一、系统建设目标
计划用3年左右时间，建成一个技术先进、实用性强、可靠性高、可持续发展的省级三防、水利地理信息系统，为水利工程的管理、规划和建设，为各种水情、险情、工情等信息的采集、为抢险救灾辅助决策提供一个现代化的平台，达到国内领先、国际先进的水平。
二、系统结构
某省三防、水利地理信息系统采用模块化的结构进行总体设计，以利于根据实际情况，分步实施、先急后缓、边建边用。
（一）层次结构
在层次上，某省三防、水利地理信息系统分为三个层次：省级、市级和县级，通过通讯网和广域网相连，而且向上可与国家防总、水利部连网（见下图）
图1系统层次结构简图（二）逻辑结构
在逻辑上，某省三防、水利地理信息系统分为9个子系统，涵盖了从信息输入到输出、从数据处理到辅助决策的各个方面（见下图）。
图2系统逻辑结构简图1.信息采集子系统水情*雨情*水位*卫星云图*报汛站*水文险情信息工情信息防汛物资历史资料地图*地形图*水利工程*水位站*水文站*道路气象信息*台风信息*天气预报预案全球定位系统（GPS）信息风险图实时图像2.数据处理子系统数学模型统计图单站、面平均降水过程线及统计图3.政策法规子系统各种与水利、三防相关的法律、法规、政策等。
4.输出子系统打印*报表*图形（包括地图、工程图、剖面图等）
*图像*文本显示（包括大屏幕投影等）
*地图（缩放、漫游）
*属性信息*文本*图像*卫星云图*报表*统计图电子文档5.查询子系统直接查询条件查询按名称查询框选查询模糊查询6.会商子系统实时远程图像监控实时抢险车辅监控实时水情监控实时险情监控会商结果传递7.辅助办公子系统文书传送历史资料查询实时数据查询报表生成、打印、传送统计分析各种图表输出辅助规划电子地图8.辅助决策、调度子系统预案调用风险图调用模型灾情评估水位过程线长度、面积量算物资查询、统计、调度抢险车辆、人员实时远程调度实时险情查询GSM短信息群呼、调度、情况通报电子地图9.险情监视子系统实时远程险情监视电子地图
（三）网络结构在某省三防、水利地理信息系统中，信息的传递是通过网络进行的。由于信息种类或收发地点的不同，本系统需要由多种网络组成。（详见附图3：系统网络结构简图）
1.计算机局域网：用于省厅或市县局单位内部的计算机相连；2.计算机广域网：用于把省厅与下属各市、县、重点水利工程的计算机互联；3.蜂窝式移动电话通讯网：用于语音通讯、短信息收发、实时图像传送；4.卫星通讯网：用于GSM网和有线网无法覆盖的地方进行语音通讯、实时图像等数据传输；5.传统电话网：用于语音通讯、数据传输或拨号上网；6.光纤宽带网：用于数据通讯（特别是动态图像的传送）、计算机连网等。
由于光纤宽带网具有带宽宽的优点，是目前其他网络所望尘莫及的，因此，本系统在可能的情况下将主要以其作为信息传输、计算机连网的基础通讯网络，而尽量少用专线、专网，这将可大幅降低建网费用和日后的使用和维护费用。
三、系统功能某省三防、水利地理信息系统具有众多的功能，以使其尽可能满足防汛抢险、远程会商、实时监控、工程管理及规划、日常办公等多种应用。
（一）GIS功能1.显示功能：能显示水利工程及其它要素的电子地图，底图（背景）要素为行政区及政区界线、水系、主要道路、地名；水利要素为水闸、船闸、电排站、水库及堤围。每个水利要素分别用不同的符号表示；2.索引图功能：可根据需要随时打开或关闭与主窗口相应的索引图.该索引图位于屏幕的右上方，它显示选定的水利工程图的全图（只含底图要素），其作用是用其上的红色索引框指示出主窗口放大图在全图中的位置，并可在其上通过画出红色索引框对全图进行无级缩放、漫游；3.