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第1页共75页襄阳市水利信息化一期系统建设方案第2页共75页第1章概述1.1建设背景襄阳市地处湖北省西北部，地理位置位于秦岭余脉与大巴山、伏牛山相围而成的汉水中游南襄盆地的南部。襄阳地理范围为：北纬31°14′～32°37′，东经110°45′～113°43′，年平均无霜期为241天，年均降水量878.3毫米。境内日照充足，年均日照1987小时，年均气温15.1℃-16.9℃之间，属于典型的北亚热带季风型大陆气候过渡区，具有四季分明，气候温和，光照充足，热量丰富，降雨适中，雨热同季等特点，襄阳天热的气候条件为农业生产提供优越的气候条件。唐白河交汇在襄阳境内，并形成小清河与汉水在襄阳市区内合流，构成了襄阳市“一江两河，一心四城”的自然地理景观格局。襄阳市由于地处山系环绕的盆地边缘，其地貌变化多姿，属于中国地形第二阶梯向第三阶梯的过渡地带，地势由四周向中部缓缓变低，构成汉江夹道向宜城开口的不规则盆地。北部地处武当山、桐柏山之间，为波状土岗，素称“鄂北岗地”，西部为荆山山脉接武当山余脉的山区，南部为低山丘陵区，中部为汉江和唐、白、滚、清河冲积的较开阔平原，东部为大洪山和桐柏山之间的低山丘陵区，全区岗地面积占65.8%，低山丘陵面积占有13%，沿江河冲积平原占据21.2%。襄阳市位于汉水中部，辖区内汉江长度195公里，形成了以汉江为主，清河、唐白河、滚河、南河等几大水系为主的水资源布局。水资源总量约为16亿立方米，襄阳市人均水资源占有量为1300方，为全国人均水平的60%，世界人均水平的15%。襄阳市耕地面积726万亩，年农业灌溉需水总量基本满足。由于气候特点，襄阳市水资源主要集中在汉第3页共75页水水系，支流水系分布基本覆盖了襄阳市行政区划的大部分地区，水资源总量基本能够满足城市生活用水及当前规模下的工农业用水，用水矛盾主要集中在水资源时空分布的差异化和部分区域受气象条件影响而出现的过于集中的暴雨过程，襄阳市及其下辖县市区水资源时空分布极不均衡，主要体现在西南部的南漳、保康、谷城降水较多易涝、东北部的枣阳降水较少易旱，从而也形成了襄阳防汛与抗旱共存的特殊局面，对水资源的管理与调度也提出了更高的要求和考验。1.2建设目标健全信息化建设运行管理体制，统一标准规范，加强人才培养，营造水利信息化保障环境；完成襄阳市防汛抗旱应急决策支持系统和综合数据库、软硬件支撑系统的建设，全面启动防汛抗旱综合信息查询、业务管理电子化，提供满足防汛抗旱业务需要的信息化服务，提高襄阳市防汛抗旱信息化管理水平。1.3建设范围1.3.1业务范围本项目建设的信息化平台主要应用于防汛抗旱管理、水资源管理、水利工情管理等。具体包括基础水雨工情查询、水库水情可视化显示、流域实时水雨情信息、流域径流预报、防汛预警与调度方案管理。1.3.2应用范围本项目建设的水利信息化平台应用于襄阳市水利行业，包括水利局直属单位、各市县机构、各镇水行政主管部门。第4页共75页第5页共75页第2章需求分析2.1现状分析2.1.1网络现状襄阳市水利局和市政府、市防办、国土局、水文局、气象局以及县、区水利局之间均由市政府信息中心光纤连接，包括已建的自动化监控系统和将建的自动化监控点。现网络光纤现已铺至镇政府及一部分镇水利所及闸站点。所以从网络传输的条件来看，已经能够满足防汛抗旱指挥系统业务的需求。2.1.2数据获取本项目所有的数据包括水雨情数据、地理空间数据、水利工情数据、防汛抗旱统计数据、其它专题数据等。水雨情数据一部分来自于市水利局及下属县区自建站点，该部分数据的获取没有任何问题，另一部分来自于水文部门和气象部门，在各部门网络相通的情况下，可以直接通过数据提取的方式获取数据，在网络不通的情况下，可以考虑通过WebService发布的方式进行获取，此部分数据的获取需要在实际开展工作时进行协调。地理空间数据来源于国土单位，通过政府协调，通过获取国土部门发布服务地址或直接获取地理空间数据的方式均可满足系统对空间数据的需求。