襄阳市水利信息化一期设计方案 74页

'襄阳市水利信息化一期系统建设方案第1章概述1.1建设背景襄阳市地处湖北省西北部，地理位置位于秦岭余脉与大巴山、伏牛山相围而成的汉水中游南襄盆地的南部。襄阳地理范围为：北纬31°14′～32°37′，东经110°45′～113°43′，年平均无霜期为241天，年均降水量878.3毫米。境内日照充足，年均日照1987小时，年均气温15.1℃-16.9℃之间，属于典型的北亚热带季风型大陆气候过渡区，具有四季分明，气候温和，光照充足，热量丰富，降雨适中，雨热同季等特点，襄阳天热的气候条件为农业生产提供优越的气候条件。唐白河交汇在襄阳境内，并形成小清河与汉水在襄阳市区内合流，构成了襄阳市“一江两河，一心四城”的自然地理景观格局。襄阳市由于地处山系环绕的盆地边缘，其地貌变化多姿，属于中国地形第二阶梯向第三阶梯的过渡地带，地势由四周向中部缓缓变低，构成汉江夹道向宜城开口的不规则盆地。北部地处武当山、桐柏山之间，为波状土岗，素称“鄂北岗地”，西部为荆山山脉接武当山余脉的山区，南部为低山丘陵区，中部为汉江和唐、白、滚、清河冲积的较开阔平原，第74页共74页 东部为大洪山和桐柏山之间的低山丘陵区，全区岗地面积占65.8%，低山丘陵面积占有13%，沿江河冲积平原占据21.2%。襄阳市位于汉水中部，辖区内汉江长度195公里，形成了以汉江为主，清河、唐白河、滚河、南河等几大水系为主的水资源布局。水资源总量约为16亿立方米，襄阳市人均水资源占有量为1300方，为全国人均水平的60%，世界人均水平的15%。襄阳市耕地面积726万亩，年农业灌溉需水总量基本满足。由于气候特点，襄阳市水资源主要集中在汉水水系，支流水系分布基本覆盖了襄阳市行政区划的大部分地区，水资源总量基本能够满足城市生活用水及当前规模下的工农业用水，用水矛盾主要集中在水资源时空分布的差异化和部分区域受气象条件影响而出现的过于集中的暴雨过程，襄阳市及其下辖县市区水资源时空分布极不均衡，主要体现在西南部的南漳、保康、谷城降水较多易涝、东北部的枣阳降水较少易旱，从而也形成了襄阳防汛与抗旱共存的特殊局面，对水资源的管理与调度也提出了更高的要求和考验。1.1建设目标健全信息化建设运行管理体制，统一标准规范，加强人才培养，营造水利信息化保障环境；完成襄阳市防汛抗旱应急决策支持系统和综合数据库、软硬件支撑系统的建设，全面启动防汛抗旱综合信息查询、业务管理电子化，提供满足防汛抗旱业务需要的信息化服务，提高襄阳市防汛抗旱信息化管理水平。1.2建设范围1.2.1业务范围本项目建设的信息化平台主要应用于防汛抗旱管理、水资源管理、第74页共74页 水利工情管理等。具体包括基础水雨工情查询、水库水情可视化显示、流域实时水雨情信息、流域径流预报、防汛预警与调度方案管理。1.1.1应用范围本项目建设的水利信息化平台应用于襄阳市水利行业，包括水利局直属单位、各市县机构、各镇水行政主管部门。第74页共74页 第1章需求分析1.1现状分析1.1.1网络现状襄阳市水利局和市政府、市防办、国土局、水文局、气象局以及县、区水利局之间均由市政府信息中心光纤连接，包括已建的自动化监控系统和将建的自动化监控点。现网络光纤现已铺至镇政府及一部分镇水利所及闸站点。所以从网络传输的条件来看，已经能够满足防汛抗旱指挥系统业务的需求。1.1.2数据获取本项目所有的数据包括水雨情数据、地理空间数据、水利工情数据、防汛抗旱统计数据、其它专题数据等。水雨情数据一部分来自于市水利局及下属县区自建站点，该部分数据的获取没有任何问题，另一部分来自于水文部门和气象部门，在各部门网络相通的情况下，可以直接通过数据提取的方式获取数据，在网络不通的情况下，可以考虑通过WebService发布的方式进行获取，此部分数据的获取需要在实际开展工作时进行协调。