基于云端GIS架构的福建省水土保持综合信息平台初步设计
摘要：本文首先从福建省水土保持常态化业务着手，分析了福建省水土保持信息化的现状以及所面临的问题；其次文章简要介绍了云端GIS架构的特点，阐述了选择云端GIS架构设计水土保持信息平台的原因；最后，根据以上分析，文章初步设计了福建省水土保持信息平台的总体框架及具体功能。
关键词：云端GIS架构水土保持信息平台
1 引言
当前，信息化水平已经成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。党的十八大报告中将信息化水平大幅提升纳入了全面建成小康社会的总体发展目标。作为水利信息化的重要组成部分，福建省水利厅高度重视水土保持信息化工作。分管厅领导提出要通过建设基于GIS的福建省水土保持综合信息平台来提升水土流失监测预报能力、重塑现有的水土保持政务流程、提高水土保持综合治理和预防监督的管理能力，实现信息技术在水土保持核心业务领域的充分应用和融合。
这一背景下，如何设计合理的架构体系实现水土保持业务、GIS技术以及信息平台三者的有机结合是福建省水土保持信息化工作的重点。本文将以福建省水土保持业务的信息化现状为切入点，以云端GIS架构为基础，设计福建省水土保持信息平台的技术架构。
2 信息化现状及面临问题
根据水土保持各部门职能的不同，福建省水土保持业务大体上可以分为治理、监测、监督三个部分。本文将对这几个部分的信息化现状以及存在问题等进行分析，作为水土保持综合信息平台架构设计的出发点。
2.1信息化现状
（1）水土保持治理信息化现状
水土保持治理工作的主要内容是依据国家及福建省的水土保持规划目标，以小流域为单元，完成水土流失治理项目的储备、审批、实施、验收及后期管理等相关工作。目前，福建省已建成“小流域治理项目管理系统”，可对水土流失治理项目的相关信息进行查询、管理。（2）水土保持监督信息化现状
水土保持监督工作以生产建设项目的水土保持方案编报、组织评审、报批并监督落为核心，此外还包括实施水土保持监督检查，征收水土保持补偿费等。目前福建省正在使用“全国水土保持监督管理系统”，其包括水土保持方案管理、监督检查、设施验收、规费征收、行政执法等功能。
（3）水土保持监测信息化现状
水土保持监测作为水土保持事业的基础性工作，其主要内容是对水土流失动态变化的情况进行常态化监测。根据监测手段及对象的不同，福建省水土保持监测业务可以分为水土流失动态监测、地面站点观测以及水土保持工程监测三大部分。
○1水土流失动态监测
2000年福建省首次利用3S技术对福建省水土流失现状进行动态遥感调查，经过十多年的发展，3S技术已普遍应用于水土流失动态监测或水土保持专题调查。与此同时，福建省通过开发相应的信息系统来管理和应用监测成果。目前已建成的信息系统有福建省水土流失
现状查询系统、东南沿海水土流失动态查询系统、福建省山地水土流失查询系统等。
○2地面站点观测
地面站点观测主要指利用全国水土保持监测网络二期工程在福建省建设的15个水土流失观察场进行的常态化水土流失观测。观察场有专人负责观测并上报数据。目前，地面水土流失观测数据均以文件形式存储，没有建立专门的数据库及信息系统进行管理。
○3水保工程监测信息管理
水土保持工程监测主要针对的是在建的生产建设项目以及水土保持治理项目。水土保持主管部门主要对项目业主或业主委托的监测单位上报的监测数据、监测实施方案、监测报告等进行审核、管理。全国水土保持监测管理系统提供这部分数据的管理功能。
2.2存在的问题
（1）网络及硬件资源未充分利用
福建省目前已建成数字福建云计算平台以及政务网，福建省水利厅在政务网上搭建了水利专网，全国水土保持监测网络建设也为福建省配置了相应的网络及硬件设备。但是由于我省信息化建设缺乏统筹规划，这就造成了一方面现有的网络及硬件资源没有被充分利用，另一方面网络连通障碍或者硬件瓶颈使得现有信息系统利用率较低。
（2）数据采集、上报系统化程度低，数据管理能力落后
目前无论是水土流失动态监测的成果数据，还是水土保持治理、监督相关的业务数据，其采集、上报、审核过程还是经由人工操作完成，没有统一的采集传输体系支持，自动化、系统化程度较低。落后的采集上报体系也一定程度造成了水土保持数据库更新、管理的滞后，数据的管理完全凭借水土保持工作人员的责任意识，水土保持数据混乱和遗失的现象容易发生，造成相关数据查询、应用的不便。
