云南省地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)研究

耿 融，呂品翰，胡朝東

(1.云南省地質(zhì)技術(shù)信息中心，云南昆明650000；2.云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，.云南曲靖655000)

云南的地質(zhì)地理?xiàng)l件復(fù)雜，地質(zhì)環(huán)境脆弱，跨越多種氣候帶類型氣候多變，異常氣象事件頻發(fā)，致使山區(qū)水土流失嚴(yán)重，多地遭受滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害威脅，就全國來看，云南是地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的省份之一。多年來國家投入大量資金開展云南地質(zhì)災(zāi)害綜合防治工作，通過大量地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目的實(shí)施，很大程度上減輕了地質(zhì)災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)的損失同時保障了百姓居住地的安全。但隨著社會發(fā)展進(jìn)程和管理需求的提升，信息科學(xué)技術(shù)、信息化工程的廣大應(yīng)用，治理工程從勘查設(shè)計、施工、竣工驗(yàn)收到最終的綜合防治效果，從行政管理需求到專業(yè)科學(xué)研究等方面對地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目的管理、實(shí)施、成果應(yīng)用提出了新的要求，需要以信息化成果管理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一的數(shù)據(jù)成果。多年來地質(zhì)災(zāi)害治理工程形成大量的成果資料，但存儲分散，成果信息獨(dú)立，目前僅限于紙質(zhì)歸檔管理，難以滿足現(xiàn)行地質(zhì)災(zāi)害防治工作管理對信息的需求，因此有必要開展地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)的研究，通過建立有效的數(shù)據(jù)管理方式和科學(xué)的運(yùn)行機(jī)制，為地質(zhì)災(zāi)害治理工程管理提供信息服務(wù)支持[1-3]。

地質(zhì)災(zāi)害治理工程數(shù)據(jù)建庫信息系統(tǒng)，以信息化手段，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目管理的全要素化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化、可視化，全面服務(wù)于地質(zhì)環(huán)境行政業(yè)務(wù)管理、專業(yè)科學(xué)研究，為全省構(gòu)建統(tǒng)一地質(zhì)環(huán)境綜合信息管理平臺夯實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目現(xiàn)狀

地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目分以下幾個階段依序進(jìn)行，治理工程項(xiàng)目立項(xiàng)、地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘查、地質(zhì)災(zāi)害治理工程可行性研究、治理工程施工設(shè)計、治理工程施工、治理工程驗(yàn)收、移交和管護(hù)、防治效果評估等階段，主要成果按照項(xiàng)目階段提交的成果報告、附圖、附表構(gòu)成，各階段工作分步實(shí)施，相互連續(xù)，逐階段深入(圖1)。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目工作流成圖

建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)，完成同一平臺下對數(shù)據(jù)的集成、數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)成果數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，數(shù)據(jù)存放管理統(tǒng)一，數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計、應(yīng)用服務(wù)方式統(tǒng)一，為地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目各階段工作提供更為高效的數(shù)據(jù)服務(wù)。

2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)

地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)圍繞地質(zhì)災(zāi)害治理工程數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程展開，從資料收集、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、建庫系統(tǒng)研發(fā)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、專題支撐模型構(gòu)建等方面進(jìn)行。

根據(jù)治理工程項(xiàng)目各階段工作內(nèi)容，收集整理基礎(chǔ)資料，通過對成果資料數(shù)據(jù)規(guī)范化整理使用數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)集成入庫，形成地質(zhì)災(zāi)害治理工程全要素數(shù)據(jù)庫，同時數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)可按照各階段項(xiàng)目工作需要提取、加工地質(zhì)災(zāi)害治理工程全要素數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)服務(wù)于治理工程階段成果編制工作，通過建庫系統(tǒng)的使用確保了項(xiàng)目數(shù)據(jù)連續(xù)統(tǒng)一，數(shù)據(jù)內(nèi)容自洽合理，強(qiáng)化了管理部門對治理工程信息的動態(tài)獲取，實(shí)現(xiàn)治理工程項(xiàng)目組織管理和工作流程的信息化、電子化，優(yōu)化了專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍對治理工程數(shù)據(jù)的挖掘利用方式，使地質(zhì)災(zāi)害工程治理成果數(shù)據(jù)全方位地向社會提供高效的信息服務(wù)(圖2)。