地理空间数据来源于国土单位，通过政府协调，通过获取国土部门发布服务地址或直接获取地理空间数据的方式均可满足系统对空间数据的需求。目前，襄阳市国土局已建设完成了《襄阳市卫星影像提供及影像制作》项目，制作覆盖襄阳市区域内的高分辨率卫星影像，建议可以考虑直接采用。第74页共74页 水利工情数据分基础数据和运行数据，基础数据可以市水利局或下属单位的文件资料中提取，运行数据来源于市水利局或下属单位在建或已建的水利工程监控系统，由于该部分数据都属于水利系统内部数据，网络和协调都比较容易，不会存在问题。防汛抗旱业务数据在系统试运行前可以考虑让系统承建单位统一进行资料获取和入库处理，更多的业务数据的系统的使用过程要求各使用成员通过填报汇总等方式获取。1.1业务需求1.1.1防汛业务需求防汛业务主要实现对防汛涉及的水雨情信息、工程运行信息、预警信息等进行查询分析，针对水利局单位在防汛期间的各项工作，包括汛前检查，灾情统计，灾情总结等，同时，根据防汛业务的实际需求，制作或管理响应的报表或预案。1.1.2水利工程管理业务需求水利工程调度业务主要针对水利工程信息管理、水利工程运行管理和调度预案管理等工作，同时，通过建立相关的调度模型，能更好地指导工程调度业务的科学开展。1.2功能需求1.2.1综合信息服务需求系统需要实现对各种历史信息、实时信息的管理，通过对天气情况、雨情、汛情、险情、灾情、工情等管理。防汛综合信息服务的功能就是第74页共74页 根据水利用户的实际工作需要，从综合数据库中提取相关数据并进行相应计算或处理，然后以各种方式(主要是利用GIS地图、文字、图形、图像、动画等形式)进行显示。让使用者通过在一个综合界面便能查询上述所有信息，为防汛指挥的决策提供信息支持。1.1.1业务管理需求防汛业务管理主要是对汛前、汛期、汛后防汛工作提供信息化工作平台，可以进行汛前检查、汛期管理、汛后管理、灾情管理、预案管理等防汛工作，提高工作效率。（1）汛前检查管理维护指定条件下的汛前工程安全检查信息，江海堤围险段记录，堤围情况记录，险闸情况记录，防汛物资以及抢险队伍信息，以及防汛预案的制定。（2）汛期管理主要是对日常的汛情关注以及灾害天气的应急。日常汛情的关注包括：汛期值班的安排、对实时水情的关注、对实时雨情的关注、对实时旱情的关注、对实时天气预报的关注等。灾害天气的应急包括：灾前的预警，灾中的实时监视，灾后的对受灾情况总结汇总统计。值班日报表：分为河道、水库（水电站）日报表，参照基础数据报表格式进行简化；每日数据优先采用自动监测设备数据、保留人工填报功能；分级赋予相应数据编辑权限（县市区仅能对无自动监测点位进行填报和修改）；能够按照标准格式自动生成日报并在指定位置保存；在终端以表格形式显示；第74页共74页 （3）汛后管理主要包括：汛后的总结汇总、险工险段的维修加固、工程改造、增补防汛物资等。（4）灾情管理填报任务分配、灾情上报、灾情汇总（灾情审核）、灾情查询、灾情通报、灾情总结。在国家标准灾情统计报表基础上添加相应栏目形成表格，具有逻辑审核、合理性审核功能。（5）预案管理在制定调度预案时按模块建立预案系统，包括防汛预案、城区防洪预案，预案文档维护，预案级别维护。1.1.1汛情监视需求汛情监视要综合各方水雨情信息，为各级防汛部门值班人员提供实时汛情自动监视和汛情发展趋势预测服务，直观、醒目地显示数据库中的实时汛情信息，满足防汛人员对汛情深层次的专题查询和对比分析。（1）水雨情数据集成将来自不同渠道的水雨情数据集成在一起，综合表现汛期的最新发展情况。