（3）系统间缺乏联系，信息孤岛现象普遍存在
尽管国家与福建省水土保持部门建立了多个管理信息系统，但是由于各个系统的技术架构不同，系统之间缺乏联系，数据交互共享存在障碍，信息孤岛现象普遍存在，用户无法在单一的系统上获取全部所需的数据及服务。
3 云端GIS架构及具备的优势
云端GIS架构由云GIS平台、端GIS软件以及云端互联三部分构成的。云GIS平台指的是云计算平台与GIS的结合。端GIS软件主要是指桌面端GIS软件、移动端GIS软件以及浏览器端GIS软件等。云端互联指的是云GIS平台与端GIS软件通过有线网络、无线网络进行的资源共享及数据交互，进而实现多终端同步、多用户协作的安全高效的GIS工作模式。
图1 云端GIS架构
3.1云GIS平台
云计算是在分布式处理、并行处理和网格计算及分布式数据库的基础上，依靠虚拟化技术演进而来。它以网络为载体，将应用程序与物理设备之间进行最大程度剥离，整合底层分布式计算机的计算、存储及软件等能力并以服务的形式通过网络提供给用户，有效提高软硬件使用效率，实现服务随时随地获取的计算模式[5]。
云GIS平台是将云计算的理论、方法和技术应用于GIS的存储、建模、分析处理等要素中，通过改进传统GIS 的结构体系，发挥云计算平台的优势，实现海量空间数据的高性能存取与处理操作。其实质是将GIS软件平台和空间数据部署到以云计算为支撑的“云”基础设施之上，以弹性的、按需获取的方式通过网络向用户提供GIS服务[5]。目前，主流的GIS 厂商推出的GIS平台都支持在云计算平台上部署，如Arc Server（Esri）、iServer（超图）。3.2 端GIS软件
端GIS软件主要包括桌面端GIS、浏览器端GIS、移动端GIS三类。
（1）桌面端GIS
桌面端GIS既包括专业的GIS软件，也包括基于GIS组件开发的桌面客户端软件。
专业的GIS软件如ArcMap（Esri）或者iDesktop（超图），可以实现任何从简单到复杂的GIS任务。这些软件提供强大的地图编辑工具、高级的地理分析和处理能力、完整的地图生产过程以及便捷的数据和地图分享体验，是用于制作、分析、管理地理空间数据的专业GIS工具。
基于GIS组件开发的桌面客户端主要适用于定制各行各业的GIS应用或者在现有应用中增添GIS逻辑的情形。这些应用程序包括从简单的地图浏览到高级的GIS编辑程序，企业或政府机构可以利用GIS组件开发出自己想要的GIS应用程序。
（2）浏览器端GIS
浏览器端GIS是利用Web APIs来创建自定义富客户端WebGIS的应用程序。Web端GIS 可以实现空间数据展示、符号渲染、在线编辑等基础的GIS功能。
（3）移动端GIS
移动端GIS产品主要指即拿即用的移动应用程序和灵活轻便的移动开发包。开发者可以利用各个GIS厂商提供的移动开发包来开发和定制各种移动应用。目前，如Esri、超图等主流GIS厂商开发的移动产品均支持Android、IOS、WP等主流移动终端。
3.3云端GIS交互的特征
（1）网络连接
端GIS软件可以通过有线网络、Wifi或2G/3G网络等方式与云GIS平台相连。有线网络或Wifi具有价格便宜，速度快且稳定等优点；而2 G /3 G网络在户外工作时具有优势，但存在资费比较昂贵、信号不稳定等缺点。端GIS软件可以根据网络环境选择合适的连接方式。（2）任务处理分配
桌面端GIS的主要依靠本地的处理运算能力；浏览器端GIS和移动端GIS在本地主要完成地图显示、渲染、简单编辑、查询等简单的GIS功能，对于复杂的空间数据处理，其通过调用云GIS平台发布的服务，执行空间分析、地理数据处理或其他需要云GIS平台执行的工具、模型、运算等。
（3）数据交互
桌面端GIS和云GIS平台的数据交互具有很大的灵活性，它可以根据需要选择本地或云GIS上的数据进行处理、分析，也可以选择是否将处理好的数据上传到云GIS上。浏览器端GIS主要是调用云GIS平台上的数据进行分析和处理，最终成果也在云GIS平台上保存。移动端GIS可以在本地保存部分数据，支持在线或离线编辑。
3.4 选择云端GIS架构的原因
（1）利用现有云计算平台，不必考虑平台设备的管理和维护
