一种基于GIS的水文站数据管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于GIS的水文站数据管理系统，由数据层、采集层、处理层、呈现层组成，数据层是采集和使用的不同数据类型的数据，采集层是通过协议适配器采集数据层中各数据，处理层是本管理系统核心，承担了实际的业务处理，对各数据进行清洗、整合、关联、计算和汇总；呈现层是通过WEB界面呈现分析计算结果。处理层包括数据解析模块、数据标准化模块、数据汇总模块、关联分析模块、GIS渲染模块、数据计算模块、数据库。本发明专利技术可以永久保存为GIS、图表方式，通过GIS、图表进行维护和查询，并且提供了水文站资料与其他行业数据的关联碰撞分析功能，维护了水文站资料数据的安全性和易用性，提供了水文站数据资料的价值分析方法。

A data management system for hydrology station based on GIS

The invention discloses a data management system of GIS based on hydrological data acquisition, by layer, layer, processing layer, presentation layer, data layer is different types of data acquisition and use of the data acquisition layer through the data acquisition data protocol adapter layer, processing layer is the core of the management system, undertake the actual business processing, cleaning, integration, association, the data analysis and summary; presentation layer is the result of the WEB interface presentation analysis. The processing layer includes data analysis module, data standardization module, data collection module, association analysis module, GIS rendering module, data calculation module and database. The invention can be permanently preserved for GIS, chart, maintenance and query by GIS, charts, and provide related materials and other industries impact hydrological data analysis function, maintain the safety and ease of use hydrological data, provides the value of data analysis methods of hydrological station.