目前，襄阳市国土局已建设完成了《襄阳市卫星影像提供及影像制作》项目，制作覆盖襄阳市区域内的高分辨率卫星影像，建议可以考虑直接采用。第6页共75页水利工情数据分基础数据和运行数据，基础数据可以市水利局或下属单位的文件资料中提取，运行数据来源于市水利局或下属单位在建或已建的水利工程监控系统，由于该部分数据都属于水利系统内部数据，网络和协调都比较容易，不会存在问题。防汛抗旱业务数据在系统试运行前可以考虑让系统承建单位统一进行资料获取和入库处理，更多的业务数据的系统的使用过程要求各使用成员通过填报汇总等方式获取。2.2业务需求2.2.1防汛业务需求防汛业务主要实现对防汛涉及的水雨情信息、工程运行信息、预警信息等进行查询分析，针对水利局单位在防汛期间的各项工作，包括汛前检查，灾情统计，灾情总结等，同时，根据防汛业务的实际需求，制作或管理响应的报表或预案。2.2.2水利工程管理业务需求水利工程调度业务主要针对水利工程信息管理、水利工程运行管理和调度预案管理等工作，同时，通过建立相关的调度模型，能更好地指导工程调度业务的科学开展。2.3功能需求2.3.1综合信息服务需求系统需要实现对各种历史信息、实时信息的管理，通过对天气情况、雨情、汛情、险情、灾情、工情等管理。防汛综合信息服务的功能就是第7页共75页根据水利用户的实际工作需要，从综合数据库中提取相关数据并进行相应计算或处理，然后以各种方式(主要是利用GIS地图、文字、图形、图像、动画等形式)进行显示。让使用者通过在一个综合界面便能查询上述所有信息，为防汛指挥的决策提供信息支持。2.3.2业务管理需求防汛业务管理主要是对汛前、汛期、汛后防汛工作提供信息化工作平台，可以进行汛前检查、汛期管理、汛后管理、灾情管理、预案管理等防汛工作，提高工作效率。（1）汛前检查管理维护指定条件下的汛前工程安全检查信息，江海堤围险段记录，堤围情况记录，险闸情况记录，防汛物资以及抢险队伍信息，以及防汛预案的制定。（2）汛期管理主要是对日常的汛情关注以及灾害天气的应急。日常汛情的关注包括：汛期值班的安排、对实时水情的关注、对实时雨情的关注、对实时旱情的关注、对实时天气预报的关注等。灾害天气的应急包括：灾前的预警，灾中的实时监视，灾后的对受灾情况总结汇总统计。值班日报表：分为河道、水库（水电站）日报表，参照基础数据报表格式进行简化；每日数据优先采用自动监测设备数据、保留人工填报功能；分级赋予相应数据编辑权限（县市区仅能对无自动监测点位进行填报和修改）；能够按照标准格式自动生成日报并在指定位置保存；在终端以表格形式显示；第8页共75页（3）汛后管理主要包括：汛后的总结汇总、险工险段的维修加固、工程改造、增补防汛物资等。（4）灾情管理填报任务分配、灾情上报、灾情汇总（灾情审核）、灾情查询、灾情通报、灾情总结。在国家标准灾情统计报表基础上添加相应栏目形成表格，具有逻辑审核、合理性审核功能。（5）预案管理在制定调度预案时按模块建立预案系统，包括防汛预案、城区防洪预案，预案文档维护，预案级别维护。2.3.3汛情监视需求汛情监视要综合各方水雨情信息，为各级防汛部门值班人员提供实时汛情自动监视和汛情发展趋势预测服务，直观、醒目地显示数据库中的实时汛情信息，满足防汛人员对汛情深层次的专题查询和对比分析。（1）水雨情数据集成将来自不同渠道的水雨情数据集成在一起，综合表现汛期的最新发展情况。（2）实时水雨情监视提供地图、表格、过程线等多种方式。在地图方式下可按区域、按时间等多种方式设定监视范围。（3）矢量背景图显示提供图素分专题显示、专题分层显示、栅格数据作为矢量图的背景显示、图例显示及编辑、放大、缩小、漫游、导航等。（4）监视区域选择第9页共75页提供初始显示区域，提供显示区域切换。（5）信息查询提供基于矢量地图和图表的单站和多站监测数据查询，提供其他系统的查询结果显示。（6）统计分析按照国家水文报表规范，提供对水位、雨量信息自动整编分析，生成满足水利部门日常使用的各种报表。