面向水資源配置的主題及管理服務(wù)模式研究

陳 晨，劉思源，張欣瑩，左崗崗，紀(jì)傳通

（西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西 西安 710048）

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面向水資源配置的主題及管理服務(wù)模式研究

陳 晨，劉思源，張欣瑩，左崗崗，紀(jì)傳通

（西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西 西安 710048）

摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)水資源配置模式存在規(guī)范化、業(yè)務(wù)化程度不高，可操作性差，無(wú)法適應(yīng)發(fā)展變化等問(wèn)題，提出面向水資源配置的主題及管理服務(wù)新模式。該模式以綜合集成平臺(tái)為支撐，通過(guò)配置業(yè)務(wù)主題抽取，并進(jìn)行業(yè)務(wù)化，將水資源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖和配置流程予以展示，基于云計(jì)算進(jìn)行主題服務(wù)、組件管理，通過(guò)主題知識(shí)圖、組件可靈活快速地搭建水資源配置系統(tǒng)。在陜西省水資源配置中開(kāi)展實(shí)例應(yīng)用，構(gòu)建水資源配置管理系統(tǒng)，按行政區(qū)域、流域及重點(diǎn)區(qū)域 3 種應(yīng)用主題分別實(shí)現(xiàn)新模式的應(yīng)用，使水資源配置工作智能化、可視化，將業(yè)務(wù)過(guò)程流程化、動(dòng)態(tài)化，工作方式更為實(shí)用。研究結(jié)果表明：面向水資源配置的主題及管理服務(wù)模式具有可操作性、動(dòng)態(tài)性，能適應(yīng)水資源配置及管理的發(fā)展變化。

關(guān)鍵詞：水資源配置；知識(shí)圖；組件；水利業(yè)務(wù)化；主題服務(wù)

0 引言

21 世紀(jì)以來(lái)，洪水、干旱、水污染、水資源短缺等水問(wèn)題日益突出，特別是近幾年我國(guó)極端水災(zāi)害事件的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致水資源的供需矛盾日益加劇。水資源配置是緩解這一矛盾的主要途徑和有效措施，是實(shí)現(xiàn)水資源在不同區(qū)域和用水戶之間的有效公平分配，從而達(dá)到水資源可持續(xù)利用的重要手段。

20 世紀(jì) 50 年代，我國(guó)學(xué)者開(kāi)始了水資源配置及綜合管理研究，從單一的用水調(diào)配問(wèn)題如水庫(kù)調(diào)度、灌區(qū)用水計(jì)劃等，不斷向綜合性區(qū)域（流域）及跨流域水資源調(diào)配[1]的復(fù)雜問(wèn)題深入；從單一水源調(diào)配發(fā)展到地表水、地下水及非常規(guī)水源聯(lián)合調(diào)配[2]研究，以期實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等多維目標(biāo)下的水資源合理配置[3]。研究方法也從常規(guī)規(guī)劃法發(fā)展到模擬[4]、優(yōu)化算法、二者相結(jié)合[5]等多元化方法。

近年來(lái)，水資源配置模式隨著研究的不斷深入取得一定成績(jī)，同時(shí)也暴露一些問(wèn)題，主要包括以下幾點(diǎn)：

1）規(guī)范化、業(yè)務(wù)化程度不高。傳統(tǒng)的水資源配置管理模式下配置流程、業(yè)務(wù)化過(guò)程不明確，導(dǎo)致配置工作效率低，如需對(duì)成果進(jìn)行修改，將有大量的重復(fù)工作產(chǎn)生。

2）無(wú)法適應(yīng)發(fā)展變化。在傳統(tǒng)的水資源配置模式中，水資源配置供、需預(yù)測(cè)是根據(jù)現(xiàn)狀水平年水資源供需形勢(shì)對(duì)中長(zhǎng)期規(guī)劃年進(jìn)行預(yù)測(cè)的，時(shí)間跨度大，然而需水量和可供水量都是動(dòng)態(tài)變化的。

