的雷达图以供参考
• 生成应急文档:能够邮箱、短信、传真发送,可以关联图片生成。
• 应急历史查询:对存入数据库中的应急产品根据时间进行查询查看。
3.动态模拟
    动态模拟主要提供了一些动态的辅助工具,用户可以自行的建立一个动态的方案,可以用于模拟灾害的发展趋势、气象信息的的动态展示等,逼真形象的向用户展示一些可能发生的模拟场景。
一般方案制作(动态模拟)
 
4.气象信息
气象信息查看主要包括:
    中小尺度雨量
    预报天气信息
    精细预报
    卫星云图
    多普勒雷达图
    省台报文
    文字预报信息

5.灾点管理模块
    本模块主要是对地质灾害信息的查询。通过地质灾害隐患点的查询统计,了解数据库中各类地质灾害情况和总体统计信息,主要包括斜坡、滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降7类地质灾害隐患信息。方便的对灾点进行导入导出,能根据条件实现对灾点的查询。灾害信息的准确查询,能够让管理人员更好地掌握灾害信息,为准确及时地进行预警提供保障。
主要包括灾点查询、灾点统计、数据处理三部分。
灾点查询
灾点查询功能主要根据灾点编号、名称、乡镇名称、灾害类型、规模等级、险情等级、灾情等级、威胁人口范围、威胁财产范围等进行灾点信息查询。同时可以关联以下条件,在地图进行多边形、矩形、圆形、线形的灾害点查询。
灾点统计
   灾点统计主要是根据条件,如统计县(市)、统计类型(七种灾害类型)、灾害数量、灾情等级、险情等级、威胁人口、死亡人口、威胁财产等统计内容进行统计图(饼图、直方图等)的输出。
数据处理
    数据处理功能主要是实现地质灾害数据的转换、更新地理图层灾害点数据、更新中小尺度数据、校正网格数据。
6.日常值班
    日常值班监测默认的预警雨量检测时间间隔是1小时,用户可根据需要进行修改;
    选择预警参数设置,可以在此对单个或全部的站点进行不同预警等级(三、四、五级)的雨量阀域值进行设置,如果预警雨量值超过设置的相应等级值则会声音报警。

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