同时，结合多年历史数据形成针对流域水系的径流预报模型管理功能，针对经典模型参数进行率定、管理，实现流域基于降雨监测信息的汇流与洪水预报。（7）站点定义在地图上显示被监视站点。可选择某站或某区域是否被监视。可以根据用户的实际情况进行站点的在线编辑。（8）叠加信息自动刷新在地图上叠加实时信息，根据设定的频率自动更新实时数据。（9）预警、告警功能可设置预警、告警条件，接收其它子系统提供的预报信息，分析，计算已经得到的信息，在达到预警、告警条件下，以声、光等多种醒目的方式提醒值班人员的注意。2.3.4工程运行调度管理需求襄阳市工程运行调度管理就是要充分利用水闸、电排站、水库工程监控信息来服务于进行防洪、排涝调度管理，结合业务调度规则，最大化发挥水利工程效益。（1）工程基本信息管理实现对电排站、水闸、水库等工程信息的数字化和平台化，在电子第10页共75页地图上显示水利工程信息，实现对工程信息的后台管理维护。（2）工程运行状态监视在地图上能直观显示工程运行状态及运行信息。（3）工程运行统计查询对工程运行信息进行统计和图表查询分析。（4）工程调度方案管理新增、删除、修改、发布工程调度方案。（5）工程运行调度根据各水利工程现状，结合调度预案，对工程运行进行调度工作指导。2.3.5数据库建设需求为了支撑防汛指挥决策支持系统的运行，需要建立防汛综合数据库。防汛综合数据库是以关系数据库为基础、多种数据形式共存的一个综合库。该数据库包括:实时水雨情数据库、工情数据库、地理信息及空间数据库、水文数据库、历史大洪水数据库、旱情数据库、社会经济数据库、防汛日常管理基础数据库等主要数据库。数据形式包括记录、表格、文本、图形、图像、声音等。2.3.6综合数据库管理需求对防汛数据库，针对各类数据，实现数据录入、数据批量导入、数据增加、数据删除、数据修改、数据查询、数据统计、空间数据管理。2.3.7GIS地理信息系统需求1、电子地图范围第11页共75页（1）左上角：十堰市丹江口市张家沟谷歌纬度经度：32.777293,111.26549GPS纬度经度：32.7793496589,111.2596803353北纬N32°46′45.66″东经E111°15′34.85″海拔：351.01米靠近：中国湖北省十堰市丹江口市048乡道（2）左下角（概略位置）谷歌纬度经度：31.165852319,110.6702990609GPS纬度经度：31.16816111,110.66528333北纬N31°10′5.38″东经E110°39′55.02″海拔：1178.38米靠近：湖北省宜昌市兴山县S255（3）右下角：荆门市京山县朱洪岭北纬N31°10′5.65″东经E113°11′41.51″海拔：201.87米靠近：中国湖北省荆门市京山县243省道（4）右下角（概略位置）谷歌纬度经度：第12页共75页32.6674040073,113.2065361319GPS纬度经度：32.66943611,113.20037778北纬N32°40′9.97″东经E113°12′1.36″海拔：150.05米靠近：河南省驻马店市泌阳县G40沪陕高速2、图层1）基础行政区划图层2）基础交通体系图层3）基础通信设施及线路图层4）基础电力设施图层（高压输变电站点，高压线路）5）基础河流图层（常年河流，时令河流）6）基础水利工程设施图层，水工设施管理单位图层机井分布图层，地下水位分区图层，河流，湖泊，水库，水闸，规模堰塘，堤防，蓄滞洪区，报讯站，水系边界，泵站，导流渠，导流槽等水利工程。在基础水工设施图层中，需要对水库、堤防的设施类型按照国家水工标准进行五级分类管理。7）依据最新的遥感影像图数据，独立建设三维地形图层，并结合地下水分布图层，开发抗旱水源调度建设规划系统，实现对水源工程的建设与管理。2.3.8系统维护需求为系统正常运行而开发的提供管理员使用的功能，通过对系统维护功能的使用，使系统能实现灵活而复杂的权限控制，保证数据的安全、第13页共75页系统的安全。系统维