云端GIS架构是基于云计算平台搭建的，可以以弹性的、按需获取的方式通过网络向用户提供服务。作为省级水土保持部门，资金、人员都十分有限，无法投入太多力量管理、维护服务器，借助现有的云计算平台实现水土保持信息平台的搭建具有很强的可操作性。（2）基于3S技术，实现全业务流程系统化
云端GIS平台实际上是云计算之上的GIS平台。基于云端GIS架构搭建的水土保持信息平台具备GPS定位、野外信息采集、遥感影像解译、空间数据分析处理等3S技术的功能。涉及3S应用的水土保持业务都可以在统一的平台下完成，而不必使用其他GIS、RS软件或GPS终端设备，实现业务流程系统化。
（3）支持多种终端接入，提高系统的易用性和利用率
云端GIS架构支持桌面端、浏览器端、移动端对云平台的访问，用户可以通过多种设备访问云平台。不管是水土流失调查、监督检查还是水保工程的方案设计，水保从业人员都需要经常出差，而且户外工作居多。这时候，便捷的访问渠道使系统能为水土保持工作人员提供更多数据及服务的支持，提高系统的使用率。
（4）能实现系统间的数据、资源的共享，消除“信息孤岛”现象
云端GIS架构具有良好的开放性，系统可以以服务形式向其他系统提供数据、工具或计算模型，其他系统在不需要了解设计细节的情况下，可以根据其权限通过相应的协议访问云平台的资源。国家、流域以及省级水土保持部门各自开发了一些水土保持应用系统，系统间需要进行数据及服务的交互、共享。水土保持部门与其他部门之间有时也需要进行数据的共享。云端GIS架构可以很好地实现系统间信息、资源的交互，消除系统间存在的“信息孤岛”现象。
4 福建省水土保持综合信息平台初步设计
本节在上文分析基础上，以云端GIS架构为蓝本，对福建省水土保持综合信息平台的总体架构和功能进行设计。
4.1总体架构设计
福建省水土保持综合信息平台由水土保持信息平台本身以及平台接入终端两部分构成。
图2 福建省水土保持综合信息平台架构设计
水土保持信息平台以云GIS平台架构为基础，其按照四层架构设计。基础设施层（IaaS）是构建于政务宽带网络之上，由数字福建云计算平台、相关系统软件和网络设备构成的云计算基础设施；数据层（DaaS）是由基础地理数据、水土保持业务数据、水土保持模型等各类信息资源构成；支撑层（PaaS）提供了服务或功能的具体实现，该层包括了支持GIS的运行环境，体现了云GIS平台的空间性。应用层（SaaS）由架构于支撑层之上的各类水土保持业务应用构成，具体包括数据集成管理系统、水土保持常态化监测管理系统、水土流失治理项目管理系统、水土保持监督管理系统、水土保持决策支持系统、用户空间管理系统等软件系统构成。
平台接入终端包括水土保持桌面客户端、水土保持信息门户网站、水土保持野外数据采集客户端等。用户可以根据其权限通过个人电脑、智能移动终端或者网页浏览器来访问水土保持综合信息平台，获取相应的数据及服务。
4.2功能设计
（1）水土保持数据集成与管理系统
水土保持数据集成与管理系统以县域或流域为数据管理基本单元，实现水土保持各类业务数据的网络化数据采集、传输、审核、实时更新、无缝集成和管理，保证水土保持业务数据的实时性、一致性和持续性，为水土保持业务系统提供数据支持。
同时，系统应能实现与全国水土保持监测网络、福建省水利专网、数字福建云平台其他系统的数据交互，实时从相关系统平台抽取与水土保持有关的专题数据，并可将本信息平台的数据通过云平台实时共享。
（2）水土保持常态化监测管理系统
水土保持常态化监测管理系统以福建省水土保持动态监测调查所建立的精细本底数据集为基础，包括水土流失监测模型管理、动态监测因子处理、水土流失动态监控等基础模块，能满足福建省水土保持监测业务常态化运行的需要。
（3）水土流失治理项目管理系统
水土流失治理项目管理系统以水土流失治理与生态建设项目为基本单位，设计实现治理项目的全生命周期管理。其具体功能主要体现为项目前期工作信息的上报与管理，项目实施和验收信息的填报、维护、管理工作。省、市、县三级水行政主管部门根据各自的业务管理职责管理相应的水土流失治理项目信息，各级间并能做到相关信息的上报与下发、共享、查询等。
（4）水土保持监督管理系统
水土保持监督管理系统主要实现水土保持方案审批方面的行政职能。省、市、县三级用户可以根据水土保持方案审批各个阶段的审查流程，向项目业主、评审专家、设计单位发送方案审批各阶段的通知，项目业主、评审专家、设计单位收到通知后通过系统向主管部门反馈，实现治理项目流程化管理。
