農(nóng)田水利綜合服務(wù)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

王慧，張言，田鵬

（1.濟(jì)南市平陰田山電管管理處，山東濟(jì)南 250400；2.濟(jì)南市臥虎山水庫(kù)管理處，山東濟(jì)南 250112；3.濟(jì)南市防汛抗旱指揮部辦公室，山東濟(jì)南 250011）

農(nóng)田水利綜合服務(wù)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

王慧1，張言2，田鵬3

（1.濟(jì)南市平陰田山電管管理處，山東濟(jì)南 250400；2.濟(jì)南市臥虎山水庫(kù)管理處，山東濟(jì)南 250112；3.濟(jì)南市防汛抗旱指揮部辦公室，山東濟(jì)南 250011）

在充分研究農(nóng)田水利行業(yè)信息化現(xiàn)狀的前提下，提出農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)構(gòu)想，從行業(yè)內(nèi)實(shí)際需求出發(fā)研究設(shè)計(jì)平臺(tái)框架和功能，以地理信息系統(tǒng)建設(shè)為基礎(chǔ)，建立安全、穩(wěn)定、易擴(kuò)展的信息平臺(tái)，旨在提高行業(yè)管理服務(wù)水平。

農(nóng)田水利；GIS；信息系統(tǒng)

目前，地理信息系統(tǒng)技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，在防汛抗旱、水資源規(guī)劃與管理、水土保持監(jiān)測(cè)等方面已經(jīng)成熟運(yùn)用，并起到了良好的效果，但是由于農(nóng)田水利的特殊性，信息化建設(shè)還處在起步階段，仍然存在不少問(wèn)題。目前，沒(méi)有一個(gè)綜合的信息化平臺(tái)作為底層支撐以及良好健全的制度作為保障，難以將農(nóng)田水利事業(yè)發(fā)展起來(lái)，由此可見(jiàn)構(gòu)建農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺(tái)是非常必要的。

1 平臺(tái)建設(shè)存在的問(wèn)題

1）信息化水平低，存在信息孤島。水利行業(yè)雖然已經(jīng)構(gòu)建了部分信息化系統(tǒng)，但系統(tǒng)間相互孤立，信息孤島現(xiàn)象仍然存在，已經(jīng)建立的系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用率比較低。

2）管理薄弱無(wú)序，制度不健全。由于信息獲取不暢導(dǎo)致管理工作存在滯后和疏漏，嚴(yán)重影響農(nóng)田水利工作的開(kāi)展，也造成了制度與現(xiàn)實(shí)不符的情況，阻礙農(nóng)田水利的發(fā)展進(jìn)程，造成惡性循環(huán)，工程效益嚴(yán)重下降。

3）領(lǐng)導(dǎo)決策缺少信息支撐，運(yùn)行困難。領(lǐng)導(dǎo)決策缺乏有效的信息輔助，決策困難，收集的資料和數(shù)據(jù)多為紙質(zhì)，信息單一，處理分析非常困難，效率低下，嚴(yán)重影響了整個(gè)水利行業(yè)的發(fā)展。

4）信息和業(yè)務(wù)分散，缺少綜合性基礎(chǔ)平臺(tái)。農(nóng)田水利業(yè)務(wù)涉及到基層服務(wù)體系建設(shè)管理、農(nóng)田水利工程建設(shè)管理、設(shè)備維護(hù)、農(nóng)田水文氣象等多方面，存在海量和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，管理和信息提取困難，缺少基礎(chǔ)性、綜合性的服務(wù)平臺(tái)支撐。

2 平臺(tái)建設(shè)的目標(biāo)及總體架構(gòu)分析

農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)是以農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施為對(duì)象，以工程項(xiàng)目為主線，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一管理體系，實(shí)現(xiàn)上下級(jí)信息資源共享和業(yè)務(wù)溝通。

2.1 總體架構(gòu)

農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺(tái)采用B/S和C/S架構(gòu)相結(jié)合的形式進(jìn)行建設(shè)，其中B/S部分采用標(biāo)準(zhǔn)的面向服務(wù)（SOA）體系結(jié)構(gòu)，良好的接口設(shè)計(jì)方便功能擴(kuò)展。C/S部分采用插件模型進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)穩(wěn)定易擴(kuò)展，總體架構(gòu)以安全保障體系和規(guī)章制度保障作為平臺(tái)的依托，在良好的網(wǎng)絡(luò)和硬件環(huán)境的基礎(chǔ)上將平臺(tái)邏輯上劃分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和展示層，數(shù)據(jù)層是底層數(shù)據(jù)庫(kù)，主要分為基礎(chǔ)地形庫(kù)、農(nóng)田水利庫(kù)、遙感影像庫(kù)以及歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，采用空間數(shù)據(jù)引擎將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)緊密結(jié)合，給應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)用層建立在數(shù)據(jù)層之上，主要是平臺(tái)的模塊與功能劃分，在充分利用桌面程序和瀏覽器程序各自優(yōu)勢(shì)的前提下將平臺(tái)劃分成B/S和C/S兩部分，其中C/S主要包括定位、查詢、統(tǒng)計(jì)和編輯等數(shù)據(jù)管理與分析方面的功能，B/S則側(cè)重項(xiàng)目管理、應(yīng)用分析、輔助決策和監(jiān)督控制等業(yè)務(wù)層面的功能。平臺(tái)的最頂層則是展示層即用戶能看到的部分，采用目前最優(yōu)秀的界面設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單精美方便用戶操作并可根據(jù)不同用戶設(shè)置不同的功能權(quán)限與用戶界面方便應(yīng)用與管理。

