利用GIS技术与SMS相结合构建监控预警决策支持系统

       为了能在一定范围内对水质进行预警，运用GIS强大的空间分析功能，结合SMS系列水模拟软件，并将模拟以及分析结果与地理信息底图相叠加，定量研究水质预警，同时做出决策支持，以快速有效地解决预警事件

    地表水建模系统（SMS）是一维，二维和三维水文建模的综合环境，是一个表面水建模和设计的预处理和后处理平台。SMS包括二维有限元，二维有限差分，三维有限元和一维建模工具，SMS支持的模型包括TSACE –ERDC，支持TABS-MD, ADCIRC, CGWAVE, STWAVE, M2D, HIVEL2D和HEC-RAS模型。为了方便使用FHWA的综合分析包FESWMS和Bri-Stars，SMS开发了一个综合的应用界面，同时SMS包括通用模型界面，这一界面可以用来支持那些没有正式并入系统中的模型。

   从城市水环境数据实时性、影响因素种类多样性、预警的准确性等多方面出发考虑，利用GIS技术对数据进行实时监测和水质定性分析，当某一个监测站点数据超过安全阈值或正常标准时，判定其污染程度，同时对污染地点进行定位，在WebGIS上发出预警，提供预警处理预案，给出工程和化学处置措施，以及处置过程的记录、专家会商等。提供预警决策的处理预案以及预案的动态演示。利用GPS实时定位所派出的人和车等移动设施进行监控，掌握实时最新的污染情况等。将其与预警模型相结合，通过预警模型可预测出下游的污染或水质情况，二者相结合可以实现对警情的进一步并且具体的分析，得出一个可信度高、准确度高的结果。并且针对不同类型的城市水体，建立水环境各类遥感表征参数的获取方法和模型，实现城市水环境系统设施监测和评价。

   由于地理信息系统没有进行水质预警分析的功能，因此，需要采用SMS系列模拟软件，对水质参数超过阈值的结果进行运算，并设置它与地理信息系统的接口，可以使模拟出来的结果动态的叠加在GIS地图上，清晰地展示出从污染点开始的下游水质变化情况，作为相关部门采取措施的参照。

   通过研究分析，本文采用ArcGis系列软件和SMS水模拟软件，并结合Oracle数据库进行模拟分析，作出如下设计：把原始采样数据存入Oracle数据库，通过基于ArcGis Server二次开发的系统进行分析，得到是否预警以及预警的等级，同时在地图上进行报警显示，并把异常数据输入到SMS中进行计算，计算结果返回到Oracle中，把该结果文件同ArcGis采样点空间分布文件相连，则可以把结果直接输入到WebGis，在此基础上绘制模拟的浓度分布图，叠加相关的地理信息，如市区、河流的分布状况等，这样最终的结果就动态的展示了基于地图的污染物分布情况和扩散情况，使GIS和SMS系列软件得到有效结合，也显示出优越性。