圖2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)設(shè)計

地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)的開發(fā)采用C/S結(jié)構(gòu)+單機(jī)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計，更便于不同階段不同實(shí)施單位的使用。選擇.net框架，開發(fā)工具采用MicrosoftVisualStudio進(jìn)行平臺的研發(fā)，同時使用ArcEngine組件包作為GIS二次開發(fā)平臺，提供了GIS基本功能。單機(jī)軟件后臺空間數(shù)據(jù)庫以PersonalGeodatabase存儲，軟件所需其它數(shù)據(jù)庫則以單獨(dú)的Sqlite數(shù)據(jù)庫存儲。[1]

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

依照地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目各階段管理規(guī)程，參照涉及地質(zhì)災(zāi)害治理工程原有信息化成果，設(shè)計治理工程全要素數(shù)據(jù)庫達(dá)到統(tǒng)一分類，形成一類數(shù)據(jù)庫。

屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計，為避免出現(xiàn)重復(fù)建表和數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)庫設(shè)計遵循治理工程項(xiàng)目的相互連續(xù)性，設(shè)計各階段成果對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義表，對應(yīng)關(guān)系滿足各階段成果內(nèi)容的不同側(cè)重點(diǎn)以及內(nèi)容逐階段深入的情況，實(shí)現(xiàn)全工作流管理和全要素數(shù)據(jù)管理。

空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計，在項(xiàng)目成果基礎(chǔ)上，進(jìn)一步挖掘應(yīng)用成果空間數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)有成果資料構(gòu)建直觀圖形數(shù)據(jù)表達(dá)治理區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害特征及主體工程，同時使用全要素屬性數(shù)據(jù)庫提供區(qū)內(nèi)地質(zhì)、環(huán)境、工程建設(shè)條件等地質(zhì)災(zāi)害影響因素數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和綜合可視化表達(dá)。按項(xiàng)目工作階段集成合并同類圖件空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，為下一階段成果編制提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時以空間數(shù)據(jù)為主要表達(dá)內(nèi)容，集成地質(zhì)災(zāi)害防治工作的相關(guān)內(nèi)容，為綜合研究工程地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)災(zāi)害影響因子提供有效技術(shù)手段，對輔助地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查、工程施工設(shè)計、工程實(shí)施提供可視化數(shù)據(jù)參考依據(jù)。[6-8]

2.4 數(shù)據(jù)規(guī)范化處理

收集整理數(shù)據(jù)包含基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)，地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)數(shù)據(jù)，各行政管理部門行政管理信息和治理工程項(xiàng)目工作實(shí)施單位編制成果。

根據(jù)治理工程項(xiàng)目工作流程所形成的各階段成果內(nèi)容，按照屬性數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計和空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容采集地質(zhì)災(zāi)害治理工程各階段成果屬性信息要素和空間信息要素，集成管理部門年度治理工程項(xiàng)目信息、治理工程項(xiàng)目工作流程信息、項(xiàng)目資金信息、單位資質(zhì)信息、專家信息等。在數(shù)據(jù)采集過程中通過建立的數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)關(guān)系和數(shù)據(jù)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行同類數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理，以保證數(shù)據(jù)的規(guī)范性和合理性。

2.5 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

為到達(dá)地質(zhì)災(zāi)害治理工程信息化建設(shè)目標(biāo)，圍繞治理工程數(shù)據(jù)庫建設(shè)，實(shí)現(xiàn)工程信息數(shù)據(jù)庫管理、治理工程工作流程管理、決策支持輔助服務(wù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析管理、質(zhì)量檢查等信息管理與服務(wù)功能，設(shè)計功能均涉及空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的錄入、編輯、查詢、統(tǒng)計、分析、交互、共享等操作，系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)服務(wù)等三大類功能模塊(圖3)。

圖3 地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2.5.1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