缩放、漫游功能：本系统能对选择的水利工程示意图进行任意缩放、漫游；3.1通过工具条中的“放大”、“缩小”和“全图显示”（1:1）按钮对图形进行分级缩放；3.2通过单击鼠标右键弹出浮动菜单，选择其中的“开窗口放大”、“放大窗口”、“缩小窗口”、“显示全图”、“移动窗口”对图形实施缩放、漫游；3.3在缩放、漫游的过程中，注记及水利设施根据缩放倍数的大小自动调整显示要素的多少——放大倍数大，显示的要素就多，反之显示的要素就少；当前不显示的要素在“要素选择”对话框上显示为灰色（表示不可选）；3.4在缩放、漫游的过程中，索引图中的索引框与主窗口保持同步缩放和移动；3.5在缩放、漫游的过程中，图中以闪烁方式显示的要素将保持闪烁状态。
4.“鹰眼”功能：移光标至索引图下方的指针上，按住鼠标左键，并左右拖动，索引图上的索引框同步缩放，主窗口在鼠标释放后亦随即缩放。运用此功能可实现图形的无级（平滑）缩放；5.查询、统计功能：能实现各种水利设施的空间（图形）、属性的快速双向检索查询和图、文显示。各种水利设施的属性详见附件3；5.1直接查询（由设施查属性）：移动鼠标到任一水利设施（如水闸、电排站等）上，单击鼠标左健，该水利设施的符号闪烁，同时弹出该水利设施的属性表，该属性表下方有多媒体选择按钮（没有接入多媒体数据的对应按钮为不可选的灰色），单击鼠标左健选择其中之一，则进入相应的多媒体功能；选择“打印”功能，则把属性表从Windows默认打印机上打印出来，单击“关闭”按钮，该属性框关闭，该水利设施随即停止闪烁。对于“水库”还可选择显示和打印“水坝”（主、副坝）和涵管信息；对于堤围，还可选择显示或打印险段和物料储备信息。
5.2条件查询（由属性查设施）：可分别选择水闸、船闸、电排站、水库、堤围其中之一进行查询。选中某一水利设施后，弹出查询条件对话框，操作者按对话框的格式设定查询条件（对话框中同步显示），然后按“开始查询”按钮，系统开始检索，若有满足查询条件的水利设施，则弹出“查询条件”对话框，显示设定的查询条和满足查询条件的水利设施的数量，同时满足查询条件的水利设施在索引图（在打开的情况下）和主窗口上闪烁显示（堤围不在索引图上显示），并“查询结果”对话框中列出其名称，移光标到欲查询的水利设施的名称上，单击鼠标左健，该水利设施的属性在属性表中显示出来；多媒体及打印、关闭功能同5.1；5.3按名称查询（由属性查设施）：选中此功能菜单，首先弹出按名称查询对话框，在其上单击鼠标左键选中某种水利设施，该类设施的名称变为红色，并列出该类水利设施的名称清单，移光标到欲查询的任一水利设施的名称上，双击鼠标左健，选中欲查询的设施，按“查询”按钮开始查询，被查询的设施在主窗口中闪烁显示，并弹出该设施的属性数据表；6.多媒体功能：每个水利设施均可按入不同类型的多媒体数据，多媒体数据的类型有：
*照片*录像*工程图*剖面图*录音*文字对于任一水利设施，这些类型的多媒体数据的接入是可选的（即既可一种都不接入，也可接入若干种）；对于每一种类型的多媒体数据，其接入数量没有限制（即既可不接入，也可接入多个）。
各种类型的多媒体数据的格式详见附件2。
7.要素显示选择功能：操作者选中此功能菜单，系统弹出“要素选择”对话框，其上显示出所有选择显示与否的要素。这些要素能否在某一放大倍数下被显示出来是由系统自动调整的，在当前放大倍数下可供选择的要素以黑色字显示，不可供选择的则以灰色显示。操作者只可对可供选择的要素进行显示与否的选择——在可供选择的要素上（或它前面的“√”框中）单击鼠标左健，选择框中的“√”随即出现或隐没，“√”隐没的要素不被显示。可供选择的要素如下：
7.1政府名称；7.2镇名；7.3村名及其符号；7.4河流名称；7.5电排站符号及其名称；7.6水闸符号及其名称；7.7道路名称；7.8堤围名称。选中了“显示要素选择”功能菜单后，该菜单即会变成“关闭要素选择”，选中后者（或关闭“要素选择”对话框），则立即变回前者。