（5）水土保持决策支持系统
水土保持决策支持系统应能提供福建省水土保持数据库各类信息的检索查询功能，开发水土流失风险评估、水土保持效益评估、水土保持措施适宜性评价等基础模块。针对各级领导的水土保持决策需要，可以实现水土保持决策信息聚合推送和动态展示，为领导制定决策方案提供参考依据。
5 结语
云端GIS架构是GIS技术发展的趋势，但其体系庞大、结构复杂，目前都没有统一的定义标准及解决方案。本文虽然对云端GIS架构应用于福建省水土保持综合信息平台进行了分析和设计，但是由于个人能力有限，在具体建设及运行上必定存在一些问题和可改进之处，需要在今后的工作中不断调整、完善。
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1.水土保持监测定义 水土保持监测为水土保持工作的重要组成部分，是从保持水土资源和维护良好的生态环境出发，运用地面监测、遥感、全球定位系统、地理信息系统多种信息获取和处理手段，对水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及其防治效果进行动态监测和评估，是水土流失预防监督和治理工作的基础。 2.水土保持监测目的 （1）为建设单位提供方案实施信息，以便加强管理。 （2）验证防治措施布设的合理性，进一步完善防治措施体系，促进防治措施到位，提高防治效果。 （3）为水行政主管部门的监督执法、水土保持设施专项验收提供依据。 （4）为同类项目水土流失预测和布设防治措施体系提供借鉴资料。 （5）为研究不同类型项目的水土流失规律、防治技术提供基础。 （6）及时发现重大水土流失危害隐患，以便采取有效地防治措施。 3 监测内容 3.1 监测内容 水土保持监测应在建设前、建设期和自然恢复期对水土保持措施的完好性进行定期和不定期的巡查、监测，并做好监测记录。项目建设区监测应包括项目区土壤侵蚀背景值的监测、项目区水土流失因子监测、项目区水土保持生态环境变化调查、项目区水土流失动态状况监测（包括危害性监测）、水土保持防治实施效果监测以及水土流失6项防治目标监测等几个方面。监测到的成果能够充分反映本建设项目在生产建设造成的水土流失及其防治效果。 3.1.1 项目区水土流失因子监测及水土保持生态调查 (1) 针对影响项目区土壤侵蚀的地形地貌、土壤植被以及气候因子等自然因素在建设前后的变化情况进行调查。主要包括植被类型、植被覆盖度、关键地貌部位的坡度坡长地形的变化情况；土壤的侵蚀特性（如表层土厚度、质地与机械组成、
地理信息系统( Geographic Information System)是20世纪60年代中期开始逐渐发展起来的一门新的技术系统。近半个世纪以来,一方面,随着计算机硬件技术的提高,软件开发工具的广泛应用和数据库技术的推广;另一方面,随着卫星遥感技术趋于成熟和全球定位系统(GPS)的出现,海量信息涌向社会,成为GIS非常重要的数据源,同时社会经济的高速发展,也为GIS提供了大量的社会经济方面的数据;这两方面都加速了GIS的发展和应用,使GIS不断成熟起来。 GIS是对各种空间信息进行收集、存储、分析和可视化表达的信息处理与管理系统,它能提供文字和数据,根据栅格数据和矢量数据,还提供直观形象的空间图形和图像。GIS能对空间属性的对象进行输入、输出、编辑、修改、查询。图形信息和属性数据一旦输入地理信息系统,就可进行动态管理和查询[1]。GIS强大的空间分析和统计运算功能,能对已有资料进行加工处理,得到科学的结果,避免因人而异的主观随意性,有利于科学决策。正因为如此,作为一种强有力的研究工具,GIS现已广泛应用于国土资源、矿产资源、交通运输、防灾减灾、环境保护、水电建设等各个领域。 1. GIS基本原理 1.1 GIS概念及组成 地理信息系统,简称GIS(GeographicInformationSystem),是融计算机图形和数据库于一体储存和处理空间信息的高新技术,它把地理位置和相关属性有机结合起来,根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户,因此RS与GIS结合,才能发挥技术优势[1-2]。