（2）实时水雨情监视提供地图、表格、过程线等多种方式。在地图方式下可按区域、按时间等多种方式设定监视范围。（3）矢量背景图显示提供图素分专题显示、专题分层显示、栅格数据作为矢量图的背景显示、图例显示及编辑、放大、缩小、漫游、导航等。（4）监视区域选择第74页共74页 提供初始显示区域，提供显示区域切换。（5）信息查询提供基于矢量地图和图表的单站和多站监测数据查询，提供其他系统的查询结果显示。（6）统计分析按照国家水文报表规范，提供对水位、雨量信息自动整编分析，生成满足水利部门日常使用的各种报表。同时，结合多年历史数据形成针对流域水系的径流预报模型管理功能，针对经典模型参数进行率定、管理，实现流域基于降雨监测信息的汇流与洪水预报。（7）站点定义在地图上显示被监视站点。可选择某站或某区域是否被监视。可以根据用户的实际情况进行站点的在线编辑。（8）叠加信息自动刷新在地图上叠加实时信息，根据设定的频率自动更新实时数据。（9）预警、告警功能可设置预警、告警条件，接收其它子系统提供的预报信息，分析，计算已经得到的信息，在达到预警、告警条件下，以声、光等多种醒目的方式提醒值班人员的注意。1.1.1工程运行调度管理需求襄阳市工程运行调度管理就是要充分利用水闸、电排站、水库工程监控信息来服务于进行防洪、排涝调度管理，结合业务调度规则，最大化发挥水利工程效益。（1）工程基本信息管理实现对电排站、水闸、水库等工程信息的数字化和平台化，在电子第74页共74页 地图上显示水利工程信息，实现对工程信息的后台管理维护。（2）工程运行状态监视在地图上能直观显示工程运行状态及运行信息。（3）工程运行统计查询对工程运行信息进行统计和图表查询分析。（4）工程调度方案管理新增、删除、修改、发布工程调度方案。（5）工程运行调度根据各水利工程现状，结合调度预案，对工程运行进行调度工作指导。1.1.1数据库建设需求为了支撑防汛指挥决策支持系统的运行，需要建立防汛综合数据库。防汛综合数据库是以关系数据库为基础、多种数据形式共存的一个综合库。该数据库包括:实时水雨情数据库、工情数据库、地理信息及空间数据库、水文数据库、历史大洪水数据库、旱情数据库、社会经济数据库、防汛日常管理基础数据库等主要数据库。数据形式包括记录、表格、文本、图形、图像、声音等。1.1.2综合数据库管理需求对防汛数据库，针对各类数据，实现数据录入、数据批量导入、数据增加、数据删除、数据修改、数据查询、数据统计、空间数据管理。1.1.3GIS地理信息系统需求1、电子地图范围第74页共74页 （1）左上角：十堰市丹江口市张家沟谷歌纬度经度：32.777293,111.26549GPS纬度经度：32.7793496589,111.2596803353北纬N32°46′45.66″东经E111°15′34.85″海拔：351.01米靠近：中国湖北省十堰市丹江口市048乡道（2）左下角（概略位置）谷歌纬度经度：31.165852319,110.6702990609GPS纬度经度：31.16816111,110.66528333北纬N31°10′5.38″东经E110°39′55.02″海拔：1178.38米靠近：湖北省宜昌市兴山县S255（3）右下角：荆门市京山县朱洪岭北纬N31°10′5.65″东经E113°11′41.51″海拔：201.87米靠近：中国湖北省荆门市京山县243省道（4）右下角（概略位置）谷歌纬度经度：第74页共74页 32.6674040073,113.2065361319GPS纬度经度：32.66943611,113.20037778北纬N32°40′9.97″东经E113°12′1.36″海拔：150.05米靠近：河南省驻马店市泌阳县G40沪陕高速2、图层1）基础行政区划图层2）基础交通体系图层3）基础通信设施及线路图层4）基础电力设施图层（高压输变电站点，高压线路）5）基础河流图层（常年河流，时令河流）6）基础水利工程设施图层，水工设施管理单位图层机井分布图层，地下水位分区图层，河流，湖泊，水库，水闸，规模堰塘，堤防，蓄滞洪区，报讯站，水系边界，泵站，导流渠，导流槽等水利工程。