長(zhǎng)江安徽河段信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

聞亞

摘 要 長(zhǎng)江安徽河段信息系統(tǒng)是基于水利工程施工中對(duì)工程數(shù)據(jù)的采集、管理和應(yīng)用進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的。系統(tǒng)功能主要由工程管理模塊、河道管理模塊、防汛抗旱模塊、巡查辦公模塊等四個(gè)模塊組成，又分別對(duì)四個(gè)模塊下的各項(xiàng)功能進(jìn)行詳細(xì)的闡述。在整理和分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，將信息管理、圖形顯示、報(bào)表生成等融為一體。更加有效地實(shí)現(xiàn)了工程信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息查詢和維護(hù)、進(jìn)度分析、施工報(bào)表輸出等功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字長(zhǎng)江（安徽段）信息管理的自動(dòng)化和科學(xué)化。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字長(zhǎng)江 數(shù)據(jù)庫(kù) 應(yīng)用研究

1 概述

長(zhǎng)江中下游地區(qū)的安徽省，安徽地區(qū)長(zhǎng)江干流全長(zhǎng)416公里，整個(gè)安徽地區(qū)的流域面積6.6萬(wàn)平方千米。安徽兩岸共設(shè)有29個(gè)防洪地權(quán)圈，干堤總長(zhǎng)度達(dá)到771公里，保障了長(zhǎng)江兩岸7個(gè)地級(jí)市，20多各縣級(jí)市，還包括了5個(gè)國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)。占地總面積約60萬(wàn)公頃，部分河道還沒(méi)有進(jìn)行全部整治，兩岸經(jīng)常性發(fā)生崩塌，其中一些河段河勢(shì)不太穩(wěn)定，直接或者間接的影響到防洪建設(shè)、港口碼頭、取水排水等工程運(yùn)行的安全性。直接關(guān)系到900多萬(wàn)畝農(nóng)田和1200多萬(wàn)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，以及沿邊城市的皖贛鐵路、公路交通和國(guó)防設(shè)施的安全。

隨著沿江經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，河道管理任務(wù)日益繁重，迫切需要依靠科技進(jìn)步推動(dòng)河道管理信息化，用信息化引領(lǐng)河道管理現(xiàn)代化。同時(shí)，現(xiàn)代科技的進(jìn)步也為實(shí)現(xiàn)河道管理信息化提供了技術(shù)支撐，為提高長(zhǎng)江河道管理水平和管理技術(shù)手段，建設(shè)適合長(zhǎng)江實(shí)際情況的數(shù)字長(zhǎng)江（安徽段）信息系統(tǒng)是十分需要的，也是十分緊迫的。

2 長(zhǎng)江安徽河段管理現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，長(zhǎng)江信息工程對(duì)其的重要性也越來(lái)越顯著，在重要性增強(qiáng)的同時(shí)，安徽省的長(zhǎng)江信息系統(tǒng)還留有一些弊端和缺陷，大致有下面幾個(gè)方向的體現(xiàn)：

2.1 數(shù)據(jù)處理方式原始，準(zhǔn)確性受影響

目前航道局監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理仍以人工操作為主，每次斷面水深整理，所有的數(shù)據(jù)均納入解析和統(tǒng)計(jì)，因?yàn)椴扇〉姆椒ㄊ侨斯さ亟y(tǒng)計(jì)和歸納匯編，作業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重，耗時(shí)耗工耗人力又極容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。伴隨著監(jiān)察次數(shù)的越來(lái)越頻繁，監(jiān)察項(xiàng)目種類越來(lái)越多，作業(yè)負(fù)擔(dān)與日俱增，不能很好地保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

2.2 數(shù)據(jù)量大，統(tǒng)計(jì)分析困難

航道局對(duì)全省的各個(gè)河道狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，以現(xiàn)有的人工方式進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、評(píng)價(jià)、統(tǒng)計(jì)、整理報(bào)告等工作，同時(shí)取得的大量數(shù)據(jù)給存儲(chǔ)、查詢、統(tǒng)計(jì)分析帶來(lái)很大困難。這已經(jīng)讓航道局管理工作不可以正常進(jìn)行，并且無(wú)法體現(xiàn)人力辛苦監(jiān)察回來(lái)的數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮本身的作用。