GIS软件ARC/INFO采用开放的体系结构,使统计、分区、评估和其他信息不加修改就可以综合到系统中。GIS所需要的硬件包括处理速度高且存储容量大的计算机,数据输入设备如数字化仪、扫描仪,图形输出设备如绘图仪等。软件方面,有ESRI的ARC/INFO和ARCVIEW、ERDAS的IMAGINE、USARMY的GRASS等。在我国应用较广的为美国环境研究公司(Environmental Systems Research Institute, Inc.)开发的ARC/INFO(用于UNIX)、PC ARC/INFO(用于DOS)和AR-CVIEW(用于Windows 3.X、Windows 95和WindowsNT)。 1.2 GIS技术 GIS是对各种空间信息进行收集、存储、分析和可视化表达的信息处理与管理系统。GIS能提供文字和数据,根据栅格数据和矢量数据,还提供直观形象的空间图形和图像。GIS能对空间属性的对象进行输入、输出、编辑、修改、查询。图形信息和属性数据一旦输入地理信息系统,就可进行动态管理和查询。GIS也可以使用各种坐标系统,甚至包括AUTOCAD等软件包使用的直角坐标系统,对空间对象进行精确定位。此外,GIS还能与AUTOCAD等软件进行数据交流,也可以输出其他应用系统能够接受的文件格式,实现数据共享。另外,GIS强大的空间分析和统计
水文水资源与GIS的应用 专业班级：水文与水资源10-2班 学号：3100205220 姓名：覃振贵
GIS在水文水资源方面的应用 GIS的简介 进入21世纪以来，人类社会已经全面进入信息时代，信息技术正在深刻改变着人类生活与社会面貌。作为全球信息化浪潮重要组成部分的地理信息系统的建设与应用、日益受到科技界、企业界和政府部门的广泛关注。地理信息系统、遥感技术和全球定位技术三者有机地结合，构成科学地理学日臻完善的技术体系，引起世界各国普遍的重视。其中地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术，它几时而准确地向地球科学工作者、各类管理与生产部门提供有关区域分析、方案优选、战略决策等方面可靠的地理信息，这就是地理信息系统的主要职能。地理信息系统正在成为IT领域重要的发展动力之一。一个完整的地理信息系统一般由硬件、软件平台、信息功能模型4 个要素组成。一般习惯将GIS 特指作为特定软件系统开发工具的通用地理信息系统平台, 而将在GIS 平台上开发的用于实际应用目的的数据、模型和计算机程序的总和称为地理信息系统, 作为一种20 世纪60 年代才开始出现的新兴技术, GIS 表现出了巨大的发展潜力, 经过30 多年的发展, 今天的地理信息系统从硬件、平台、信息、功能直到应用领域等方面都发生了革命性的变化。GIS系统应包括计算机系(软件和硬件)、地理数据库系统、操作管理人员3部分。从软件来看, GIS有数据输入系统: 负责采集、预处理和数据转换; 数据存储和检索系统: 负责组织和管理空间数据和属性数据, 以便数据查询和编辑; 数据处理和分析系统: 负责对系统中的数据进行各种分析计算, 如数据的集成、参数的计算、空间拓扑及网络分析; 输出系统: 负责打印表格、图形或绘图。 GIS 在水文水资源方面的应用 （1）GIS对水文数据信息的管理与分析由于水文数据的时空分布复杂, 涉及地形、地貌、地质构造、水文地质条件、河流水系、水文气象、土壤、植被和
第２期［１８］ｃｏｎｏｒ彭盛华等：ｃＩｓ技术在水资源和水环境领域中的应用２６９ｓｈｅａ，甜缸，Ｉｎｋ即ｔｅｄＧＩｓ锄ｄＨｙｄｒ０】ｏ咖ＭｏｄｅＪｉｎｇｆｏｒｃｏｕｎｌｙｗｉ如Ｄｍ￡“孵ｓｔｕｄｙ…．Ｊｗ砒ｅｒＲｅ∞眦．８ｎｄＰｌ“ｇ．口ｄ［１９］ＭｉｃｈａｅｌＲＭ刖．，１９９３，（２）：儿２一１２８ｗ幽．Ｔ０ｗａ耐ＳｐａｄａｌＤｅｃ诂．ｏｎｓ“ｐＰ０ｒｔｓｙｓｌｅ啪ｉｎＷａｈＲｃｓｏ咄８［Ｊ］．Ｊ．ｗ８ｋＲｃ舳山℃ＰｌＩｌｇ［２０］Ｄ踮耻ｃ，““ Ｍ胛ｔ．，１９９３，（２）：１５８一１６９．Ｅｘｐｅｎｃｅ咿ａｐｌｌｉｃＭｇⅢＬ．，１９９３，（２）：１７０一１８３．Ｉｌｌ咖６０ｎＳｙｓ把ｍｈ１ｈ曲ｗｄｔｅｒＰＪ柚血Ｉｌｇ［Ｊ］．Ｊ．ｗａｔ盱Ｒｅ帅ｕｒｃＰｈＩｇａｎｄ［２１］Ｓｌｅ＆ｎａｎｄＰ，“越．Ｇｅｏｇｒａｐ‰Ｉｎ触曲ｎｓｙＢｌ锄ｉｎｕ衄ｎｓｌｏ皿一ｗ砒廿。Ｍａ叫ｇｅｍ衄ｔ［Ｊ］Ｒ．＾ｐｐｌｉｃａｔｊｏｎｏｆＪ．ｗ越ｅｒＲｃ呲ＰＩＩｌｇ．ＭｇｎＩｔ．，１９９３．（２）：２０６—２２８．ＧＩｓＮｅｔｗｏｒｋ［２２］Ｄ衅记Ｄ，Ｍ谢呲ｎｔＰｌｌｌｇ．ａｔｌｄＲＤ“ｎ皓ｆｏｒｗａｔｅｒｆｋｗａｎｄＴｒ娜ｐｏｎ［Ｊ］．Ｊ．ｗａｔ髓Ｒｅｓ０