在基础水工设施图层中，需要对水库、堤防的设施类型按照国家水工标准进行五级分类管理。7）依据最新的遥感影像图数据，独立建设三维地形图层，并结合地下水分布图层，开发抗旱水源调度建设规划系统，实现对水源工程的建设与管理。1.1.1系统维护需求为系统正常运行而开发的提供管理员使用的功能，通过对系统维护功能的使用，使系统能实现灵活而复杂的权限控制，保证数据的安全、第74页共74页 系统的安全。系统维护功能提供管理员解决系统问题的重要线索。（1）用户管理管理员可对用户进行增、删、改操作。（2）角色管理管理员赋予用户角色，每个角色具有不同的功能。（3）权限管理管理员可为每个用户授予一个或多个角色，用户的权限通过不同的角色进行控制，实现权限分配的灵活性。（4）日志管理系统所有的维护过程都具有日志（LOG）记录功能，可以帮助用户发现、解决各种可能出现的问题。（5）数据备份和恢复提供数据备份和恢复的功能，对应用系统进行数据备份和安全恢复。1.1其他需求系统在性能上应能满足以下要求：1)整体界面风格统一，字体、图标表示一致，重要信息重点突出；2)建立一个完善、可靠的安全保密措施，以确保信息系统的安全。同时也必须灵活，方便系统管理员和用户掌握、利用；3)系统界面美观、清晰，层次鲜明、具有良好的人机交互接口；4)操作简便，响应速度快，不使用户有明显等待的感觉；5)采用图形、图表、过程线、影像等不同技术，提供图文并茂的气象、雨、水情等信息服务；6)允许查询结果打印、输出或者保存；第74页共74页 1)计算时间应满足用户要求，一般在30秒左右，最多不能超过1分钟。第74页共74页 第1章总体设计1.1建设依据和参考规范本项目建设遵循以下标准规范和技术文件，如有更新版本的遵照新版本执行。1.1.1水利类标准《全国水利信息化规划，2003年》《水利发展“十二五”规划文件汇编》《襄阳市水利信息化规划》《基础水文数据库表结构及标识符国家标准》SL324-2005；《实时雨水情数据库表结构与标识符国家标准》SL323-2005；《水利信息系统初步设计报告编制规定》SL_Z332-2005；《防汛抗旱用图图式》（报批稿）《工程建设标准强制性条文》《水文基本术语和符号标准》GB/T50095-98。1.1.2软件工程类标准1.《信息处理—数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序络图和系统资源图的文件编制符号及约定》GB1526－1989；2.《信息技术软件生存期过程》GB8566－1995；3.《计算机软件产品开发文件编制指南》GB8567－1988；4.《计算机软件需求说明编制指南》GB9385－1988；第74页共74页 5.《计算机软件测试文件编制规范》GB9386－1988；6.《软件工程术语》GB/T11457－1995；7.《软件维护指南》GB/T14079-1993;8.《计算机软件可靠性和可维护性管理》GB/T14394-1993;9.《计算机软件单元测试》GB/T15532-1995；10.