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我国是一个地质灾害频发的地区,特别是在四川、重庆、云南、贵州、广西、湖南、湖北、三峡等省市和地区,每年遭受严重的地质灾害影响。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害会带来巨大的财产损失和人员伤亡。随着人类活动的增加,地质灾害日趋严重,其范围、规模、数量和分布均呈现增长趋势。地质灾害已成为制约中国经济发展的重要影响因素。
人们尚不能预测和防治全部的地质灾害,但已采取积极的措施开展了大量的地质灾害监测调查工作,建立省、市、区县监测站和群测群防点,采集、存储、管理了大量的地质灾害相关的空间数据、业务相关的属性数据和动态监测数据。随着这一工作的开展和继续,将获取大量的各类地质灾害空间和属性数据。
但是由于政策及管理制度等种种原因,现有的数据可能分布在不同的系统服务器或由不同的职能管理部门所拥有,多形成“信息孤岛”或“信息烟囱”,信息的共享能力差。近年来,越来越多的地质灾害研究引入了GIS技术,但多源、异构地质灾害空间信息共享、管理、互操作仍然还没有一个较为成熟的解决方案。地质灾害空间信息涉及到分散于国土、地质、水利、气象、公安、军队、医疗以及各类研究中心和中央到地方的各级政府部门的不同来源的多源、多时态数据。如何基于3S技术、地质灾害监测技术,实现分布于不同部门和网络节点的多源空间数据、时态数据、属性数据的高效管理、共享、综合分析和利用,为地质灾害防治工作服务,为各级政府部门、灾害监测预警和防治管理部门及其决策人员、科学研究和社会公众服务,已成为迫切的任务。
文章综合了大量文献和应用实例,首先对当前地理信息数据的共享和互操作进行了现状分析和研究总结,并对SOA(Service Oriented Architecture,面向服务架构)、Web服务、OGC规范以及元数据等技术做了深入研究。
整理和分析了地质灾害现有资料和数据,并综合考虑地质灾害的实际应用情况,将地质灾害空间信息分为区域空间信息和灾害点空间信息两类。同时两类空间信息里又包含相应的基础空间信息和业务空间信息。这样的分类方法有助于数据的组织、存储和管理。
通过研究地质信息、地质图层、地形图表编绘、元数据等国家标准和规范,针对灾害点编号、矢量数据、影像数据制定了统一的命名编码规则,这是对数据进行集中管理和高效索引的基础,同时也反映了数据的元数据信息。
空间数据存储选用Geodatabase数据模型,根据其特点设计并建立地质灾害空间数据库,实现基础空间信息和业务空间信息的一体化存储,尽可能减少了数据的冗余和错误,保证了数据的完整性,是数据共享的基础。
地质灾害空间信息的共享和互操作是一个复杂的过程,基于SOA架构、遵循OGC规范,采用Web服务、元数据库等技术对地质灾害空间信息进行分布式管理和发布将有助于这一问题的解决。
基于这一框架,今后更多的空间数据,包括DEM、遥感影像、地理数据、地质数据、监测数据等,都可以作为服务发布在网络上,以供其他业务系统和客户端的查找和调用,这种提供服务的方式确保了数据的一致性,又同时保证了数据的安全性,在保证数据应用的基础上最大限度的防止了数据的任意拷贝。而且这种分布式管理与发布也使得分布在互联网上的空间信息(如DEM、影像、地理、地质、监测等数据)能够容易的集成到框架中,实现系统之间的快速搭建和集成。
在三峡库区数据管理平台的建设中采用了这一分布式管理和发布的思想,实现了空间信息的共享和互操作,为今后其他业务系统的开发和实现提供了统一的基础平台。基于面向服务的架构,应用数据管理平台提供的数据和应用接口,可以构建面向地质灾害预警指挥的各类应用。