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GIS在区域水土保持管理中的应用研究 发表时间：2018-10-01T15:04:07.370Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：韦丽丽 [导读] 摘要：本文对GIS在区域水土保持管理中的作用进行了基本的分析和研究，并简要介绍了当前GIS在区域水土保持管理中的一些应用情况及主要作用，同时也对区域水土保持管理将来的发展趋势进行了展望和预测。 南宁市勘察测绘地理信息院广西南宁 530000 摘要：本文对GIS在区域水土保持管理中的作用进行了基本的分析和研究，并简要介绍了当前GIS在区域水土保持管理中的一些应用情况及主要作用，同时也对区域水土保持管理将来的发展趋势进行了展望和预测。 关键词：区域水土保持；GIS；数据处理；应用范围 当前我国正处在快速发展的信息时代中，各种信息软件及应用都在不断开发和应用，随着大型计算机数据控制系统持续的更新以及卫星定位技术及遥控系统的飞速发展，大量的卫星地理信息及相关数据被相关软件采集汇总并存储利用。正式基于这种情况，加速了我们社会对新技术新方法的需求，GIS也被不断应用及发展，以上这些系统的不断开发和更新都为GIS提供了大量的信息资源及可靠的数据保障。地理信息系统是在上世纪60年代后被发明的一种新型地理学科的应用方法。经过最近几十年的不断发展，GIS在区域水土保持管理中的应用也越加广泛。 GIS主要是将相关的大量数据信息进行分析处理、储存、汇总及相关研究，并把数据及信息通过处理进行转换进而为大家带来更加直观的三维图像。GIS具有十分强大的立体三维分析及数据计算功能，能够准确的对目前的相关文件进行分析处理，并可以根据需要对相关参数进行编辑及设置。该系统能够极大的降低人为操作的随意性，并根据系统程序及时输出准确的计算结果。目前GIS的管理和开发已经在有色矿产开采、水利水电设备、环境保护工程水土资源保护等方面被大量的采用。 1GIS在区域水土保持管理中的应用 由于区域水土保持管理需要先进的技术方法及合理的信息管理措施，所以在土壤内部结构、区域水土保持设施、水土保持系统测量等领域需要GIS进一步优化和分析。一般情况下，普通的技术方法很难将地理位置进行仔细的剖析，并且在工作效率、地理信息处理、数据准确性等方面存在着很大的缺陷，采用先进的GIS能够很好的解决上面的问题。地理信息系统在区域水土保持管理的应用既能够对三维地理空间模型进行分析、还能够对区域水土保持管理中的主要参数进行优化。并通过强大的数据分析系统对将来水土保持管理可能的发展方向进行推测，从而不断完善和优化区域水土保持管理的设施和技术方法，最后通过信息系统的分析得到区域水土保持管理可行的工作方案及决策。 1.1GIS对水土保持管理中土壤侵蚀的研究 目前在我国部分区域流域中，对土壤内部结构侵蚀破坏及在区域分布空间的基本分析主要依据GIS和技术制图相关软件。在我国陕西省的部分区域中、通过将地理信息系统与土壤内部信息体系及相关模型相结合，进一步优化了当地水土保持地理信息系统的数据和信息。土壤信息侵蚀图主要依据包括当地土壤内部情况、植物特征、人口及土地分布等特征进行绘制。GIS正是以上数据来源的基础。通过对当地土壤侵蚀破坏情况、土地开发状况、生产力设施及区域地理情况的信息分析和数据统计，得到了区域土壤评价分析的各方面参数，从而绘制区域水土保持结构图。通过多年的实际经验研究,在区域水土保持系统中应用GIS在空间信息处理及数据统计方面的优势可以极大的提升水土保持管理设计规划的精确性，并能够提高工作生产效率，同时也降低了当地人工和材料成本[1]。所以此方法的应用得到了部分专家及制图人员的好评。 1.2GIS在水土保持策划中的作用 一般我们习惯运用GIS来展示区域水土保持工作中土地地形地势布局图、水土流失情况图、植被现状图、水土保持设备布局图及相关水土效率评测体系图纸的具体情况和部分相关数据参数的设置[2]。