2.2 村镇饮用水源水质管理信息系统

2.2.1 开发工具的选择

地理信息系统（GIS）技术在水环境研究中的应用，可以把与水环境相关的、复杂多样的数据与空间地理坐标联系起来，使流域水环境信息从单一的数据表格中走出来，以生动形象的视图方式呈现给研究人员、管理者及决策者，实现水环境问题可视化。同时，基于GIS还可对流域水环境进行动态监测、预测和规划，以及对某些重大水环境问题进行预警和防范。目前，GIS在水功能区划、水质模拟及评价、水污染控制、区域水环境管理、水环境应急反应中均有应用。GIS与水质评价模型、规划模型、流域水质模型及地理坐标等模型的有机结合，既可以实现区域内各种与水环境管理相关数据的存储、显示、查询、统计和输出，断面水质、重点污染排放的可视化查询，又可以集成为区域水环境管理信息系统、决策支持系统或专家系统，预测流域内各主要河段的水质、水量状况，做出快速分析和预报，为区域水环境管理决策提供依据。

因此，实践中可以选择GIS作为工具平台，开发村镇饮用水源水质管理信息系统，实现村镇水源水质的空间动态管理。

2.2.2 GIS数据库的建立

2.2.2.1 整理调查数据

利用GIS对水源地进行定点定位描述，可视化显示水源水质状况，制图过程精度可靠、简单实用、可视化效果好。采用ArcGIS10软件，创建GIS数据库，添加数据图层，导入水质数据，完成水源地水质可视化图的制作。其制作流程如图2-1所示。

图2-1 可视化图制作流程

2.2.2.2 建立GIS数据库

以美国ESRI的GIS产品ArcGIS10为工作平台。软件功能包括矢量数据转换，遥感数据的图像分析，数据库管理查询，空间数据分析等。通过ArcGIS10中的ArcCatalog和ArcMap可以来创建GIS数据库。

（1）相关数据创建。村镇饮用水源地GIS数据库包括点、线、面数据图层。为了在制图过程中不出现配准错误和投影变形，下列数据均采用GCS_WGS_1984为地理坐标系和WGS_1984基准下Mercator投影。

1）点图层：2010—2014年河流型与湖库型饮用水源地点位及相关属性数据。

2）线图层：一级线状河流、二级线状河流、四级线状河流、五级线状河流。

3）面图层：一级面状河流，三级面状河流，中国县界、省界、陆域面状图。

（2）相关图层创建。根据制图目的与要求，启动ArcCatalog软件，用其创建元数据功能创建相关图层文件。

1）创建“村镇饮用水源地地理信息系统”文件夹，启动ArcCatalog软件，通过链接文件夹，把其添加到目录树中，然后依次在目录树中创建“数据图层”和“结果图层”文件夹，而“数据图层”又含有“点图层”“线图层”和“面图层”三个子文件夹，“结果图层”用以存放可视化图文件。

2）将之前在相关地理网下载并修正过的线图层和面图层文件添加到目录树的相应文件夹中，此举可保护原数据库中文件的完整性。

3）创建点数据图层。以ArcMap软件为平台创建点数据图层文件。利用其把电子表格存放的数据转换成相应点事件的功能，制作河流型、湖库型饮用水源地的相关点数据图层，制作过程中将其地理坐标和投影分别定义为GCS_WGS 1984和WGS_1984 Web Mercator Auxiliary Sphere，导出路径设置为“\村镇饮用水源地地理信息系统\数据图层\点图层”，完成相关点数据图层的创建。

4）经过相关图层数据的创建，建立起村镇饮用水源地地理信息系统，其在ArcCatalog中的实现如图2-2所示。

图2-2 村镇饮用水源地地理信息系统

2.2.3 地理信息系统管理

将收集到的村镇饮用水源特征数据输入村镇饮用水源地理信息系统，就可以清晰地看出各类村镇饮用水源特分布情况。利用该地理信息系统可以管理各水源地水质数据。