5.3.3.1 应急空间数据库概念
本系统中的空间数据库概念设计是描述空间数据库内容储存的实体以及它们之间的关系，将这些实体按空间对象（点、线、面）有效地组织起来符合使用要求。在对数据库内容分析的基础上，可将空间数据库实体划分为基本信息和地理实体2个实体集，各实体集内又包含不同的实体。
5.3.3.2 应急空间数据库设计内容
饮用水水源水污染应急系统数据库由基础地理信息应急数据库和专题应急数据库组成。基础地理信息数据库包括1∶5万、1∶25万核心要素地理空间框架数据。专题应急数据库包括社会经济相关信息、水源地信息、排污口信息、应急机构及相关领域专家信息数据。
（1）基础应急数据库分析
①基础地理信息数据。包括水系、植被、交通、行政区划、主要建筑物、居民地等。对基础数据的收集是建立应急系统的前提条件，基础数据收集的好坏直接关系到应急系统的可操作性。环境污染事故应急系统相关的设备、设施地理空间数据包括环境污染治理设备设施、消防设施、应急监测设施、环境监测设施等。
②环境背景空间数据。包括风险源、风险源危险品、企业污水排污口、水环境功能区划等。对于流域内的油田、炼油厂、化工厂、造纸厂、金属冶炼厂和核电站等能够造成水源地供水污染或供水受威胁的点污染源，必须确定这些潜在的污染源中污染物的具体地点，并建立污染源数据库。对于存在严重隐患的污染源，应进行现场的踏勘。实地了解该污染源所在地的有毒物质存放情况，包括该地区污染物的使用数量、储存数量以及贮存位置等。并了解当地对污染物排放的重视程度，有无随意排放或违法排放的征兆，有无有毒物质泄漏的报警措施等。
③监测分析方法数据。包括采样方法、分析方法和应急监测方法等。污染物质的监测方法尽量按照中华人民共和国行业标准《水环境监测规范》的内容操作。取样时应注意：对于地表水应在事发地点及下游方向取样，对于地下水则应该在取水井周围含水层水位的梯度方向取样。在城市自来水的取水口和出水口进行取样分析，检测污染物质是否存在，并做好记录作为以后检测的参考。
④应急监测人员及专家数据。包括应急监测人员及专家的基本信息。对于整个城市供水系统而言，成立一个专业性的污染应急队伍是十分重要的。这个专业应急队伍包括水处理工程师、安全人员、实验室操作人员、采样员等。建立应急人员和专家数据库系统，更好地管理应急人员。
⑤环境污染事故应急系统数据。包括水文地质数据、风险源危险品评价标准、预警数据计算方法等。在了解流域内污染物的详细情况后，在选取一定参数的基础上建立预警模型，通过危险指数分析污染的危害性对突发性水污染事件应急评价和合理的应急策略具有促进作用，也为突发性水污染事件提供强大的决策支持。
⑥环境污染事故应急分析模型数据。包括空间分析模型（缓冲区分析等）、污染扩散模型、模型参数库设计等。
（2）应急专题数据库分析
要求该数据库系统具有下述功能。
①检测点的基本信息的输入、修改和查询，包括监测点编号、名称、位置等信息。
②综合指标的输入、修改和查询，包括检测点编号、检测时间、编号、温度、色度、pH值、浑浊度、电导率、溶解氧、生物耗氧量、生化需氧量以及预留信息等。
③有毒物质信息的输入、修改和查询，包括检测点编号、检测时间、物质名称、物质编号、浓度值以及预留信息等。
④其他参数信息的输入、修改和查询，包括检测点编号、检测时间、水体流速、水体流量物质以及预留信息等。
⑤有毒物质国家标准指标的输入、修改和查询，包括物质编号、浓度值等。
（3）应急专题数据库需求分析
①需求概述为了深入考察污染事件对流域周边城市的经济影响，本经济专题数据库为辽宁省引用水水源污染应急决策支持管理、经济预警系统提供所需的相关经济信息。基于此要求经济专题数据库系统具有下述一些基本功能。
a.行政单位（以县为单位）基本信息的输入、修改和查询，包括行政编号、名称、地理位置，所属市，省等信息。
b.行政单位流动信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、GDP、人口数量、经济结构描述、政府投入、社会投入以及预留信息等。
c.农业信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、农田总面积、总产值、结构描述以及预留信息等。
d.工业信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、总产值、比重（占GDP、水）数量、新增设施费用、新增维护费、结构描述以及预留信息等。
e.养殖业（包括畜牧业和水产业）信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、类型（畜牧业/水产业）、养殖面积、总产值以及相关描述等。
f.服务业信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、类型（旅游业/餐饮业）、人次、产值以及相关描述等。
g.主要农作物信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、农作物类型、亩产量、价格、产值以及预留信息等。
