1、研究背景
我國水資源極爲豐富，且水庫諸多，這種水庫在防汛抗災及其水生態環境保護中充分發揮着關鍵功效，因而對水庫執行科學研究、安全、自動化的管理方法，早已變成十分急切的需求與發展壯大。伴隨着電子計算機技術的持續發展壯大，其在工程項目行業的運用也逐漸普遍，水庫信息內容智能化正變成處理水庫安全性創新管理的有效途徑。
全國中小水庫信息管理系統，完成了對全國性水庫信息內容的錄入、查詢、數據分析等功能；明確提出了GIS技術、空間數據庫管理方法技術和空間分析技術緊密結合的研發水庫智能管理系統的完成方式；研發了一套水庫信息管理系統軟件，完成了對水庫信息內容管理資料查詢作用。綜合看來，這種系統軟件大多數是純數據庫管理，覆蓋定位點少、共享資源工作能力弱、更新時間長，均未涉及到三維GIS與BIM平臺搭建，數據可視化水平不足，客戶無身臨其境感覺，另外無法運用GIS和BIM的特性及優點。而工程建築信息內容實體模型(BuildingInformationModeling，BIM)是近年來出現在建築界中的一個新詞彙，以三維數字技術爲基本，集成化工程建築建築項目基本信息的工程項目數據庫系統，是對該建築項目基本信息的詳細表述，將BIM平臺技術的特性與優點與已完善的GIS技術融合應用於水利水電工程當中爲便捷水利水電工程安全性創新管理出示新的構思。文中將區域系統的諸因素數字化、數字化、虛擬化技術與數據可視化，用實體模型點評、剖析、預測分析、氣象預報地域的工程項目運作及社會經濟發展的發展壯大，將當然的地域變爲可即時重現和仿真模擬預測分析的信息化管理地域，搭建一個功能齊全的水利工程地域數據可視化管理信息系統。
2、區域數字水庫系統軟件的管理體系構架
區域數字水庫，便是綜合性應用遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)、三維BIM、互聯網等當代技術，對某地域的水庫基礎信息、水情數據信息、水壩數據監測、視頻數據信息等多源結構信息內容展開數字化收集與儲存、動態管理、深層次結合與發掘、信息化管理與傳送派發，搭建地域級水庫數據可視化的基礎信息平臺和BIM+WebGIS立體式實體模型，將整個地域水庫信息內容仿真模擬重現。
運用GIS高精密DEM和DOM數據信息，及其BIM實體模型集成化的整體規劃、設計方案、工程施工及經營等環節的工程項目各種各樣信息內容特性，進而完成水文學氣象預報、水庫生產調度、水壩工作中性態評定、潰壩剖析等作用，根據創建各個職責和各個部門的技術專業運用模型庫、標準庫及軟件系統，完成地域水庫各種信息內容的數據可視化查尋、剖析、管理決策、顯示信息和輸出。
依據地域數字水庫的基礎觀念，區劃爲數字地域數據可視化基本平臺(基本層)、數字地域技術專業軟件系統(網絡層)，及其數字區域管理與決策支持系統。地域數字水庫的管理體系構架如下圖1所示。
3、地域數字水庫系統軟件的架構設計方案
系統軟件平臺選用B／S構架，分成前端開發網頁頁面展現控制模塊與後臺管理領域模型解決控制模塊。前端開發網頁頁面承擔對客戶的互動解決，將客戶的業務流程實際操作發給後臺管理業務流程解決控制模塊展開處理，後臺管理業務流程解決控制模塊解決進行後回到相對JSON數據信息到前端開發網頁頁面進行展現。另外，後臺管理業務流程解決控制模塊也出示相對業務流程服務項目端口供客戶展開調用，如圖2所示。
系統軟件選用MVC方式設計方案，前端開發網頁頁面應用JavaScript的富戶端網頁頁面，關鍵運用的架構有Jquery，Boot—strap。此外，也有自行封裝的一些uI部件，後端開發關鍵選用到的技術有SpringMVC，Hibernate，及其自行研發的一個管理權限部件，數據庫查詢選用的是SQLServer2008R2，如下圖3所示。
4、根據三維BIM+WebGIS的系統軟件搭建
4．1工程BIM