运用GIS能够满足我们对于水土保持系统策划的基本开发需求，也同时满足客户对于相关系统的主要要求。采用GIS可以实现图层编辑、地形显示、各种图层分析、三维数据处理、参数设置、图纸及方案的输入、输出等相关功能。目前该系统在水土保持管理中得到广泛应用。 1.3GIS在水土保持管理的风险测评中的应用 应用GIS可以有效的分析当地水土流失的可能性，并根据各种区域不一样的水土破坏风险，提前做好防范及决策。该方法的运用对于水土保持管理的风险测评有着积极的指导作用。同时我们可以结合不同的地理信息处理软件来分析各地区的水土破坏风险，通过数据汇总进一步绘制水土风险评测图。 1.4GIS在土壤侵蚀及区域水土保持管理中的应用 由于大自然气候变化及人类施工建设等原因造成了土壤侵蚀破坏的产生，人员的具体分布、对土地设施的布置及利用都对区域水土保持中的土壤侵蚀破坏产生一定的影响。将基本数字模型与GIS相关联，并通过数据分析方法构建新型数学模型，能够非常直观的对区域内土壤侵蚀破坏情况进行评测分析。根据评测的结果可以及时研究某些区域的水土系统土壤内部情况，并为该地区将来的土壤优化方案及土地设施的布置及利用都提供了可靠的技术保障。一般情况下GIS主要运用较大规模比例尺（1：4000～1：9500）为相关的应用提供具体保证。通过分析处理部分区域的实验记录资料和相关的地形地势图纸来对本地水土保持的构成进行可靠性评价。并根据评价参数对将来的资源审查及规划进行预测。通过采用地理信息系统可以使各区域水土治理及相关实验不断完善，并提高了基于GIS在水土保持管理中预测的准确性。 2GIS在水土保持管理中的适用范围 GIS系统主要对某些信息属性数据参数及三维空间数据模型进行研究和分析。近些年来，随着我国信息网络技术的不断更新发展和相关技术的更新，GIS也向着空间分布、信息网络化[3]、数据系统化的方面转变。随着信息属性数据系统及三维空间数据模型的结合正在不断深入，GIS在水土保持管理中的适用范围不断扩大，为GIS在水土保持管理中的发展提供了基础保障。 3结语 当前GIS能够及时有效的解决在区域水土保持管理中存在的部分难点及问题，并通过强大的数据分析系统对将来水土保持管理未来可能的发展方向进行评测，不断完善和优化区域水土保持管理的设施和技术方法，并根据信息反馈结果得到在水土保持管理中有效可行的工作方案。GIS是近些年来刚发展起来的新型技术手段，运用区域水土保持系统中应用GIS在空间信息处理及数据统计方面的优势可以极大的
GIS和RS在湟水河水土保持中的应用展望 摘要:湟水河的水土流失情况日益严重,传统的方法因其局限性已难以满足水土保持工作的迫切要求。近年来,地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术的迅速发展与广泛应用,为水土保持带来了新的思路。本文通过对其应用进行可行性分析和展望,为水土保持工作的有效进行提供新的方法。 关键词:GIS RS 水土保持湟水河 湟水河位于青海省东部,是黄河上游最大的一级支流,省内长349km,省内流域面积16120km2,占全省土地面积的2.3％。湟水河流域是青海省经济最发达的地区,是其政治、经济、文化和交通中心。随着工业化进程的加快和城市化水平的提高,湟水河流域水土流失状况日益严重,水土流失面积达7620km2,严重制约流域内经济的可持续发展,湟水河水土保持工作刻不容缓。然而传统的方法已经无法满足水土保持工作的要求,因此迫切需要新的技术来加快水土保持工作的进行。而RS与GIS相结合的技术,实现了图形与属性的叠加分析,可对土壤侵蚀数据、土地利用现状图及影像等数据进行有效地管理,并对各种数据进行科学有效的分析,就为水土保持规划工作的顺利进行奠定了坚实的基础[1]。 1、传统方法的局限性 水土流失数据是进行水土保持工作的基础。数据质量的好坏直接影响着水土保持工作能否顺利而有效地进行。 1.1 数据采集效率低,难度大 湟水河流域总面积32863km2,利用传统的方法采集各项数据,不但要花费大量的人力和物力,而且采集数据的周期一般较长,影响数据的时效性。此外,湟水河流域位于青藏高原与黄土高原的交接地带,海拔高,气候寒冷,且地形复杂,很多地区人们难以到达,获取数据难度极大,易造成数据的缺失,影响数据的完整性。