h.主要牲畜信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、牲畜类型、数量、产值以及预留信息等。
i.主要水产品信息的输入、修改和查询，包括行政编号、时间（以年为单位）、水产品类型、亩产量、产值以及预留信息等。
j.各行业具有代表性的大型企业信息的输入、修改和查询，包括行政编号、名称、时间（以年为单位）、所属行业类型、规模、产值、水质等级、耗水量以及预留信息等。
针对本数据库系统需求，根据本数据库系统管理的信息和系统的数据流程图分析，设计如下的数据项和数据结构。
a.行政单位基本信息，包括的数据项有行政编号、名称、地理位置，所属市，省以及预留信息。
b.流动的信息，包括的数据项有行政编号、时间、GDP、人口数量、经济结构描述、政府投入、社会投入以及预留信息。
c.农业的信息，包括的数据项有行政编号、时间、农田总面积、总产值、比重、结构描述以及预留信息。
d.工业的信息，包括的数据项有行政编号、时间、总产值、比重（水）数量、新增设施费用、新增维护费、结构描述以及预留信息。
e.养殖业的信息，包括的数据项有行政编号、时间、类型、养殖面积、总产值以及相关描述。
f.服务业的信息，包括的数据项有行政编号、时间、类型、人次、产值以及相关描述。
g.农作物的信息，包括的数据项有行政编号、时间、类型、亩产量、价格、产值以及预留信息。(www.xing528.com)
h.牲畜的信息，包括的数据项有行政编号、时间、牲畜类型、数量、产值以及预留信息。
i.水产品的信息，包括的数据项有行政编号、时间、水产品类型、亩产量、产值以及预留信息。
j.企业的信息，包括的数据项有行政编号、企业编号、名称、时间、类型、规模、产值、水质等级、耗水量以及预留信息。
②相关领域专家知识库。地理信息系统加上专家专业库作为一种采集、存储、管理、分析、显示应用地理信息的计算机系统，已经成为分析和处理海量地理数据的通用技术。它在最近的多年内取得了惊人的发展，并广泛地应用资源调查、环境评估、区域发展规划、公共设施管理、交通安全等领域，成为一个跨学科、多方向的研究领域。
5.3.3.3 基础地理信息应急数据库和专题应急数据库具体设计
（1）数据库设计原则
数据是系统的基石，是系统投资最多和最有价值的部分，从经济、政治、军事意义上讲，数据具有绝密性，但有时又需要向外界提供数据，以实现共享或获得经济效益，此时就应该提供分层的数据，如水系数据、交通数据、行政区划数据分类数据等。不同的分层，其价格不同。再者，根据用户需求，采用分层存放的办法，有利于管理和多种途径快速检索与分析数据。用户为了图面的整洁，研究对象的突出，也需要做分层显示，见图5－6。数据分层的原则为：
①同一类数据放在同层。
②相互关系密切的数据尽可能放在同层。
③用户使用频率高的数据放在主要层，否则，放在次要层。
④某些为了显示绘图或控制地名注记位置的辅助点、线或面放在辅助层。
⑤基础数据分层较细，各种专题信息数据一般放在单独的一层或几层中。
数据的分层显示是地理信息系统必备的功能之一。基于上述原则，在突发污染应急信息系统的设计中，为了有效地组织、管理数据，将数据分为两部分：基础数据和专题数据。基础数据分水系、植被、居民地、交通线、行政界线、重要独立地物，专题数据分应急人员、应急设备、应急检测、应急专家信息等。
图5－6 数据库总体框架结构
（2）基础地理信息数据库
①图形数据组织（表5－7）。
a.坐标系统：坐标系统采用的是辽宁省城建独立坐标系，高程采用X985国家高程基准。
b.比例尺：比例尺为1∶25万、1∶5万。
表5－7 图形数据组织信息
②图形数据分层（表5－8～表5－11）。
a.系统图形数据基于Shape文件按要素分图层进行存储管理。
表5－8 地图要素分类表
b.点状元素数据结构以水源地为例。
表5－9 点状元素数据结构表
c.线状元素数据结构以河流为例。
表5－10 线状元素数据结构表
d.面状元素数据结构以省行政区为例。
表5－11 面状元素数据结构表
（3）应急系统数据库结构
①社会经济活动信息层（表5－12）。为了能在地图中查询社会经济活动信息，需要在数据库中建立社会属性数据表：通过必不可少的主关键字与图形数据一一对应关联，社会经济活动表，列出所有城市的基本信息，其中城市名称为主关键字。
表5－12 社会经济活动信息
②水质与监测信息层（表5－13）。为了能在地图中查询水质与监测信息，作为水源水质评价依据，列出所有水源水质的基本信息，其中水源地名称为主关键字。
表5－13 水质与监测信息
③水源地信息层（表5－14）。为了能在地图中查询水源地信息，列出所有水源地基本信息，其中水源地名称为主关键字。
表5－14 水源地信息结构
④污染源信息层（表5－15）。为了能在地图中查询污染源信息，列出所有污染源基本信息，其中污染源名称为主关键字。
表5－15 污染源信息结构
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