8.打印输出功能：在查询的过程中，可随时通过单击相应的“打印”按钮把查询结果（属性数据、照片、文字、工程图、剖面图）打印出来；
9.长度量算功能：运用长度量算功能，可量算出公路、堤围的长度。具体操作是：
9.1选择“现有线长度”功能，然后移光标到欲查询的目标上，单击鼠标左键，则该目标（公路或堤围）闪烁，并显示出其长度。
9.2选择“即画线长度”功能，然后移光标到欲量算点的起点，单击鼠标左键，拖动鼠标，这时系统将即时画出光标移动的轨迹，并显示出轨迹的长度，在鼠标拖动的过程中，单击鼠标左键，该点为轨迹中的一个固定点，设置若干个这样的点则可钩画出任意形状的轨迹，轨迹的长度便是任意曲线的长度。单击鼠标右键结束某一轨迹长度的量算。
10.面积量算功能：在“量算”菜单下的“面积”子菜单中选择欲量算的面积的形状之一开始面积量算：
10.1矩形面积：移光标到欲量算的矩形的任一个顶点（第一点），按住鼠标左键并拖动鼠标，系统将即时画出以第一点和光标当前位置为对角线的矩形框，并显示出该矩形的面积，释放鼠标左键，该矩形面积的量算完成。
10.2正方形面积：移光标到欲量算的正方形的任一个顶点（第一点），按住鼠标左键并拖动鼠标，系统即时画出以第一点和光标当前位置为对角线的正方形，并显示出该正方形的面积，释放鼠标左键，该正方形面积的量算完成。
10.3圆面积：移光标到欲量算的圆的圆心处（第一点），按住鼠标左键并拖动鼠标，系统即时画出以第一点为圆心、以第一点到光标当前位置的距离为半径的圆，并显示出该圆的面积，释放鼠标左键，该圆面积的量算完成。
10.4任意多边形面积：移光标到欲量算的任意多边形的任一个顶点（第一点），单击鼠标左键，然后拖动鼠标移光标到该多边形的第二个顶点处，单击鼠标左键，系统画出该多边形的一条边，如此操作画该多边形的第二条边、第三条边、……，单击鼠标右键，系统自动把最后一点和第一点连成多边形的一条边，把此多边形封闭，并立即显示出该多边形的面积。
11.使用权限设置功能：按密码设置按钮，系统弹出“用户级别设置”对话框，在此对话框中，用户可选择为“一般用户”或“超级用户”，对于超级用户，必须输入“用户密码”，若输入的密码不正确，系统会提示“密码不正确，请确定后重输”；当用户输入密码时，系统会自动把“用户级别”变成“超级用户”。超级用户可对数据进行修改。
12.修改功能：可方便地根据情况的变化对每个水利设施的属性数据进行修改，或载入/卸载照片、录像、录音、工程图、剖面图、文字等多媒体数据，也可增/删水闸、船闸、电排站、水库、堤围等水利设施。
12.1增加水利设施：在此菜单下选择欲增加的水利设施的类型（水闸、船闸、电排站、水库中的一种），然后按下述方法增加：移光标到新增加的水利设施位置，单击鼠标左键，系统则以此为参考点新增一个与所选择的设施类型相对应的水利设施的符号，拖动鼠标可调整该符号的角度（只对水闸和船闸有效），然后单击鼠标右键，系统弹出该设施的属性数据对话框，用户即可录入其属性数据。
12.2删除水利设施：在此菜单下选择欲删除的水利设施的类型（水闸、船闸、电排站、水库中的一种），然后移光标到欲删除的水利设施上，单击鼠标左键，该设施即被删除（在屏幕未刷新前该设施的符号用白色显示）。
12.3修改设施属性：在此菜单下选择欲修改的水利设施类型（水闸、船闸、电排站、水库、堤围）之一，系统弹出该类设施的名称列表及属性数据对话框，移光标到欲修改其属性数据的设施名称上，单击鼠标左键，则显示出该设施的属性数据，然后移光标到要修改的那个属性数据上，以Windows数据修改方式进行修改，在此属性框中一次可修改所有属性数据，修改完毕按“修改”则修改结果有效，仿此方法可修改另一设施的属性数据，此类设施修改完毕按“修改存盘”保存修改结果，按“退出”则不保存修改结果。
