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【摘 要】雷电是一种可能对人类生命财产造成损害的自然现象,特定情况下将其视为一类自然灾害.采用雷电灾害风险评估是应对雷电灾害的有效手段.论文在地理信息服务的研究基础上,采用GeoServer开源软件搭建了雷电风险评估业务系统.系统基于面向服务思想,建立地理信息服务以满足数据需求.能有效解决“信息孤岛”问题,对建立开放式地理信息服务系统具有指导意义.
【关 键 词】雷电灾害风险评估；地理信息服务；GeoServer
【中图分类号】P208【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0081-01
【基鑫项目】曲靖师范学院校级项目（2010QN004）云南省发展基金（2012FZ101）
1概述
雷电是一种常见的自然现象,但其对航天、航空、通讯、电力、建筑等部门有着很大的影响,并可能造成人员的伤亡.因此,各国都很重视雷电的研究与防护.开展雷电灾害风险评估是雷电防护常用和有效的手段.
雷电灾害风险评估的主要方法是相对值法,具体的计算方法为：
R等于∑Rx
其中Rx等于NPL
式中,N为待评对象周围的年均雷击次数,P为每次雷击对待评对象产生破坏的概率,L为待评对象发生破坏后导致的损失[1].
N值的获取通常采用两种方法,一种是人工观测法,另一种是由闪电定位仪获取.第二种方法具有自动、精确等特点,逐步成为信息的主要来源.
2雷电监测定位仪
地基雷电定位技术主要包括三种：磁定向法MDF（MagicDirectionFinder）、时间到达法TOA（TimeofArrival）和干涉法IT（InterferometryTechnique）,三者各有特点.而综合定位技术IMPACT是将MDF与TOA结合起来,并增加数字波形处理技术和时间同步技术,提高了雷电探测的精度.
雷电监测定位仪（闪电定位仪）是指利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数的一种自动化探测设备,能够实时对云地闪电进行精确定位.由于能精确获取雷电方位以及强度大小等信息,其在气象部门得到广泛应用.但设备采集的信息通常以数值形式保存在数据库中,无法以一种更为直观的图形化方式提供数据.因而改变信息对外提供形式,提高系统开放性,提升雷电监测信息共享能力成为系统开发应考虑的问题.
3地理信息服务
地理信息共享服务平台是以GIS、SOA、网络服务、数据库等信息技术为基础,集地理空间信息共享、数据交换、数据发布、功能服务为一体的信息化平台.地理信息公共服务平台建设将为政府重大决策、电子政务建设、应急指挥、社会公众等提供统一、权威的空间定位基础.不仅大幅度提升地理信息公共服务能力,减少重复投资,避免“信息孤岛”,促进地理信息深入广泛应用,发挥基础地理信息最大效益,而且满足社会公众生活的迫切需求,推动地理信息产业发展.
在构建基于Web的空间数据服务方面,开放地理信息联盟OGC推出了许多规范和协议,如Web地图服务规范WMS,Web要素服务规范WFS,Web覆盖协议规范WCS,Web处理服务规范WPS等[2].地理信息服务被广泛运用于各类业务系统中,如王利锋等利用WFS建立矿业权演示系统,实现矿权浏览、查询、测量和分析决策等功能[3].
WMS能够根据用户的请求将地理信息进行组合、渲染后,以图形化的方式将信息返回客户端.WMS提供三个重要操作GetCapabilities,GetMap和GetFeatureinfo.其中GetCapabilities返回服务信息,GetMap返回地图影像信息,GetFeatureinfo返回某些特殊地理要素信息.
WCS提供的服务与WMS类似,不同的是它提供包含了地理位置信息或属性的空间栅格信息,而不是组合、渲染后的地图.WCS同样提供三种操作,GetCapabilities,GetCoverage和DescribeCoverageType.其中GetCapabilities返回服务信息,GetCoverage返回地理位置的值或属性.DescribeCoverageType返回栅格图层的描述.
4系统结构
雷击评估系统建设采用C/S模式进行搭建,总体划分为富客户端应用和服务器端二部分,如图1所示.
（1）客户端
客户端是一个具备雷击风险评估和文档导出功能的富客户端应用.待评对象周围年平均雷击次数是系统重要的输入信息,需要获取两种格式的信息.一种是数据格式,用于风险计算；另一种是图形格式,作为图片插入到文档中.数据格式信息为ArcGrid,通过WCS从服务器端获取；图形格式为Jpeg,通过WMS获取.
（2）服务器端
服务器端部署有数据库、基础地理信息的矢量和栅格文件、数据统计及格式转换组件、GeoServer组件等内容.记录在闪电定位仪数据库中的数据通过空间统计模块生成1、2、3Km年均雷击次数的栅格信息,并保存为栅格格式文件.这些统计信息连同闪电位置地图、基础地理信息等经过GeoServer组件对外进行发布.
5结论及展望
地理信息共享服务是以GIS、SOA、网络服务、数据库等信息技术为基础,提供地理空间信息共享、数据交换、数据发布等服务.它能有效避免“信息孤岛”,发挥基础地理信息最大效益.对实现雷电定位信息共享、提升雷电监测定位设备利用率有着重要作用.系统还处于初步研发期,只利用了地理信息共享服务的部分功能.今后的工作是对雷击评估服务的集成进行研究,设计开发完全基于SOA思想,B/S架构的雷击评估系统.