因此,利用传统方法采集的数据难以及时、准确地反映流域内水土流失的情况。 1.2 数据标准不一致,信息的直观性差 流域内水土流失的各项数据通常来自不同的部门,各个部门因调查的侧重点有所不同,所采用的数据标准不完全一致,难以统一。所获得的数据多以数字为主,信息的显示性较差,无法直观反映流域内水土流失的情况,增加了工作人员分析水土流失情况的难度,不利于及时采取相应的水土保持措施。 2、GIS和RS相结合的优越性 RS是快速获取流域各项数据的有效手段,GIS则具有强大的数据分析和处理能力。因此,将RS与GIS相结合,既可保证GIS具有高效和稳定的信息源,又可对遥感信息进行实时处理和综合分析,实现监测、预测和决策的目的[2]。 2.1 大面积的同步观测 在进行水土流失情况调查和监测中,大面积的同步观测所取得的数据具有重要意义。湟水河流域面积大,依靠传统的地面调查,工作量很大,而且实施起来非常困难,而遥感观测可以不受地域阻隔等限制,为此提供了最佳的信息获取方式。如一帧美国的陆地卫星Landsat图像,覆盖面积为185km×185km=34225km2,在5～6min内即可扫描完成,实现对地面的大面积同步观测。 2.2 数据的时效性和完整性 利用遥感可以对同一地区在短时间内进行重复探测,监测这一地区水土流失情况的动态变化。地球同步轨道卫星可以每半个小时对地观测一次(如FY-2气象
基于云端GIS架构的福建省水土保持综合信息平台初步设计 摘要：本文首先从福建省水土保持常态化业务着手，分析了福建省水土保持信息化的现状以及所面临的问题；其次文章简要介绍了云端GIS架构的特点，阐述了选择云端GIS架构设计水土保持信息平台的原因；最后，根据以上分析，文章初步设计了福建省水土保持信息平台的总体框架及具体功能。 关键词：云端GIS架构水土保持信息平台 1 引言 当前，信息化水平已经成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。党的十八大报告中将信息化水平大幅提升纳入了全面建成小康社会的总体发展目标。作为水利信息化的重要组成部分，福建省水利厅高度重视水土保持信息化工作。分管厅领导提出要通过建设基于GIS的福建省水土保持综合信息平台来提升水土流失监测预报能力、重塑现有的水土保持政务流程、提高水土保持综合治理和预防监督的管理能力，实现信息技术在水土保持核心业务领域的充分应用和融合。 这一背景下，如何设计合理的架构体系实现水土保持业务、GIS技术以及信息平台三者的有机结合是福建省水土保持信息化工作的重点。本文将以福建省水土保持业务的信息化现状为切入点，以云端GIS架构为基础，设计福建省水土保持信息平台的技术架构。 2 信息化现状及面临问题 根据水土保持各部门职能的不同，福建省水土保持业务大体上可以分为治理、监测、监督三个部分。本文将对这几个部分的信息化现状以及存在问题等进行分析，作为水土保持综合信息平台架构设计的出发点。 2.1信息化现状 （1）水土保持治理信息化现状 水土保持治理工作的主要内容是依据国家及福建省的水土保持规划目标，以小流域为单元，完成水土流失治理项目的储备、审批、实施、验收及后期管理等相关工作。目前，福建省已建成“小流域治理项目管理系统”，可对水土流失治理项目的相关信息进行查询、管理。（2）水土保持监督信息化现状 水土保持监督工作以生产建设项目的水土保持方案编报、组织评审、报批并监督落为核心，此外还包括实施水土保持监督检查，征收水土保持补偿费等。目前福建省正在使用“全国水土保持监督管理系统”，其包括水土保持方案管理、监督检查、设施验收、规费征收、行政执法等功能。 （3）水土保持监测信息化现状 水土保持监测作为水土保持事业的基础性工作，其主要内容是对水土流失动态变化的情况进行常态化监测。根据监测手段及对象的不同，福建省水土保持监测业务可以分为水土流失动态监测、地面站点观测以及水土保持工程监测三大部分。 ○1水土流失动态监测 2000年福建省首次利用3S技术对福建省水土流失现状进行动态遥感调查，经过十多年的发展，3S技术已普遍应用于水土流失动态监测或水土保持专题调查。与此同时，福建省通过开发相应的信息系统来管理和应用监测成果。目前已建成的信息系统有福建省水土流失