12.4堤围：在此菜单下可选其下级子菜单：
12.4.1增加堤围：选中该功能，系统弹出欲增加的堤围是否为主堤、是否为险段的对话框（默认为主堤、非险段）。新增堤围的方法是：移光标到欲增加的堤围的起点处（第一点），单击鼠标左键，然后拖动鼠标，到第二点处，单击鼠标左键，系统把这两点连成一段直线，仿此操作可画出第二段线、第三段线、……，点完最后一点后单击鼠标右键完成该堤围图形数据的增加，系统弹出堤围属性对话框，要求录入其属性数据，属性数据录入完毕，按“确认”保存新增结果。
12.4.2堤围剪断：选中该功能，然后移光标到堤围的欲剪断处，单击鼠标左键，该堤围在该点处被剪断（分为两段，而且其中一段闪烁）。
12.4.3堤围连接：选中此功能，然后移光标到欲连接的两条堤围的其中一条的任意位置上，单击鼠标左键，该堤围被选中（闪烁），再移光标到另一堤围上并单击鼠标左键，则上述的两条堤围便被连成一条（在屏幕未重新刷新前以红色显示）。
12.4.4堤围删除：选中此功能，然后移光标到欲删除的堤围上，单击鼠标左键，该堤围即被删除（在屏幕未重新刷新前该堤围以白色显示）。
12.5道路：其功能与操作基本与“堤围”相同.12.6设施名称：该功能可对所有水利设施及河流名称、村名等注记进行输入、移动、删除操作。各功能子菜单如下：
12.6.1输入设施名称：选中此功能，系统弹出“要增加的名称类型”选择框，并在其上选择其中之一（需增加的），按“确认”按钮，然后移光标到欲增加的设施名称的参考点处，单击鼠标左键，系统弹出文字录入对话框，并提示请输入要增加的设施名称，名称录入后按“确认”，对话框关闭，则刚录入的设施名称便加到图上。
12.6.2删除设施名称：选中此功能，然后移光标到欲删除的设施名称上，单击鼠标左键，该设施名称被删除（在屏幕未重新刷新前以白色显示）。
12.6.3移动设施名称：选中此功能，然后移光标到欲移动的设施名称上，按住鼠标左键，拖动鼠标，该设施名称的最小外切矩形框随之移动，在认为合适处释放鼠标左键，则该设施名称被移到该处。
12.7多媒体数据的载入和卸载：该功能用于建立或解除设施与多媒体数据的连接关系，它们分别是：
12.7.1照片载入/卸载：选择此功能，系统弹出“照片载入和卸载”对话框，其上有“卸载照片”、“载入照片”和“退出”三个选择按钮，它们的功能如下：
“卸载照片”：其功能是解除某一或某些照片与某一水利设施的连接关系。按此按钮，系统弹出“照片载入和卸载”对话框，其上有水闸、船闸、电排站、水库、堤围五种类型的水利设施供选择，用户在欲卸载照片的那类水利设施上单击鼠标左键，该设施类型变为红色，同时列出该类设施的名称清单，移光标到该清单上欲卸载照片的那个水利设施的名称上，双击鼠标左键，则已与该设施建立了连接关系的照片的文件名在对话框中列出，移光标到欲卸载的那个照片的文件名上，单击鼠标左键，该照片在“照片预览”窗上显示出来，按“确认卸载”按钮，“照片预览”窗上显示的照片即被解除连接关系，该文件名亦从照片文件名清单上消去。仿此操作可对另一照片或另一设施的照片进行卸载操作。按“返回”按钮返回上级对话框。
“载入照片”：其功能是建立某一或某些照片与某一水利设施的连接关系。按此按钮，系统弹出“照片载入和卸载”对话框，其上有水闸、船闸、电排站、水库、堤围五种类型的水利设施供选择，用户在欲载入照片的那类水利设施上单击鼠标左键，该设施类型变为红色，同时列出该类设施的名称清单，移光标到该清单上欲载入照片的那个水利设施的名称上，双击鼠标左键，则系统弹出“照片所在路径选择”、“照片文件名选择”和“照片预览”三个子窗口，移光标到“照片所在路径选择”窗选择照片所在的路径，然后移光标到“照片文件名选择”窗，选择照片文件类型，系统自动列出该路径下的所有该类型文件的文件名，在这些文件名上（其中一个上）单击鼠标左键，该照片在“照片预览”窗上显示出来，确认后按“确定载入”按钮，则该照片与所选水利设施的连接关系被建立。仿此操作可建立另一照片与该水利设施的连接关系，或建立另一设施与其对应照片的关系。按“返回”按钮返回上级对话框。