2.3 表格填寫(xiě)不符合規(guī)定要求

手動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的提交表格基本是用人工匯總和計(jì)算，沒(méi)有建立統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，導(dǎo)致的結(jié)果是報(bào)表格式不規(guī)范，讓使用部門和管理部門的工作都帶來(lái)了一定的困難，讓信息處理滯后了。

3 系統(tǒng)的功能與目標(biāo)

3.1 系統(tǒng)需求

功能需求分析是指長(zhǎng)江安徽段信息系統(tǒng)的主要功能，這也是最主要的需求。本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)主要功能包括數(shù)據(jù)整理匯編、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的上報(bào)、系統(tǒng)維護(hù)等等。具體包括工程管理系統(tǒng)、河道管理系統(tǒng)、防汛抗旱系統(tǒng)、巡查辦公系統(tǒng)等四個(gè)部分。系統(tǒng)的主要功能如下：

3.1.1 數(shù)據(jù)的錄入、修改和查詢功能

長(zhǎng)江河道管理信息系統(tǒng)應(yīng)提高日常管理工作的準(zhǔn)確性、可靠性和及時(shí)性，保證信息發(fā)布的暢通，為河道工程管理、防汛抗旱的指揮調(diào)度、以及決策支持提供依據(jù)。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)能通過(guò)監(jiān)控檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集并集成各類信息，綜合利用各應(yīng)用信息系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高工作效率。

3.1.2 實(shí)時(shí)險(xiǎn)情上報(bào)、批復(fù)功能

當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，下屬單位可以用系統(tǒng)進(jìn)行上報(bào)，上級(jí)部門可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)審核和批復(fù)險(xiǎn)情，做出正確的抗險(xiǎn)救災(zāi)的決策。

為了建立三維空間場(chǎng)景，采用了遙感、虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)通訊和高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)等。可以發(fā)布地形地貌、水系河流、防洪抗災(zāi)等。建立重點(diǎn)水利工程的三維模型，建立流域三維可視化系統(tǒng)。同時(shí)，和已經(jīng)比較成熟的平臺(tái)安徽省水文監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接，實(shí)時(shí)查詢雨水情和工情信息。從而為河道信息化管理提供更為直觀、準(zhǔn)確的信息服務(wù)和技術(shù)支持。

3.1.3 系統(tǒng)維護(hù)和查詢功能

該功能主要包括數(shù)據(jù)維護(hù)和代碼維護(hù)。添加、修改和刪除數(shù)據(jù)，完善代碼和用戶信息。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用C/S和B/S相結(jié)合的方式。B/S結(jié)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)行政管理方面的各項(xiàng)應(yīng)用，如涉河項(xiàng)目的基本資料查詢、重要節(jié)點(diǎn)的視頻監(jiān)控、工程巡查、采集工程坐標(biāo)位置、兩岸堤防的三維影像等；C/S結(jié)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的各項(xiàng)應(yīng)用，如分析計(jì)算功能、數(shù)據(jù)輸入處理、各類成果輸出等綜合辦公事務(wù)。

3.2 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能主要由工程管理模塊、河道管理模塊、防汛抗旱模塊、巡查辦公等四個(gè)模塊組成。

4 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)路線

本系統(tǒng)以B/S的模式（三層客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)）操作，系統(tǒng)布置到軟件應(yīng)用服務(wù)器后，客戶端則使用瀏覽器的進(jìn)行訪問(wèn)和使用本系統(tǒng)，本軟件采用html5+css3.0開(kāi)發(fā)，因此系統(tǒng)需要在IE9.0及以上版本訪問(wèn)。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理應(yīng)用Oracle 10g技術(shù)，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)是通過(guò)“客戶端/服務(wù)器”模式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，客戶端是以應(yīng)用程序與使用者相互進(jìn)行活動(dòng)，使用者想服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，客戶端接收到這樣的請(qǐng)求，然后服務(wù)器就對(duì)數(shù)據(jù)和各種信息進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。