數字水庫中的BIM包含實體模型和信息內容兩個層面：①實體模型包含水壩房屋建築、安全性監測儀、電器設備等，可運用Inventor，Revit，3DS Max手機軟件及各種各樣模型技術轉化成；②水利水電工程在整體規劃、設計方案、工程施工和經營等環節中涉及的信息內容總數十分巨大，包含核心區房屋建築、房屋建築佈局、工程施工全過程與監控器、機械設備、金屬構件、應急物資原材料、水庫、移民環境保護等信息內容。以便完成對這種信息內容高效率、動態性的管理方法，務必對其展開有效的歸類，BIM實體模型信息的分類以信息內容實體模型爲基本，依照水利水電工程項目生命週期各環節(整體規劃、設計方案、工程施工、經營)展開信息內容劃分。
BIM信息內容實體模型的儲存方法同時採用關聯型數據庫查詢和分佈式系統文本文檔分佈式存儲。在其中，關聯型數據庫查詢以表和字段名的方法來儲存實體模型信息內容，包含基礎特性、實體模型拓撲、原材料、工程量清單、進展、花費、工業設備、工程施工自然環境、施工質量、安全性監(巡)視查驗、運作管理方法。以實體模型基礎特性信息內容特徵分析，其數據庫表中字段名應包含實體模型序號、實體模型名字、實體模型建立時間、修改時間、建立單位、創建者、改動人、儲存部位。分佈式系統文本文檔分佈式存儲以文檔方式展開信息內容儲存，包含實體模型文檔、項目可行性彙報、有關科學研究彙報、實體模型有關的合同信息等有利於以文檔方式展開儲存的文件。
4．2數字水庫河段GIS實體模型
在搭建地域水庫地理信息實體模型GIS時，可運用蒐集到的數字標高實體模型(DEM)與正射影像相(DOM)數據信息累加的方式來製做，蒐集地域地貌影象、航空公司影象等圖象數據信息，數字標高實體模型和江河、路面等地貌數據信息，運用專業軟件解決蒐集的空間數據來搭建能真正體現工程項目當場及河段地質構造的三維地貌。
4．3三維BIM+WebGIS構架
參照有關文獻，設計方案三維BIM+WebGIS構架。數字地形模型信息量大，另外涉及到大量的BIM信息內容，假如用一般的數據可視化模塊來展現必定會產生操作效率等問題。爲迅速、直觀流暢地展現，及其合理結合BIM信息內容，採用三維自然地理數據可視化系統軟件ZTMAPGIS。
ZTMAPGIS是一套最底層類庫和Open—GL三維圖像處理庫的三維自然地理數據可視化客戶端開發包。且可適用有關電腦瀏覽器及其自定三維數據可視化情景，並完成海量信息載入、數據信息訪問、圖層控制等功能。根據應用JavaScript開發語言創建三維數據可視化地理信息客戶端，並且以Ac—tiveX控制方式集成於Web網頁中，如圖4所示。
4．4三維數據可視化平臺
瀏覽器客戶端安裝ZTMAPGIS軟件後就可以開啓並訪問三維水壩BIM+WebGIS情景，三維水壩BIM根據網絡熱點與數據庫查詢中儲存的BIM數據信息進行關聯，能夠在情景中顯示信息、查詢水壩BIM數據信息，如監測儀數據信息及過程線展現，視頻攝像頭實時界面。另外可對GIS情景展開測量，顯示降水等值線等功能。根據水壩BIM+WebGIS，完成了地域數字水庫一張圖，促使技術人員的實際操作更高效率、更形象化，數據監測的追溯越來越易如反掌，極大地提高了水庫管理能力。
選用BIM+WebGIS技術，在充分研究管理部門需求的基礎上，產品研發了根據三維BIM+WebGIS系統軟件數據可視化平臺，如下圖所示。該平臺解決了水庫管理方法企業當今存有的“信息不對稱”等難題。平臺出示了直觀品牌形象的展現方法，集成了離散的業務流程功能，完成了水庫及水庫羣的集中化監控和協同管理方法，合理地提升了管理部門工作中的效率，爲管理部門科學研究高效率管理方法提供了支撐，爲各工作部門出示地域級的綜合性整體規劃、基本建設、運行管理等輔助管理決策方法，爲廣大羣衆出示地域水庫數據服務。
5、結語
根據工程項目BIM實體模型和數字水庫河段GIS實體模型，從系統軟件管理體系構架、框架設計方案等層面詳細論述了三維BIM+WebGIS數據可視化地域數字水庫安全智能管理系統平臺的設計方案與開發。該系統軟件在融合並運用目前各種水利工程信息資源的基礎上，藉助計算機網絡系統軟件出示的信息內容傳輸通道，以技術標準、信息內容全方位、高度共享資源的大數據中心爲信息內容儲存、融合獲取的基礎，完成地域內水利工程組織間各種信息資源的高度共享資源與統一管理方法，是地域水庫運行管理、決策的有效工具。