治理工程項(xiàng)目工程信息管理模塊，主要完成項(xiàng)目成果屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的建設(shè)和階段性成果數(shù)據(jù)的編輯、更新。數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作以項(xiàng)目勘查工作范圍、工程設(shè)計圖、工程施工圖、竣工驗(yàn)收圖等空間數(shù)據(jù)內(nèi)容為數(shù)據(jù)建設(shè)主線，工程進(jìn)度數(shù)據(jù)直接關(guān)聯(lián)工程要素，通過施工進(jìn)度數(shù)據(jù)的錄入，最終可自動形成工程竣工圖件。同時在主體工程設(shè)計內(nèi)容、工程施工內(nèi)容等空間數(shù)據(jù)要素的基礎(chǔ)上關(guān)聯(lián)相對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，形成數(shù)形聯(lián)動的各階段數(shù)據(jù)成果，數(shù)據(jù)成果依照項(xiàng)目階段的關(guān)聯(lián)性前一階段數(shù)據(jù)成果可作為下一階段成果數(shù)據(jù)建設(shè)的工作底數(shù)，以減少數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作量。

2.5.2 數(shù)據(jù)庫管理

建庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理功能分為：基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)管理模塊、項(xiàng)目工作流信息管理模塊、項(xiàng)目資料管理模塊、系統(tǒng)管理與維護(hù)等功能模塊。

基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)管理模塊以基礎(chǔ)地理、地質(zhì)數(shù)據(jù)和地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)數(shù)據(jù)為主，作為地圖顯示基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用。項(xiàng)目工作流信息管理模塊，動態(tài)管理項(xiàng)目審批、立項(xiàng)信息、招投標(biāo)信息、施工管理信息等項(xiàng)目進(jìn)度信息。項(xiàng)目資料管理模塊管理治理工程項(xiàng)目相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和成果檔案資料。系統(tǒng)管理與維護(hù)功能模塊，主要根據(jù)不同管理級別用戶對治理工程數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理和維護(hù)。

2.5.3 數(shù)據(jù)庫服務(wù)

數(shù)據(jù)服務(wù)功能分為：數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析應(yīng)用模塊、日常業(yè)務(wù)辦公自動化模塊、數(shù)據(jù)交換模塊、決策支持服務(wù)模型、質(zhì)量檢查模塊。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析應(yīng)用模塊，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害點(diǎn)、項(xiàng)目、資金、資質(zhì)單位、專家等統(tǒng)計分析功能。日常業(yè)務(wù)辦公自動化模塊提供數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計、匯總、分析表格及圖件輸出功能，可按用戶需求自定義圖、表進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)打印輸出。數(shù)據(jù)交換模塊，實(shí)現(xiàn)治理工程數(shù)據(jù)與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)數(shù)據(jù)的交互功能。決策支持服務(wù)模型，主要實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目立項(xiàng)審核，勘查、可研、施工圖設(shè)計審閱，工程施工監(jiān)管和防治效果評估等功能，其中各工程階段成果可通過圖屬對比方式，直接對比查看工程設(shè)計類圖紙，可實(shí)時獲取工程項(xiàng)目現(xiàn)狀信息，供用戶監(jiān)督項(xiàng)目實(shí)施，設(shè)計實(shí)現(xiàn)資金預(yù)警分析功能，分析統(tǒng)計資金使用及落實(shí)情況，為項(xiàng)目實(shí)施計劃的制定提供信息依據(jù)。質(zhì)量檢查模塊全過程保障數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性。

3 結(jié)論

云南地質(zhì)災(zāi)害防治工程數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)研發(fā)工作，目的是為地質(zhì)災(zāi)害治理工程成果數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和建立數(shù)據(jù)更新運(yùn)行機(jī)制。通過數(shù)據(jù)的建設(shè)智能化提升管理能力，使工程項(xiàng)目應(yīng)用管理動態(tài)服務(wù)垂直到省州(市)縣地質(zhì)災(zāi)害管理部門。系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)治理工程項(xiàng)目全要素信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、管理及應(yīng)用分析，全面提升地質(zhì)災(zāi)害治理工程空間信息化成果的應(yīng)用，獲取更為專業(yè)的業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)和階段性成果，強(qiáng)化管理部門對工程項(xiàng)目的監(jiān)管，達(dá)到實(shí)時查詢、及時更新、速報匯總，為地質(zhì)災(zāi)害防治管理工作提供信息手段，為地質(zhì)環(huán)境信息化建設(shè)工作提供全流程全方位的信息服務(wù)與數(shù)據(jù)支持。