基于GIS水文地质信息系统研究.docVIP

基于GIS水文地质信息系统研究 　　[摘要]以GIS技术为平台,以空间数据库为基础,系统的分析水文地质信息系统的设计原则,重点分析系统的结构及基本的功能。并以C#.NET作为开发语言,以ArcSDE9.2为空间数据库引擎,以ArcGIS9.2 ArcObjects为开发平台进行系统的开发设计,通过对水文地质信息系统的研究将进一步推动GIS在水文地质工作中的应用。 　　[关键词]GIS水文地质信息系统C# 　　中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210089-01 　　 　　一、前言 　　 　　水文地质学研究地下水在周围环境(岩石圈、大气圈、生物圈)以及人类活动影响下,数量和质量在空间上的变化规律,并运用这一规律有效地利用地下水和调节控制地下水以兴利弊害[1]。地下水的水位变化和水质变化直接影响到居民生活用水,及建筑设施的稳定性。因此,实时动态的监测地下水的变化成为工作中的重点。水文地质信息的获取主要靠钻孔来获得,所获得的信息通常以文字的形式、图表的形式和卡片的形式存储起来,而未被充分利用。这样不仅占用了大量的空间来存放,而且为以后的资料查询和更新带来困难。 　　地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为信息科学与空间科学的交叉性学科,以计算机软件、硬件为平台,以数据库为基础,支持空间数据的采集、存储、管理、检索、分析和输出,为以后的工程规划和工程施工提供了决策支持[2]。GIS技术具有强大的空间数据管理和属性数据管理,被应用到各种领域,并得到了快速的发展,但在水文地质上的应用发展缓慢。GIS技术可以使水文地质数据的管理更加科学化、规范化和系统化,实现了空间数据和属性数据的统一管理。地下水环境的复杂性使得一般的GIS软件不能满足水文地质专业分析与应用的需求[3]。因此,开发基于GIS的水文地质空间分析模型已经成为水文地质工作的重要任务。 　　基于水文地质的实际应用,开发水文地质空间管理系统,构建水文地质空间数据库,建立水文地质的数据模拟模型、分析模型,更加形象和直观的表达出地下水的状态变化,为地下水的分析和评价提供决策。 　　 　　二、系统的设计与开发 　　 　　(一)系统的设计原则 　　“水文地质空间信息系统”结构复???且数据量大,根据系统的结构特点并结合实际工作的要求,确定系统的总体设计应遵循以下原则: 　　1.实用性:系统能够满足用户的应用需求,易于管理和维护,提高工作效率。 　　2.先进性:尽可能采用先进的技术、方法、设备等,提高系统的技术水平。 　　3.安全可靠性:作为一个大规模的、关键性信息系统应用,安全可靠性至关重要。 　　4.开放与共享性:系统具有良好的开放性,可以支持符合国际标准和业界标准的相关接口,实现系统的兼容与互通。同时可以将已有的各种格式转换为目前的数据格式,保护已存在的资源。 　　5.可扩展性和灵活性:在计算机技术日益成熟和完善的今天,任何一个系统都不是孤立存在的。在设计和规划系统之初,应从宏观、全局、长远的观点来统筹考虑。同时注重系统结构的完整性与技术的标准化,易于进行大范围推广。 　　(二)系统的设计方法 　　信息系统的开发方法很多,常用的比较典型的开发方法有:结构化生命周期法(SDLC)、快速原型法(PROTOTYPE)、面向对象的开发方法(OO)及计算机辅助软件工程(CASE)[4]。将采用面向对象的方法对系统进行开发,结合GIS本身的特点,系统的开发实施包括系统的可行性研究、现系统调查、系统分析、系统设计、系统实施和维护与评价等。具体的开发设计流程如图1所示。 　　图1系统的设计流程 　　(三)系统的开发平台与工具 　　系统主要采用以下开发平台和工具: 　　1.数据库平台采用Oracle; 　　2.系统中有大量的图形数据,故采用ArcSDE9.2空间数据库引擎将图形数据存储在Oracle中; 　　3.采用C# +ArcGIS9.2 ArcObjects开发地质图形编辑系统; 　　4.采用C#.NET作为开发语言。 　　 　　三、系统结构与功能 　　 　　(一)系统的结构 　　水文地质信息系统是以GIS技术为支持,以水文地质空间数据库为基础实现对水文地质空间信息的采集、存储、管理、更新、合成、查询、分析与评价、可视化表达等功能的空间信息系统。系统的结构包括图形管理、数据库管理、空间分析和决策与评价四个大系统和与其相应的子系统。系统结构与功能如图2所示。 　　图2系统结构与功能 　　(二)系统功能分析 　　1.图形管理功能。系统具备的图形管理功能,主要包括图形的输入、输出、查看(放大、缩小、漫游)及图层的删除等基本功能,还具备制作专题图