《信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南》GB/T16260-1996;11.《软件文档管理指南》GB/T16680-1996;12.《信息技术软件包质量要求和测试》GB/T17544-1998。1.1建设原则湖北省襄阳市防汛抗旱应急指挥决策支持系统建设应遵循以下总体原则：（1）符合国家、部委、省市和行业有关标准体系；提供与国家防汛抗旱指挥系统等系统的数据接口。（2）分类建库，按照类别设立专业库。尽量全面，覆盖系统管理的各类项目。（3）数据表遵循实用的要求，符合服务对象的实际需求。（4）数据库具备可以扩展的能力。（5）安全。建立安全管理机制，进行数据备份。结合襄阳市的具体状况，在满足上述相关规范和行业技术标准的基础上，在整体软件方案设计中应做到以下几点：1.1.1顶层设计从顶层、整体的高度来对系统进行设计，坚持系统地整体性和统一第74页共74页 性，可以有效推动各部门间的业务协同和信息共享，确保工作流程、信息系统、数据以及相应技术之间的深度融合。1.1.1先进性、成熟性及实用性1.成熟的开发体系结构系统采用基于J2EE的B/A/S三层架构，客户端使用浏览器，应用服务软件和数据放在服务器端，包括应用服务器和数据库服务器。服务器端系统在技术上采用符合J2EE规范的三层分布应用模式，实现应用控制、业务逻辑、数据存取相分离的架构方案，为用户提供可伸缩、易访问、易管理的方法。2.先进、成熟的开放技术和开发平台系统页面模块采用Flex编程技术，程序设计模块化、组件化，实现代码的重复利用和高效开发，系统升级和扩展将十分便利，性能大大增强。采用最新的数据库访问技术，加速数据库访问的速度和效率。3.先进、成熟数据库设计技术数据库采用大型关系数据库作为核心数据库。数据库系统应具有极佳的可伸缩性，完善的数据仓库技术，安装、开发与使用都十分简单；根据信息的属性不同，采用了分类别、分层次的信息查询与维护方式，特别是将信息查询与维护（有操作权限的用户）功能合并，大大简化操作。数据库的设计和开发以水利行业和信息化建设的最新标准和规范为依据，保证数据库系统的完全通用性与扩展性。4.可靠性系统从各个方面保证了系统的可靠性：（1）充分应用面向对象的编程技术，实现软件系统功能的模块化、第74页共74页 功能模块之间接口的标准化，从而确保软件系统运行的稳定与可靠。（2）各模块开发过程中经过大量的调试、测试，确保软件成果的可靠性。（3）系统设计“数据导入／导出”功能，既能实现数据库系统的备份／恢复功能，也能在操作系统崩溃、数据被破坏、服务器硬盘故障及将来升级或更换数据库管理系统的情况下，实现数据库系统的快速恢复与升级换代，从而确保用户数据的安全及可靠性。1.1.1易操作性采用先进和易于使用的图形人机界面，提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具。基于可视化系统配置，建立易于操作的和快速查询的界面。1.1.2标准性系统采用的各种协议，信息格式，接口标准，都符合国际标准，保证系统能与其它系统进行信息交互。1.1.3稳定性系统采用成熟稳定的操作系统、数据库、网络协议、中间件等，保证系统的稳定性。1.1.4可查询性提供易于使用的数据库查询功能，让使用者能随时查询信息及制作所需的报表。第74页共74页 1.1.1互联性及可扩展性在计算机和网络技术日新月异的今天，系统需要有与将来技术融合的能力。因此，需要增加硬件设备的标准化接口程序，保证系统应用软件具有方便扩展的能力。系统平台与技术必须满足未来功能及扩充项目的需求，以避免将来重复的投资。系统平台标准化、结构化、模块化设计的思想，可奠定系统开放性、可扩展性、可维护性、可靠性和经济性的基础。