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1.概述

 

要实现新世纪治水战略目标，解决水利面临的问题，必须依靠科技进步，突破传统的治水思路，切实重视和加强水利信息化建设。灌区信息化建设是水利信息化建设的重要内容之一。为贯彻落实部领导关于灌区信息化工作的指示，积极稳妥地推动大型灌区信息化建设，水利部已确定在全国30处大型灌区开展灌区信息化试点工作。

 

大型灌区信息化的主要建设内容包括信息监测采集系统，信息的传输及计算机网络系统，灌区综合数据及信息处理系统，用水管理决策支持系统，水费管理系统和办公自动化系统等。

 

开展大型灌区信息化建设试点就是要运用先进的数据采集、传输和处理手段，初步建立起能提高灌区管理水平、促进灌区技术优化升级和提高用水效率的水管理信息系统，为灌区水资源的优化配置、高效利用提供决策支持。灌区信息化建设的最终目标是建立一个以信息采集系统为基础、以高速安全可靠的计算机网络为手段，以4s技术和决策支持系统为核心的现代化灌区管理系统，实现灌区管理的现代化。

 

基于4s技术的灌溉用水决策支持系统综合利用gps的瞬时快速定位功能、rs的数据更新功能、scada实时控制与数据采集功能和gis的空间数据处理和分析功能从而建立起决策支持系统。利用rs获取农业自然资源、作物长势、气象趋势、灾害等动态信息。将这些信息直接以栅格格式存入空间数据库，为地理信息系统提供大量的定位定量观测数据。利用gps作为重点工程数据更新的手段，将测量数据存入工程数据库。利用scada作为灌区工程监测和控制的手段，将采集的数据放入实时数据库。利用地理信息系统自己所带的功能结合其他数据对这些遥感数据进行管理。rs、gps、scada和gis的结合使gis具有大量快速的空间和属性数据源，能保证遥感图像得到快速有效的解译和分析，可提供农业自然资源的调查、分析和评价，农业灾害的监测、预测和评估，作物长势的监测和产量预测，生产管理决策支持及农业生产信息咨询服务。

 

4s技术在灌溉决策系统中的应用可以概况为如下两个方面：一是同系统的模拟模型结合，采集数据和进行数据前处理工作；二是同系统的结果分析输出模块结合，进行数据的后处理，提高方案的说服力。4s技术中，网格gis是数字灌区的核心部分，是灌区信息存储、管理和分析的强有力的工具。这是因为大型灌区信息化建设中所涉及的数据量非常巨大，既有实时数据，又有环境数据、历史数据；既有栅格数据，又有矢量数据、属性数据。组织和存储这些数据非常复杂，而且灌区信息中70％以上与空间地理位置有关。网格gis不仅可以用于存储和管理各类海量灌区信息，还可以用于灌区信息的可视化查询与网上发布，而且利用其空间分析能力可以直接为灌区灌溉决策提供辅助支持。

 

本文主要从（1）灌区网格gis概念；（2）灌区gis中数据标准、规范与共享；（3）空间数据库群和业务数据库的集成；（4）灌区网格gis的系统框架（5）灌区网格gis的功能等方面阐述灌区网格gis的建设和应用。

 

2.灌区网格gis

 

网格gis在灌区的应用就是把灌区内各种与水相关信息通过各种技术手段，按照统一的数据规则，集成到统一的地理信息平台上，从而实现灌区内与水相关的各种信息的统一管理。通过数字灌区的建设，可以把灌区上所有业务和研究问题通过网格gis集成到一起，便于对各类业务进行综合分析，从而全面提升灌区信息化管理的水平。网格gis在灌区的应用将大大提高灌区管理水平、实现灌区水资源的优化配置、高效利用。

 

网格gis是实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布式gis软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等，通过高速互连网络连接并集成起来，形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境就是网格地理信息系统。灌区网格gis的建设目的是消除灌区间的信息孤岛，屏蔽系统异构，实现灌区信息的共享和协同服务。

 

网格gis是一个跨平台支持的gis平台软件，能在多种软硬件平台上运行，如windows2000、sun-solaris、linux redhat等。具备完善合理的服务控制机制，在客户端软件中按照访问权限、服务类型将系统划分多个层次。在服务器端通过移动计算实现服务器间的多对多映射，从而提供协同服务，支持多用户并发访问、支持长事务处理和数据版本管理，保证了数据一致性、安全性及访问数据的高效性。

 

灌区网格gis的建设将为灌区水管理、信息监察、提供一个先进的、多方位的信息平台，基于此可以结合行业应用的新技术对灌区可能出现的各种问题进行科学有效的管理。它是一项庞大的信息化工程，具有信息共享、系统性强、集成度高的特点。

 

3.灌区数据标准、规范与共享

 

灌区数据具有多类型，多格式（13种矢量格式格式和9种常用栅格格式），多来源（实时数据和静态数据），多时相（不同时间跨度），数据量大的特点，而且随着技术的发展和业务需求的提高，灌