“退出”：按此按钮退出“照片载入和卸载”操作并关闭该对话框，同时返回上级操作界面。
12.7.2录像载入/卸载：其功能和操作与“照片载入/卸载”类似；12.7.3工程图载入/卸载：其功能操作与“照片载入/卸载”类似；12.7.4剖面图载入/卸载：其功能操作与“照片载入/卸载”类似；12.7.5文字资料载入/卸载：其功能操作与“照片载入/卸载”类似；
13.辅助抢险功能：该功能能对水闸、船闸、电排站、水库及堤围的各类防汛物资储备进行查询统计，从而可迅速查出全部或指定范围内各类防汛物资储备的数量及其分布。查询范围有：全图范围、指定圆形区域范围、指定矩形区域范围和指定任意形状区域范围。各种形状范围由工具条按钮选择；区域的指定方法与相应形状的面积量算相同。
14.远程数据传输及更新功能：该功能使本系统的远程用户能通过Internet网进行属性数据的异步更新。
15.图幅选择功能：用户可根据需要选择不同的图幅进行查询。
16.图例选择功能：用户可根据需要，选择显示或不显示图例。
17.屏幕刷新功能：该功能对屏幕的显示予以刷新，屏幕刷新后被删除后或移动后以白色显示的所有要素均被清除。
18.工具按钮提示功能：该功能能实现当光标移到任一工具按钮上时，系统自动显示出其功能。
（二）数据采集功能：
可通过多种方式及时采集到系统所需的数据。
1.雨情、水情遥测；2.气象信息采集，包括天气预报、台风路径等；3.工情信息采集；4.险情信息采集；5.地图信息；6.通过GPS及时采集到抢险车辆、抢险人员等移动目标的位置（定位），并即时落实到电子地图上；7.通过GPS及时对险工进行定位。
8.通过GPS对水利工程、水位站、水文站等进行定位。
（三）政策法规录入、查询功能：
能在本系统中查询到《中华人民共和国水法》等与三防、水利相关的法律、法规、政策等。
（四）输出功能：
能通过大屏幕投影和普通显示器显示电子地图、卫星云图、雨情、水情、工情、险情、动态或静态图像、文本、预案、风险图等，也可通过打印机、大幅面喷墨绘图仪打印出这些信息，还可以通过Email等方式发送给对方。
（五）查询功能：
可用直接查询、条件查询、框选查询、按名称查询、模糊查询等多种方法查找空间目标（如水库、水文站、抢险队伍、防汛物资等）或其属性信息。
（六）会商功能：
通过宽带网，参与会商的人员可以不在同一会商室，只要上网，即使远隔千山万水也可进行会商。
（七）辅助办公功能：
为三防、水利工作人员提供日常办公的有效工具，可以极大地提高办事效率与质量、提高管理水平，并逐步向办公自动化（OA）过渡。
（八）辅助决策、调度功能：
可为决策者提供详尽的决策参考，可以有效减少决策失误、提高决策效率；可以实现车辆、人员的实时远程调度，使应急反应更迅速、更有效。
（九）险情监视功能：
系统可自动把新出现的险情在屏幕上的电子地图上显示出来，同时显示出具体情况，并进行声、光报警，为值班人员、会商人员和决策人员提供直观、实时的动态信息。
四、特点某省三防水利地理信息系统是以现代信息技术、计算机技术、通讯技术、全球卫星定位技术、地理信息系统（GIS）技术为基础构建的，它充分吸取了目前我国同类信息系统的长处，尽可能弥补它们的不足之处，并在一些方面有所突破和创新。