5 模塊功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

5.1 工程管理模塊

堤防管理主要涉及的了長(zhǎng)江流域所有的堤防，包括同馬大堤、安廣江堤、樅陽(yáng)江堤、無(wú)為大堤、和縣大堤、池州江堤、銅陵江堤、蕪湖江堤還有馬鞍山江堤。分別對(duì)這些堤防進(jìn)行排列和整理，所在的縣和起始結(jié)束地點(diǎn)，起始和結(jié)束的樁號(hào)，每個(gè)堤防的等級(jí)和堤防長(zhǎng)度都進(jìn)行了數(shù)字化管理。方便上下級(jí)領(lǐng)導(dǎo)查閱。endprint

5.2 河道管理模塊

為了方便每個(gè)河段的管理，根據(jù)實(shí)地測(cè)量，得到每個(gè)河段的準(zhǔn)確坐標(biāo)，對(duì)每個(gè)河道名稱和對(duì)應(yīng)的最終位置進(jìn)行管理和介紹。用戶可以現(xiàn)在查看，河道的名稱和起始坐標(biāo)和重點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的每個(gè)河段的詳細(xì)說(shuō)明，和調(diào)查所在的位置。

點(diǎn)開(kāi)左邊的下拉菜單，有對(duì)應(yīng)的堤名，選擇所要查詢的城市下的大堤，可以查詢到河段斷面的位置和河道曲面圖。河道斷面曲線圖可以看到對(duì)應(yīng)的高程。選擇馬鞍山河段。

5.3 防汛抗旱模塊

根據(jù)航道局人員給的歷年數(shù)據(jù)和資料，我們匯總整理后，可以用瀏覽器查詢到重要站點(diǎn)名稱、98年實(shí)測(cè)水位、54實(shí)測(cè)水位、54型設(shè)計(jì)洪水、設(shè)防水位、警戒水位和保證水位（1、2級(jí)堤防）和保證水位（3、4級(jí)堤防）等。

可以查詢到倉(cāng)庫(kù)的名稱，所在堤防、占地面積、所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)和代理單位。如果一旦發(fā)生險(xiǎn)情，下屬單位及時(shí)匯報(bào)上航道局，領(lǐng)導(dǎo)可以根據(jù)情況綜合考慮使用哪個(gè)堤防的物資進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。

當(dāng)發(fā)生災(zāi)情的時(shí)候，首先是現(xiàn)場(chǎng)人員直接報(bào)材料至系統(tǒng)，領(lǐng)導(dǎo)了解出險(xiǎn)情況后，分析原因，然后才能針對(duì)性的采取措施，及時(shí)進(jìn)行搶護(hù)，以防災(zāi)情擴(kuò)大。派出防汛隊(duì)伍到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搶救。

5.4 巡查辦公模塊

在每個(gè)巡查人的車子上都裝有和此軟件配合的GPS定位，上傳至服務(wù)器，可以像錄像帶一樣放出，開(kāi)始的時(shí)間和結(jié)束的時(shí)間，并查看詳細(xì)情況。

巡查分析有工具條，這個(gè)工具條可以在地圖上任意指，構(gòu)成一條線段后，系統(tǒng)可以分析這段巡查是否有信息。

巡查分析可以實(shí)現(xiàn)兩種情況，一種是如果有災(zāi)害發(fā)生，可以根據(jù)上傳的巡查信息進(jìn)行分析。讓領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)做出應(yīng)急措施。另一種是通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向所選擇的段進(jìn)行巡查的頻率、覆蓋范圍分析等，科學(xué)的分配，領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行任務(wù)分配提供分析手段。

6 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字長(zhǎng)江信息管理系統(tǒng)功能主要由工程管理模塊、河道管理模塊、防汛抗旱模塊、巡查辦公模塊四個(gè)模塊組成。系統(tǒng)在整理和分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，將信息管理、圖形顯示等融為一體。更加有效地實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息查詢和維護(hù)、樁號(hào)查詢、災(zāi)害分析、巡查等功能，實(shí)現(xiàn)航道局日常事務(wù)處理和專業(yè)管理的自動(dòng)化和科學(xué)化。

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作者單位

河海大學(xué)文天學(xué)院 安徽省馬鞍山市 243031endprint