3）可操作性差。傳統(tǒng)的水資源配置模式研究中往往只注重配置模型的開(kāi)發(fā)，忽略了配置系統(tǒng)構(gòu)建模式的思考，大多采用面向?qū)ο蠓椒?，在功能上缺乏擴(kuò)展性，在業(yè)務(wù)上缺乏擴(kuò)充性，系統(tǒng)一旦建成，新的模型或方法很難加入到系統(tǒng)中，難以滿足業(yè)務(wù)需要；操作上缺乏交互性，決策支持能力欠缺；靈活性差，低水平重復(fù)開(kāi)發(fā)多。

4）方案建立過(guò)程缺乏業(yè)務(wù)與決策者的經(jīng)驗(yàn)、思維過(guò)程的結(jié)合，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正意義上的人機(jī)結(jié)合。

鑒于此，突破傳統(tǒng)機(jī)械、靜態(tài)的面對(duì)和解決問(wèn)題的思維方式，提出面向水資源配置的主題及管理服務(wù)模式，該模式通過(guò)主題驅(qū)動(dòng)的方式，進(jìn)行配置業(yè)務(wù)抽取，即業(yè)務(wù)化，實(shí)現(xiàn)水資源配置流程管理；基于云計(jì)算進(jìn)行主題、組件服務(wù)管理，可有效利用原有成果，實(shí)現(xiàn)有效的水資源配置；專家學(xué)者參與到配置系統(tǒng)的構(gòu)建與配置方案的建立、修改的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)真正意義上的人機(jī)交互。

1 水資源配置主題業(yè)務(wù)化

水資源配置主題業(yè)務(wù)化是指以水資源配置業(yè)務(wù)流程為主線的管理服務(wù)模式，強(qiáng)調(diào)的管理對(duì)象是業(yè)務(wù)流程，強(qiáng)調(diào)以管理服務(wù)為目標(biāo)，通過(guò)業(yè)務(wù)流程指導(dǎo)組織業(yè)務(wù)知識(shí)，構(gòu)建水資源配置系統(tǒng)。通過(guò)流程

2）以水資源配置業(yè)務(wù)相關(guān)管理部門(mén)為主題的業(yè)務(wù)化。該業(yè)務(wù)化方式依據(jù)水資源配置業(yè)務(wù)相關(guān)管理部門(mén)的需求，以各個(gè)相關(guān)部門(mén)業(yè)務(wù)管理為主線，進(jìn)行水資源配置相關(guān)業(yè)務(wù)組織。圖 2 是以年度水量分配方案管理為例進(jìn)行業(yè)務(wù)化的管理流程圖。

3）水資源配置方法的業(yè)務(wù)化。以計(jì)算流程為主題進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用組織，配置方法流程描述一般包括計(jì)算過(guò)程和邏輯描述 2 類，通過(guò)對(duì)配置方法過(guò)程和邏輯的描述可將水資源配置方法流程化、白箱化。圖 3 為陜西省西安市金盆水庫(kù)可供水量計(jì)算業(yè)務(wù)流程，通過(guò)該流程圖可清楚了解各個(gè)節(jié)點(diǎn)可供水量的計(jì)算結(jié)果。

2 水資源配置業(yè)務(wù)化處理模式

2.1 關(guān)鍵技術(shù)支撐

面向水資源配置的主題及管理服務(wù)模式的實(shí)現(xiàn)化反映業(yè)務(wù)化，業(yè)務(wù)化體現(xiàn)流程化。

水資源配置主題業(yè)務(wù)化主要方式如下：

1）水資源配置的業(yè)務(wù)層級(jí)劃分。將各類水資源配置業(yè)務(wù)逐級(jí)、分類劃分為不同配置業(yè)務(wù)主題，各個(gè)大主題由小主題構(gòu)成，可對(duì)一級(jí)主題進(jìn)一步劃分多個(gè)主題。業(yè)務(wù)劃分應(yīng)有利于展示區(qū)域水資源要求在空間上的分布，有利于資料的收集、整理、統(tǒng)計(jì)、分析，有利于計(jì)算成果的校核、驗(yàn)證等。本研究抽取了 3 類水資源配置主題，包括流域、行政區(qū)、重點(diǎn)區(qū)域水資源配置，各類主題下包括多個(gè)子主題，如圖 1 所示?；A(chǔ)是應(yīng)用支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)手段是知識(shí)圖、組件、云計(jì)算等技術(shù)。

