基于WebGIS的地理信息支撑技术在水质安全预警系统中的应用研究

摘要

近年来，随着我国经济快速发展，水体环境的污染日益严重，水质污染事故频繁发生。通过构建水质安全预警系统，控制水污染，改善水环境，尤其是保证居民用水安全，是一项长远而艰巨的任务。在构建水质安全预警系统的过程中，利用地理信息技术实现水质预警空间数据的表现和发布，对于提高水质安全预警的交互性和时效性具有重要和显著的作用。本文结合水质预警课题，围绕基于GML的多源异构水质数据交换技术与基于WebGIS的水域污染扩散动态渲染技术展开研究，在水质空间数据渲染和水质预警信息分析与评估结果展示等方面取得了初步成果。
　　 论文主要研究内容和创新点如下：
　　 (1)针对现有水质安全预警系统在全流程水质数据和预警空间数据传输规范方面的不足，提出一种基于GML的多源异构水质数据交换技术。利用地理标记语言GML(Geography Markup Language)对多源异构水质数据进行GML标准化格式转换，在此基础上实现在水质预警系统平台和ArcGIS架构下的多源异构水质数据传输，及在Flex环境下多源异构水质数据的可视化与交互设计，该工作优化了全流程水质数据和预警数据发布的交互性。
　　 (2)针对现有水质安全预警系统在水域污染扩散动态表现方面的不足，提出一种基于WebGIS的水域污染扩散动态渲染技术。采用远程仿真技术和FluorineFX技术分别解决了渲染过程中远程数据获取和快速数据传输的需求，通过WebGIS平台下的TIN网格实现了水域污染物扩散趋势的在线动态渲染。该技术将水质变化趋势预警研究工作的全流程通过网络实现，提升了水质预警信息分析与评估结果展示的时效性，有效降低了研究成本。
　　 (3)设计并构建了全流程水质安全预警系统WebGIS模块，实现了系统集成与应用。该模块采用基于Flex和.NET的WebGIS框架，通过四大子功能模块，完成了三类共计十一张不同功能的水质专题预警地图。该模块整合应用了基于GML的多源异构水质数据交换技术和基于WebGIS的水域污染扩散动态渲染技术，通过与其他功能模块的集成，形成了一套从水质实时预警到水质变化趋势预测的全方位水质安全预警信息分析与评估系统，并在水质预警课题示范地进行示范应用。