2.2 平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

1）C/S功能。以數(shù)據(jù)為主線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從入庫(kù)到出庫(kù)，最后到歸檔的全生命周期管理，主要有數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)更新維護(hù)、數(shù)據(jù)管理、設(shè)計(jì)分析等功能模塊，數(shù)據(jù)入庫(kù)主要實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)融合以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最終根據(jù)數(shù)據(jù)類型和比例尺錄入到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于數(shù)據(jù)在不斷的發(fā)展變化需要定期進(jìn)行數(shù)據(jù)的編輯，數(shù)據(jù)更新維護(hù)模塊很好的滿足此需求，從專業(yè)角度完成數(shù)據(jù)的更新維護(hù)工作。數(shù)據(jù)管理主要完成了數(shù)據(jù)的定位查詢統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)歸檔以及歷史庫(kù)的創(chuàng)建和管理。設(shè)計(jì)分析模塊實(shí)現(xiàn)了如規(guī)劃設(shè)計(jì)、灌溉分析、輔助決策等。

2）B/S功能。以工程為主線實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利業(yè)務(wù)的綜合管理，通過(guò)接口融合雨情、水情、水文、防汛視頻等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，綜合分析助力農(nóng)田水利行業(yè)的發(fā)展。主要有工程管理、巡查管理、熱線服務(wù)、信息管理以及查詢統(tǒng)計(jì)。工程管理涉及工程的始末，全程跟蹤管理。巡查管理主要用于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，盡快處理，同時(shí)提供熱線服務(wù)，方便公眾溝通。查詢統(tǒng)計(jì)通過(guò)利用綜合信息可查詢灌溉次數(shù)，灌溉面積和相關(guān)設(shè)備情況等。

3 平臺(tái)建設(shè)的主要內(nèi)容

平臺(tái)建設(shè)的內(nèi)容主要有數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、軟件系統(tǒng)建設(shè)和硬件平臺(tái)建設(shè)3部分，硬件平臺(tái)的搭建是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件系統(tǒng)的承載實(shí)體，硬件平臺(tái)主要包括機(jī)房、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、大屏、操作臺(tái)等。數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)是軟件系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵，軟件系統(tǒng)又是數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，兩者互相依存。農(nóng)田水利行業(yè)涉及不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)信息，因此數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的好壞直接影響整個(gè)信息系統(tǒng)的作用和效率。

3.1 基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)

基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)與農(nóng)田水利相關(guān)的地理空間信息數(shù)據(jù)，如行政區(qū)、道路交通、居民地、耕地、水系、土壤植被和地形等，是平臺(tái)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。庫(kù)中數(shù)據(jù)用于提供基礎(chǔ)地理信息服務(wù)，為道路查詢和定位、數(shù)據(jù)疊加分析、位置參考等提供數(shù)據(jù)支撐，將數(shù)據(jù)按照不同的比例尺進(jìn)行分類存儲(chǔ)，方便以后數(shù)據(jù)更新與維護(hù)。

3.2 農(nóng)田水利數(shù)據(jù)庫(kù)

農(nóng)田水利數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)農(nóng)田水利行業(yè)的專業(yè)地理信息數(shù)據(jù)，主要包括農(nóng)田數(shù)據(jù)、灌區(qū)數(shù)據(jù)、泵站、水庫(kù)、塘壩涵閘、水渠、管道、機(jī)井、工程數(shù)據(jù)、水文氣象、土壤墑情等，其中工程數(shù)據(jù)包括相應(yīng)的空間信息數(shù)據(jù)和工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用地理信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將數(shù)據(jù)分層存儲(chǔ)，既能存儲(chǔ)相應(yīng)的屬性信息，又能存儲(chǔ)空間信息，圖形屬性一體存儲(chǔ)，方便查詢與瀏覽，直觀快捷。

3.3 遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)

遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)數(shù)字正射影像（DOM）等影像數(shù)據(jù)，具有直觀清晰、數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，將影像數(shù)據(jù)按照時(shí)態(tài)特性進(jìn)行分段存儲(chǔ)，地理信息技術(shù)提供了強(qiáng)大的影像數(shù)據(jù)管理功能，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)、裁剪、融合等功能應(yīng)用，豐富并提高了平臺(tái)功能。

3.4 歷史數(shù)據(jù)庫(kù)

歷史數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)乩硇畔?shù)據(jù)通過(guò)編輯等操作進(jìn)行了數(shù)據(jù)更新，需要保留更新前的數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)，以備需要時(shí)使用。有了歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐，可以進(jìn)行歷史查詢和追溯，更有效地提供豐富的信息輔助決策。

4 平臺(tái)建成后可實(shí)現(xiàn)的預(yù)期功能

平臺(tái)建成后將成為農(nóng)田水利行業(yè)的綜合服務(wù)性平臺(tái)，將整合行業(yè)內(nèi)和行業(yè)間所有數(shù)據(jù)信息為管理決策服務(wù)，提升反應(yīng)能力，提高工作效率，具體功能作用為：一是提升行業(yè)內(nèi)信息化水平，改變落后的現(xiàn)狀，提高數(shù)據(jù)信息的利用率。二是通過(guò)科學(xué)有效的開(kāi)展管理工作，利用空間分析等功能輔助決策，有效提高管理水平。三是充分利用地理信息技術(shù)，圖形屬性統(tǒng)一管理，利用地圖展示行業(yè)信息，方便定位、查詢和瀏覽。四是有效提高工作效率，提升應(yīng)變能力和反應(yīng)速度，降低管理成本。

（責(zé)任編輯 張玉燕）

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1009-6159（2014）-11-0046-02

王慧（1985—），女，工程師