圖 1 水資源配置業(yè)務(wù)主題圖

1）應(yīng)用支撐平臺(tái)[6-7]。該平臺(tái)體系框架是基于面向服務(wù)的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)的，所有的水資源配置業(yè)務(wù)應(yīng)用都以知識(shí)圖、組件的方式被實(shí)現(xiàn)，通過(guò)云架構(gòu)下的 Web 服務(wù)的方式對(duì)外提供服務(wù)，運(yùn)用服務(wù)組合的方式搭建具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，這使得在水資源配置系統(tǒng)搭建上具有靈活性、適應(yīng)性。

2）知識(shí)圖技術(shù)[8]。將知識(shí)圖技術(shù)運(yùn)用于水資源配置中，可將水資源配置業(yè)務(wù)化成果清晰明了地予以展示，例如水資源系統(tǒng)中各水源、用水戶、水利工程之間的相互關(guān)系，供、用、耗、排水關(guān)系，水資源配置業(yè)務(wù)計(jì)算流程、邏輯等。

3）組件技術(shù)。組件技術(shù)具有可重用度高，互操作性好，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)透明，接口可靠性高且穩(wěn)定性強(qiáng)，可擴(kuò)充性良好，即插即用的特點(diǎn)[9]，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組件的替換與集成，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性，縮短了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期，提高了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率。

4）云計(jì)算技術(shù)[10]。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，用戶只要按需購(gòu)買(mǎi)存儲(chǔ)能力、計(jì)算能力、軟件功能、數(shù)據(jù)服務(wù)等各種服務(wù)，通過(guò)應(yīng)用支撐平臺(tái)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的加工、處理等多項(xiàng)操作。

圖 2 年度水量分配方案業(yè)務(wù)管理流程圖

圖 3 陜西省西安市金盆水庫(kù)可供水量計(jì)算業(yè)務(wù)流程圖

2.2 主題業(yè)務(wù)化

主題業(yè)務(wù)化是以主題驅(qū)動(dòng)，以知識(shí)圖的形式實(shí)現(xiàn)的，因此，確定主題業(yè)務(wù)化處理模式主要包括主題提取和知識(shí)化 2 部分。

2.2.1 主題提取

提取主題時(shí)，應(yīng)有利于展示區(qū)域水資源要求在空間上的分布，有利于資料的收集、整理、統(tǒng)計(jì)、分析，有利于計(jì)算成果的校核、驗(yàn)證等。因此主題可提取為按行政區(qū)劃分區(qū)的水資源配置，此主題有利于資料的搜集和統(tǒng)計(jì)；按自然地理單元分區(qū)的水資源配置，如按流域、水系結(jié)構(gòu)劃分，有利于算清水帳；按社會(huì)單元?jiǎng)澐值乃Y源配置，如按特定經(jīng)濟(jì)圈、開(kāi)發(fā)區(qū)劃分等，有利于突出分析的重點(diǎn)。

隨著配置需求的不斷變化，配置工作的不斷開(kāi)展，主題不斷更新和累積，形成主題全面、豐富的水資源配置主題庫(kù)，以適應(yīng)配置需求的動(dòng)態(tài)性，增加系統(tǒng)的實(shí)用性。

