地面沉降是一种地面标高缓慢降低的环境地质现象。引起地面沉降的自然因素主要是地质构造运动、松散沉积物的自然固结压实；人为因素包括过量开采地下水、天然气、石油，煤、矿和挖掘隧道、洞穴等。它已成为一个全球性的、威胁人类生存环境的重大环境地质问题。随着80年代中期大规模开采地下水，地面沉降的危害性变得越来越突出。华北平原是世界上地下水超采严重的地区之一，本区域也是世界上地下水降落漏斗面积最大、地面沉降面积最大、类型最复杂的地区之一。目前华北平原区域性的地面沉降已成为政府宏观决策中重要的资源环境约束条件。建立华北平原地面沉降管理信息系统能为政府宏观决策提供必要的依据和支持。　　 过去几十年已经进行了许多关于地面沉降的研究。我们对地面沉降的成因、机制、监测、数值模拟、预测、预防、控制、灾害评估的能力都得到了很大提高。目前华北平原已全面展开了地面沉降监测网的布设工程，建立针对华北平原地面沉降的数据信息采集与监测的管理系统能提升监测数据的处理效率和实用价值。　　 包括政府、个人、非盈利机构和学术界在内的社会各阶层都认为促进地理空间数据的共享是十分必要的。华北平原基础地质和水工环研究程度较高，多年来积累了大量成果资料。虽然拥有大量资料，但在具体应用中获得适合的数据源还是比较困难的，这使得许多数据并没有在地质科学研究中得到有效应用。即使获得适合的数据源，当应用于分析、可视化或者模拟软件时还需将这些数据进行格式转换。正是由于上述原因和需求使得建立GIS应用系统变得越来越紧急和必要。　　 本系统的目标是建立一个基于网络的GIS应用系统，能长期有效的管理地面沉降相关数据，并为终端用户提供一个经济、可行的解决方案。建立一个以多源地学空间信息数据为依托、具备检索查询功能的大型综合性基础数据库。能进行地质学、水文地质学和地质灾害信息的初步分析与预测。系统界面能被广大用户接受且易于操作。　　 WebGIS是一种通过计算机网络将地理信息在WWW上进行整合、发布、通讯的地理信息系统。参考江苏以及上海成熟的地面沉降管理信息系统，建立了华北平原地面沉降管理信息系统。通过因特网能随时随地的访问华北平原地面沉降管理信息系统，使本系统同时具有宣传教育功能。通过因特网的普及和应用在将来会有更多的用户能了解地面沉降并参与它的监测。　　 本系统的数据类型有矢量数据、图像数据、统计数据、属性数据和其它数据。地质数据包括钻孔数据、地形数据、岩石和土壤数据、地球物理数据和水文数据等。系统根据不同数据所代表的各种专题性质来组成不同的数据层。为保证数据的一致性和避免冗余，我们标准化和整合了从2003年至今由华北平原各环境监测站所收集的数据。凡进入本系统的数据，均严格按照中国地质调查局有关数据编码的规则进行。用有限的网络磁盘空间存储海量数据。数据库中包含了地理底图、地质背景、地下水监测和地面沉降等类型数据，能可视化地分析、处理多源地质信息。　　 系统功能包括输入、处理、输出三大模块。根据华北平原地面沉降的日常相关管理要求设计系统，使其能完成数据管理、综合信息分析、优化地下水开采和灌溉工程以及成果的可视化等工作。在对华北平原地面沉降状况的正确认识和合理科学概化后实现本系统的各项功能。系统为客户端的在线用户提供了通用地理信息系统功能、统计查询和权限管理等功能。使其能利用数据库和网络来有效管理地理空间数据。同时系统也能与其它WebGIS应用系统链接，进行更深入的应用。　　 系统实施可分为三步进行：首先，建立多源地学空间信息数据库，然后，在多源地学空间信息数据库基础上，利用可视化技术、多媒体技术实现各模块功能，最后，利用各种信息源对系统各应用模块进行测试，完善各应用模型的功能，同时利用Microsoft VisualStudio2005编写各模块代码，统一用户界面，实现整个系统的集成打包。　　 华北平原地面沉降管理信息系统运用基于网络的B/S架构来实现。客户端，运用标准浏览器访问系统；由于嵌入了一些Java程序，安装了Java运行环境；ESRI公司的ArcIMS(4.1版)被用于显示和查询空间数据。服务器端，运用关系型数据库Microsoft SQL Server2000来存储和管理后台数据;以ASP.NET在公共语言运行库的编程框架上开发Web应用程序；以ArcSDE(9.1版)作为连接SQL Server数据库和ArcIMS的纽带。　　 系统运用模块化设计方法，以Windows应用程序风格进行设计，同时也兼顾专业应用特点，底层代码能被不同应用模块所重用。即使包含具体应用信息的Web页面需较大改动底层结构也能保留。由于底层数据是从数据库或配置文件中调用，因此包含具体应用信息的Web页面在修改时也能方便地实现。　　 通过本选题的研究建立了一个基于网络且能有效管理地面沉降监测数据的WebGIS应用系统。本文深入研究了系统的目标、需求、数据、功能，进行了概要设计和开发方法的研究，提出系统建设所必须的软件和硬件架构方法。本项研究能提高因特网和WebGIS在环境监测方面的水平。