【技术实现步骤摘要】
一种基于GIS的水文站数据管理系统
本专利技术涉及计算机系统
，具体是一种基于GIS的水文站数据管理系统。
技术介绍
水文站是观测及搜集河流、湖泊、水库等水体的水文、气象资料的基层水文机构。水文站观测的水文要素包括水位、流速、流向、波浪、含沙量、水温、冰情、地下水、水质等；气象要素包括降水量、蒸发量、气温、湿度、气压和风等。这些资料从水文站收集后，经过加工、标准化打印形成水利年鉴或存储到计算机系统中。使用这些数据时，可以通过翻阅水利年鉴或查询计算机系统两种方式。在计算机系统保存时，一般以表格形式存储，通过设定年份、指标、时间等查询条件进行检索，检索结果可以导出表格或打印。水利年鉴一般存储到水利档案中，目前很少使用此种方式检索具体数据。目前的水文站数据管理有以下几个问题：一、水文站数据管理方式比较单一。采用数据库或表格管理，部分水文站数据还没有进行计算机系统管理，以文件形式存在，这种管理方式造成的后果就是无法进行快速的数据检索，甚至数据丢失。这些数据具有宝贵的科研价值，在使用表格检索是，无法形成更有效的数据价值分析，无法与周围环境、实际地理位置、形成区域关联呈现；从建国以来，地理环境、行政区域划分、河流湖泊变化较多，不同年份的水文站数据无法进行对比分析，需要人工处理后才能比较，人工处理效率较低。二、水文站数据没有与其他维度数据关联分析。水文站数据维护时，没有包含其他数据，这就导致，水文数据在与人口数据或经济数据关联分析时，必须人工介入，人工把几项数据合并到一起，进行数据碰撞分析，无法实现自动分析，或基于行政区域、位置的数据碰撞分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于GIS的水文站数据管理系统，解决这种在数据维护、管理上面的缺陷，通过GIS实现水文站资料数据的维护与管理，形成形象化的数据管理机制；实现水文站资料数据与地理环境、行政区域、人口数量、经济情况的数据碰撞关联分析呈现。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于GIS的水文站数据管理系统，由数据层、采集层、处理层、呈现层组成，数据层是采集和使用的不同数据类型的数据，采集层是通过协议适配器采集数据层中各数据，处理层是本管理系统核心，承担了实际的业务处理，对各数据进行清洗、整合、关联、计算和汇总；呈现层是通过WEB界面呈现分析计算结果。作为本专利技术进一步的方案：数据层中数据类型分为地理环境、水文资料、人口资料、经济资料、行政区域五个部分。作为本专利技术进一步的方案：采集层中数据采集方式包括FTP、WS、SOCKET、HTTP。作为本专利技术进一步的方案：处理层包括数据解析模块、数据标准化模块、数据汇总模块、关联分析模块、GIS渲染模块、数据计算模块、数据库。作为本专利技术进一步的方案：数据解析为接收数据层的数据，根据固定的解析格式，解析为能够识别的模型数据；数据标准化模块是对解析后的模型，对不同的数据类型的数据进行标准化；数据汇总模块是对标准化后的数据进行汇总计算，根据需要的数据模型采用计算公式进行计算，得到能够进行图表呈现或GIS渲染的数据；关联分析模块是对采集到的不同数据类型的数据进行关联碰撞分析，得到多维度数据；GIS渲染模块是对关联分析后的多维度数据渲染成GIS图层，使其在GIS上进行呈现和分析；数据计算模块是对关联碰撞分析后的数据进行计算，处理成图表、表格所能够识别的数据。作为本专利技术进一步的方案：在GIS上呈现采用ArcGIS。作为本专利技术进一步的方案：数据库用于保存所有数据，包括原始数据、中间汇总数据以及分析后的GIS数据、图表数据。作为本专利技术进一步的方案：呈现层采用HTML5开发，包括的功能为GIS呈现、图表呈现、数据维护和挖掘分析。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过数据采集和处理后，即水文站数据采集后，可以通过系统与地理环境、人口资料、经济资料、行政区域进行关联碰撞分析。水文站数据可以永久保存为GIS、图表方式，也可以通过GIS、图表进行维护和查询，建立了一套形象化的水文站数据资料维护系统。本专利技术改变了水文站资料没有系统化、IT化管理的不足，不支持GIS、图表的查询，能够对水文站资料进行IT化的管理，创造了GIS、图表等多种维护数据的方式，并且提供了水文站资料与其他行业数据的关联碰撞分析功能，可以用此系统发现数据价值，总体来说，维护了水文站资料数据的安全性和易用性，提供了水文站数据资料的价值分析方法。附图说明图1是水文站数据管理系统示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1请参阅图1，本专利技术实施例中，一种基于GIS的水文站数据管理系统，由数据层、采集层、处理层、呈现层组成，数据层为系统采集和使用的原始数据，此系统是一个平台架构，采集层具备多种协议适配器，具备可扩展的功能，新增采集协议可以直接扩展，处理层是本管理系统核心，承担了实际的业务处理，对数据进行清洗、整合、关联、计算和汇总。得到可以呈现的水文站数据，处理完成后，呈现层可以通过WEB界面呈现分析计算结果，部分数据供系统用户维护使用。1.数据层：数据层表示了水文站数据管理系统接入的数据类型，分为地理环境、水文资料、人口资料、经济资料、行政区域五个部分。其中地理环境是指水文站附近的地理GIS(地理信息系统，GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem)数据，包括海拔、气象等；水文资料是从水文站采集的降水量、雨量、雨洪利用量等数据，是本管理系统的核心数据；人口资料是指水文站区域内的人口历年变化数据；经济资料是指水文站区域内的历年经济变化数据；行政区域表示省、市、县/区、乡镇/街道、村等5级行政区域划分及变化数据。2.采集层采集层表示了水文站数据管理系统针对外部数据的采集方式，是一种数据接口技术实现，目前包括FTP、WS、SOCKET、HTTP四种方式。其中FTP用来接收文件数据，WS用来接收定期的批量数据，SOCKET用来接收实时的连续数据，HTTP用来接收互联网数据。3.处理层处理层是水文站数据管理系统的数据处理核心功能区，分为7个部分。(1)数据解析模块：数据解析模块功能为接收外部数据，根据固定的解析格式，解析为本管理系统能够识别的模型数据。如果发现数据缺失或错误，则会触发采集层进行再次采集，详细过程会记录到系统日志中。(2)数据标准化模块：数据标准化模块是对解析后的模型，对不同的数据类型的数据进行标准化，标准化的目的是能够对数据进行关联分析，具备关联的条件，为后续的计算和关联分析做准备。(3)数据汇总模块：数据汇总模块是对标准化后的数据进行汇总计算，根据需要的数据模型采用计算公式进行计算，得到可以进行图表呈现或GIS渲染的数据。(4)关联分析模块：关联分析模块是对采集到的不同数据类型的外部数据进行关联碰撞分析，例如水文数据和人口数据，水文数据和行政区域数据等，通过一定的关联分析规则，数据碰撞后，得到多维度数据。(5)GIS渲染模块：很多水文站的数据，需要通过GIS方式呈现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GIS的水文站数据管理系统，其特征在于，由数据层、采集层、处理层、呈现层组成，数据层是采集和使用的不同数据类型的数据，采集层是通过协议适配器采集数据层中各数据，处理层是本管理系统核心，承担了实际的业务处理，对各数据进行清洗、整合、关联、计算和汇总；呈现层是通过WEB界面呈现分析计算结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS的水文站数据管理系统，其特征在于，由数据层、采集层、处理层、呈现层组成，数据层是采集和使用的不同数据类型的数据，采集层是通过协议适配器采集数据层中各数据，处理层是本管理系统核心，承担了实际的业务处理，对各数据进行清洗、整合、关联、计算和汇总；呈现层是通过WEB界面呈现分析计算结果。2.根据权利要求1所述的基于GIS的水文站数据管理系统，其特征在于，数据层中数据类型分为地理环境、水文资料、人口资料、经济资料、行政区域五个部分。3.根据权利要求1所述的基于GIS的水文站数据管理系统，其特征在于，采集层中数据采集方式包括FTP、WS、SOCKET、HTTP。4.根据权利要求1所述的基于GIS的水文站数据管理系统，其特征在于，处理层包括数据解析模块、数据标准化模块、数据汇总模块、关联分析模块、GIS渲染模块、数据计算模块、数据库。5.根据权利要求4所述的基于GIS的水文站数据管理系统，其特征在于，数据解析为接收数据层的数据，根据固定的解析格...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永平，张涛，刘德东，刘璐，彭慧，
申请(专利权)人：张永平，张涛，刘德东，
类型：发明
国别省市：山东,37