2.2.2 主題知識(shí)化

面向水資源配置的主題業(yè)務(wù)化是以知識(shí)圖的形式實(shí)現(xiàn)的。知識(shí)圖是對(duì)水資源系統(tǒng)及配置方法的概化反應(yīng)，可以嵌套，運(yùn)用柱狀結(jié)構(gòu)體現(xiàn)各大小主題的層級(jí)關(guān)系，大主題知識(shí)圖套小主題知識(shí)圖；同時(shí)，知識(shí)圖還能有效地描述水資源配置系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖及水資源配置方法。

根據(jù)水資源配置流程劃分，搭建知識(shí)圖總體框架。首先，繪制水資源配置總圖，以嵌套的方式在圖中各相應(yīng)節(jié)點(diǎn)下添加各配置主題知識(shí)圖總圖，然后在主題總圖下添加區(qū)配置業(yè)務(wù)子知識(shí)圖，具體劃分、嵌套主結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。

圖 4 知識(shí)圖嵌套結(jié)構(gòu)示意圖

知識(shí)圖能有效地描述水資源配置系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、概化的水量傳輸關(guān)系，明確各水源、用水戶和水利工程的相互關(guān)系，將水源、用水戶概化成節(jié)點(diǎn)，將供水、退水、排水系統(tǒng)和河流概化為線，通過(guò)點(diǎn)、線的鏈接繪制水資源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，建立系統(tǒng)供、需、耗、排水關(guān)系。同時(shí)，通過(guò)知識(shí)圖描述水資源配置方法，可將計(jì)算過(guò)程以流程圖的形式體現(xiàn)。將一個(gè)個(gè)的配置計(jì)算方法按照計(jì)算步驟、邏輯繪制計(jì)算流程知識(shí)圖。

知識(shí)圖構(gòu)建是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，不斷地用產(chǎn)生的新知識(shí)更新知識(shí)圖，這樣既可以清晰地描述實(shí)際水資源配置系統(tǒng)中供、需、耗、排水的關(guān)系，還可根據(jù)配置環(huán)境的變化適時(shí)地修改知識(shí)圖，以適應(yīng)水資源配置環(huán)境的動(dòng)態(tài)性，增加系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

2.3 業(yè)務(wù)組件化

配置業(yè)務(wù)組件是配置主題功能的具體實(shí)現(xiàn)。通過(guò)組件劃分與開(kāi)發(fā)，形成包括數(shù)據(jù)處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型及算法配置方法的組件庫(kù)，以服務(wù)的形式供用戶使用。

2.3.1 組件的劃分

組件可大可小，一般可按計(jì)算過(guò)程和邏輯進(jìn)行組件的劃分。本研究按水資源配置計(jì)算邏輯和過(guò)程，將水資源配置方法劃分為需水預(yù)測(cè)類組件，以及可供水量、平衡、優(yōu)化等計(jì)算類組件，劃分示意如圖 5 所示。

圖 5 組件的劃分示意圖

2.3.2 組件的開(kāi)發(fā)

將劃分好的各水資源配置業(yè)務(wù)功能開(kāi)發(fā)成規(guī)范化的數(shù)據(jù)加工處理組件，各類組件以服務(wù)的形式提供，具有特定的業(yè)務(wù)功能。每個(gè)組件都應(yīng)符合 IPO模型，并采用 XML 標(biāo)準(zhǔn)描述；采用 Web Service 實(shí)現(xiàn)；按照業(yè)務(wù)特征，合理分類；業(yè)務(wù)組件訪問(wèn)協(xié)議也應(yīng)符合 Web Service 標(biāo)準(zhǔn)要求；以 XML及 XML Schema 文檔標(biāo)準(zhǔn)描述業(yè)務(wù)組件的輸入、輸出信息流；輸入、輸出信息流能被服務(wù)執(zhí)行功能解析；訪問(wèn)描述提供符合 UDDI 訪問(wèn)協(xié)議的訪問(wèn)接口。