1.把整个系统统一到一个平台上目前的同类系统可能由于受当时开发条件的限制，不同的功能模块往往分开独立而自成系统，五花八门，风格不一，用户使用时极不方便，更可能做不到数据共享，增加数据维护支出。
2.真正意义的网络版本系统可在Internet/ Intranet上十分流畅运行，而目前所看到的其它系统，仅有部分（数据库部分）有网络功能，涉及到GIS的部分，多为单机版。
3.真正自主版权本系统将完全由我们自己从最底层开发（包括Internet GIS），除了Windows操作系统和数据库系统（如Sybase等）外，不需别的应用软件的支撑就能运行自如。而目前的同类系统（特别是GIS部分）大多都是在某个商品化的GIS平台（如MAPINFO）下进行二次开发而成的，开发出的应用系统必依赖该GIS平台才能运行，当用户数量不断增加时，那么购买GIS平台的费用就很可观了。而就目前的市场价而言，一套单机版的MAPINFO运行许可要近万元人民币，ARC/INFO更高，近30万元。因此往往会出现这样的情况：花了不少钱建立起来的系统，由于增加一个用户需要另外增加一笔软件费，使得开发出来的系统成为少数人的专利，应用很难普及。而我们的系统不加密，不限制用户数，不仅可为客户节省大笔软件费用，更为重要的是能使开发出来的系统做到普及应用，真正成为相关工作人员日常工作中的常用工具和不可缺少的工具。
4.全矢量电子地图，即使在Internet上运行也有极快的漫游速度，整体运行速度居当今国内外同类软件之上。
目前在Internet上运行的GIS或电子地图系统，多采用客户端发请求，然后由服务器把结果以一幅栅格图的方式发送回客户端的技术，而且地图的视野范围较小。虽然这种技术实现起来比较容易，但当用户需要在地图上作较大范围的漫游时，会花费用户很多时间；而在三防、水利地理信息中，往往需要看较大的视野范围，那么这种方法就不能令人满意了；还有，由于这种技术必然导致用户的任何地图操作（哪怕是只漫游了0.1mm），都必需由服务器重新运算并生成结果图像，当大量用户并发访问时，就很容易造成“堵塞”。
5.增加了对抢险救灾、抢险车辆或人员调度、险情GPS定位等相当有用的功能，目前在国内同类系统中尚未见到。
6.为会商提供了适合于应急便携应用的卫星实时远程图像传送功能。
目前在国内的同类应用中，便携式的只有手机传送，在GSM覆盖不到的地方就无法应用；卫星传送则太笨重，不适合应急移动应用。我们开发的系统正好弥补了二者的不足。
7.新引入了手机短信息群呼功能。
目前只有BP机群呼或集群通讯群呼。这两种应用的缺点是用户要额外多带一个装置，而且覆盖范围小。
8.以公众信息网（特别是光纤网宽带）作为主要的信息传递平台，与以往的建数字微波通信网的方式相比，不仅可以节省数以亿计的建网投资，日后的运行、维护费用也低得多，而且可靠性高。
9.新引入了用GSM网作为遥测雨量、水位等的信号（数据）传输平台，这也将可节省数以亿计的建专网传输的费用。
10.易用性非常好系统界面中见不到任何高深的软件专业术语，所显示的都是三防、水利工作者熟知的术语，使用者只要稍懂电脑，就能操作自如，就连在常规的GIS中增加空间数据（例如增加一个水闸、一条堤坝等）或接入多媒体信息等这样很专业的操作都可以在网上任一授权客户端很容易地实现！这点在当今世界上最著名也是最昂贵（每个用户近30万元人民币）的GIS平台ARC/INFO的二次开发也未能实现。
五、系统的运行环境某省三防、水利地理信息系统在Windows NT（服务器端）、Windows 9X、Windows 2000、Windows Me（客户端）等操作系统和Sybase、SQL Sever、Oracle等大型数据库以及NT网络（局域网、广域网、Internet网）下运行。