2.4 云服務(wù)建立

面向水資源配置的管理服務(wù)模式是通過(guò)云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，概念模型圖如圖 6 所示，初步表達(dá)了設(shè)備采集和人為加工的數(shù)據(jù)被傳送到數(shù)據(jù)中心，再由云計(jì)算中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、處理、計(jì)算、發(fā)布等業(yè)務(wù)操作，同時(shí)進(jìn)行主題、業(yè)務(wù)組件管理?？蛻粼偻ㄟ^(guò)應(yīng)用支撐平臺(tái)以 Web Service 的方式，訪問(wèn)各種數(shù)據(jù)、主題、組件等資源。用戶只需根據(jù)水資源配置業(yè)務(wù)需求，需要什么組件從“云端”獲取即可。

圖 6 面向水資源配置服務(wù)管理概念模型圖

3 基于云計(jì)算的配置管理服務(wù)實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用支持平臺(tái)以“一切皆服務(wù)”、“按需服務(wù)”的理念為用戶提供服務(wù)，通過(guò)主題、組件檢索定制，組織水資源配置業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)配置業(yè)務(wù)管理。

3.1 主題檢索

明確主題后，應(yīng)充分利用云計(jì)算平臺(tái)已有的相關(guān)主題庫(kù)資料成果，以利于解決同類復(fù)雜決策問(wèn)題時(shí)作為參考使用。用戶可在應(yīng)用支撐平臺(tái)上知識(shí)空間中查找相關(guān)主題知識(shí)包，進(jìn)行相關(guān)主題瀏覽、下載，并進(jìn)行編輯修改，形成新的主題服務(wù)，并發(fā)布完善主題庫(kù)。主題管理界面如圖 7 所示。如若主題庫(kù)沒(méi)有相關(guān)資料，可創(chuàng)建新的主題。

圖 7 主題檢索界面

3.2 組件檢索

組件檢索是從已有組件庫(kù)中根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)知識(shí)圖的需求，選擇具有相應(yīng)功能的組件，進(jìn)行 Web服務(wù)組件定制，界面如圖 8 所示。組件檢索界面顯示發(fā)布的所有組件服務(wù)庫(kù)，決策者可以根據(jù)需要選擇進(jìn)入相應(yīng)的組件服務(wù)庫(kù)，定制相應(yīng)的組件服務(wù)，可運(yùn)用不同計(jì)算組件實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算方法下的水資源配置。

3.3 配置業(yè)務(wù)組織流程

基于云計(jì)算的水資源配置業(yè)務(wù)組織是基于應(yīng)用支撐平臺(tái)，確定水資源配置主題的。專家學(xué)者利用云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行主題搜索，可充分利用原有主題或?qū)⑿轮黝}業(yè)務(wù)流程化，通過(guò)組件搜索與業(yè)務(wù)流程化后的知識(shí)圖關(guān)聯(lián)，將已有知識(shí)圖的概念節(jié)點(diǎn)同 Web服務(wù)關(guān)聯(lián)，搭建成為業(yè)務(wù)化應(yīng)用，專家學(xué)者通過(guò)“溝通→反饋→協(xié)調(diào)”的循環(huán)校正研究水資源的合理配置。專家學(xué)者通過(guò)這種方式參與到水資源配置系統(tǒng)的搭建過(guò)程中來(lái)，通過(guò)業(yè)務(wù)化展示配置業(yè)務(wù)流程和概化后的水資源系統(tǒng)，選用不同計(jì)算組件實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一業(yè)務(wù)功能，專家學(xué)者利用累積的業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)完成方案比選，組件服務(wù)則成為鏈接數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)流程知識(shí)圖的橋梁。

圖 8 組件檢索界面

4 主題及管理服務(wù)模式特點(diǎn)

面向水資源配置的主題及管理模式與傳統(tǒng)的水資源配置模式相比，展現(xiàn)出一定的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）新模式能提高配置效率，實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)。新模式下，用戶只需根據(jù)水資源配置需求，檢索相關(guān)主題服務(wù)，運(yùn)用組件服務(wù)，進(jìn)行適當(dāng)修改即可配置，提高了水資源配置效率。

2）新模式能應(yīng)對(duì)水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。新模式下的配置系統(tǒng)采用主題知識(shí)圖為可視化工具，能適時(shí)地修改、搭建配置應(yīng)用，例如：當(dāng)水源、用戶等發(fā)生變化時(shí)，只需在知識(shí)圖增加和刪減相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)和組件，便可實(shí)現(xiàn)配置業(yè)務(wù)。因此，該系統(tǒng)能適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化下的水資源系統(tǒng)，滿足水資源配置的業(yè)務(wù)需求。

3）新模式實(shí)現(xiàn)了人機(jī)互動(dòng)。在新模式下的動(dòng)態(tài)配置系統(tǒng)中，專家、決策者等人員能夠參與水資源配置的決策過(guò)程，在應(yīng)用組織過(guò)程中體現(xiàn)了配置業(yè)務(wù)和人的經(jīng)驗(yàn)與思維過(guò)程的耦合，實(shí)現(xiàn)真正意義上的人機(jī)互動(dòng)。

5 主題及管理服務(wù)模式應(yīng)用

目前已將水資源配置的主題及管理服務(wù)模式應(yīng)用于陜西省水資源配置中，構(gòu)建的陜西省水資源配置管理系統(tǒng)，按行政區(qū)域、流域及重點(diǎn)區(qū)域 3 種應(yīng)用主題分別對(duì)陜西省進(jìn)行新模式的應(yīng)用。

圖 9 是綜合基礎(chǔ)平臺(tái)的知識(shí)圖繪制及應(yīng)用構(gòu)建界面，可進(jìn)行知識(shí)圖的編輯、繪制，并在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上關(guān)聯(lián)相應(yīng)的組件；圖 10 是業(yè)務(wù)應(yīng)用界面，在此狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)配置計(jì)算及結(jié)果、信息數(shù)據(jù)的查看等相應(yīng)水資源配置業(yè)務(wù)功能。

陜西省流域水資源配置管理系統(tǒng)界面如圖 11 所示；陜西省行政區(qū)水資源配置管理系統(tǒng)界面與圖 11中流域水資源配置管理界面相似，只是地圖為陜西省行政區(qū)各縣市地圖；圖 12 為西安市水資源配置管理界面，該界面為行政區(qū)水資源配置管理的下一級(jí)主題，以嵌套的方式添加在行政區(qū)界面中的西安市節(jié)點(diǎn)下，實(shí)現(xiàn)了“省-市-縣”三級(jí)嵌套模式下的水資源配置管理；圖 13 為重點(diǎn)用水戶水資源配置管理系統(tǒng)界面。

圖 9 知識(shí)圖繪制及應(yīng)用構(gòu)建界面

圖 10 應(yīng)用狀態(tài)界面

在主題及管理服務(wù)模式下能夠?qū)崿F(xiàn)需水預(yù)測(cè)、可供水量計(jì)算、平衡分析及供需水量統(tǒng)計(jì)分析等功能。以西安市水資源配置管理系統(tǒng)截圖為例進(jìn)行分析，界面如圖 14，15 所示。用戶可通過(guò)用戶、水源調(diào)整節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)配置方案的可供水量和需水量調(diào)整。

在西安市水資源配置管理界面中，點(diǎn)擊黑河金盆水庫(kù)節(jié)點(diǎn)，在金盆水庫(kù)可供水量計(jì)算界面進(jìn)行不同需水計(jì)算方法和灌溉制度下的可供水量計(jì)算。生態(tài)需水的計(jì)算方法（包括 Q90 法、多年平均的10%，以及近 10 年最小月法）及灌溉制度（包括節(jié)水及常規(guī)）組合選擇界面如圖 16 所示，通過(guò)選擇不同生態(tài)計(jì)算方法與灌溉制度可進(jìn)行組合計(jì)算；金盆水庫(kù)的 3 種生態(tài)基流計(jì)算方法的結(jié)果及不同灌溉制度下的灌溉需水結(jié)果如圖 17 所示。

圖 11 流域水資源配置管理界面

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)水資源配置模式存在規(guī)范化、業(yè)務(wù)化程度不高，可操作性差，無(wú)法適應(yīng)發(fā)展變化等問(wèn)題，提出并實(shí)現(xiàn)面向水資源配置的主題及管理新模式。采用知識(shí)圖可視化描述水資源配置網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)流程，通過(guò)組件技術(shù)及 Web Services 技術(shù)將水資源配置相關(guān)模型方法組件化，并封裝成輸入輸出標(biāo)準(zhǔn)的組件，基于云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用支撐平臺(tái)，采用主題知識(shí)圖、組件快速搭建水資源配置系統(tǒng)，提高水資源配置的靈活性和可操作性；通過(guò)對(duì)知識(shí)圖、組件的靈活快速修改，從而提高水資源配置系統(tǒng)的適應(yīng)性，使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)發(fā)展變化的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)面向水資源配置的主題及管理。實(shí)例研究及應(yīng)用結(jié)果表明，基于應(yīng)用支撐平臺(tái)的面向水資源配置的主題及管理模式能夠很好地克服傳統(tǒng)水資源配置模式存在的問(wèn)題；能實(shí)現(xiàn)多主題、模式下的水資源配置，更好地滿足配置需求的動(dòng)態(tài)變化；能在可視化環(huán)境下通過(guò)人機(jī)交互對(duì)配置方案進(jìn)行調(diào)整。

面向水資源配置的主題及管理模式需要綜合運(yùn)用水資源配置及現(xiàn)代信息技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)配置模式的革新，雖然已做了一些有益的探索和研究，但還不完善，后續(xù)還需進(jìn)一步開(kāi)展大量研究以完善面向水資源配置的主題及管理模式，使其更具靈活性和實(shí)用性。

圖 12 西安市水資源配置界面

圖 13 重點(diǎn)用水戶水資源配置管理界面

圖 14 西安市水資源配置管理需水預(yù)測(cè)界面

圖 15 西安市水資源配置管理供需平衡分析統(tǒng)計(jì)界面

圖 16 生態(tài)需水計(jì)算方法及灌溉制度組合界面

圖 17 陜西省西安市金盆水庫(kù)生態(tài)基與灌溉需水量計(jì)算結(jié)果

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Study of Theme and Management Service Pattern of Water Resources Allocation

CHEN Chen, LIU Siyuan, ZHANG Xinying, ZUO Ganggang, JI Chuantong
(Institute of Water Resources and Hydro-electric Engineering, Xi'an University of Technology, Xi'an 710048, China)

Abstract:In order to solve the problems such as the level of standard and business not high, poor operability and unable to adapt to the development and change in traditional water allocation model, this paper puts forward a new dynamic configuration model oriented water resources allocation. Based on the meta-synthesis platform, by configuring business subject extraction and operational application, this model shows the water resources system network diagram and allocation process, based on cloud computing to manage subject and component services. It can construct water resources allocation system flexibly and fast through subject knowledge map and components. Application in the water resources allocation of Shanxi province shows that the theme and management service of water resources allocation in telligentized and visualized water resources allocation business, process and dynamic the business procedure to make the management mode more practical. The theme and management service of water resources allocation, in view of its maneuverable and dynamic features, is able to adapt to dynamic development of water resources allocation and management.

Key words:water resources allocation; knowledge map; component; water resources operational; integrated service platform

中圖分類號(hào)：TV21

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9405(2016)02-0029-11

收稿日期：2015-11-15

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51209170）；陜西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（2012-16）

作者簡(jiǎn)介：陳 晨（1988-），女，云南蒙自人，博士研究生，研究方向?yàn)樗Y源管理及水利信息化。