1.2系统划分从整体上进行划分，可以将湖北省襄阳市防汛指挥决策支持系统划分为六大模块，分别是综合信息服务子、业务管理子系统、水雨情信息服务子系统、工程信息管理子系统、预警与调度方案管理子系统和系统运行维护子系统，各个系统相互调用，相互作用，形成一个完整的防汛抗旱指挥决策支持系统。1.3系统总体设计襄阳市水利信息化系统由应用系统、软件支撑平台和综合数据库、硬件支撑设备组成，系统总体框架如下图3-1所示。第74页共74页 3-1襄阳水利信息化系统框架图1.1.1硬件支撑系统包括服务器的采购和机房设备改造等。1.1.2综合数据库系统建立统一襄阳市水利信息化数据库及数据共享交换体系，在相关部门之间实现信息共享和业务协同。1.1.3软件支撑平台软件支撑平台运用业界成熟的技术以及标准，为信息化系统应用的整合提供支撑平台。第74页共74页 1.1.1防汛应急指挥系统实现包括实时信息查询、工程信息管理、预警与调度方案管理等功能。1.2技术路线1.2.1平台化设计本系统采用模块化思想设计，将各个业务分解为最小模块，然后根据需求进行有机的组合，形成一个综合的决策支持系统。因此，如何对这些模块进行组合、控制，使其更灵活的满足业务变化的需求是系统首先要考虑的问题。针对这种情况，我们将采用平台化设计思想构建一个统一的开发和运行环境，这样就能够很好地解决上述问题。Ø系统管理平台各业务功能基于统一的模块划分、权限管理控制之中，实现动态模块划分、统一授权、集中管理的目的。ØGIS应用平台水情、雨情、气象及工情等信息可以通过GIS界面直观的表现出来，同时，通过对GIS界面上对象的选择，可以直接进入其业务模块（如查询模块、分析模块等），从而实现GIS平台与各个业务模块的交互。Ø多媒体表现平台采用不同手段封装常用的多媒体功能，形成多媒体通用模块，为各个业务子系统提供统一的、多样的多媒体调用。第74页共74页 1.1.1J2EE开发框架采用应用框架进行开发有巨大的优势，目前已经成为开发大型企业应用系统的第一选择，其特点为：Ø屏蔽系统底层技术细节，提高开发效率Ø提高可靠性、扩展性以及性能Ø提供自动支持和管理组件的面向服务的结构框架Ø开发人员将精力集中在应用组件上，而不是底层服务上Ø将业务逻辑和系统服务分开J2EE相对来说技术比较成熟完备，而且体系结构比较开放，例如目前比较流行的SSH框架已在众多大型项目中得到了很好的应用，采用成熟的框架同样适合于水利行业的应用开发和整合。从综合集成管理系统需求要求和衡量本公司技术实力的角度，在本方案中，将选择J2EE应用框架作为开发的平台。J2EE是一个开放的、基于标准的开发和部署的平台，适合构建N层的、基于Web的、以服务端计算为核心的、模块化的企业应用，同时也是所有兼容J2EE标准的应用服务器产品的统一标识，提供了企业计算所必须的服务如事务、安全性、消息服务等。J2EE应用的组件如企业JavaBean（EJB）、JSP和Servlet运行于J2EE容器之中，J2EE应用可以集成一系列的客户端，包括独立运行的台式客户端、无线客户端，以及基于Web浏览器的客户端等。J2EE平台为开发企业应用提供了高性能、高可靠性和可伸缩性的运行支撑环境，为我们提供了一个建立在开放和标准的技术之上、非常灵活的端到端的多层体系架构，从而满足各种大型系统的应用需求。系统将基于J2EE标准进行开发，充分发挥J2EE基于Web的企业级第74页共74页 支撑能力，保证系统良好的可扩展性。该系统将是一套符合水利行业特点的、技术先进的，功能完整的，稳定可靠的，低运行成本、低维护要求的、高效的系统。1.1.1综合应用IEM技术我们注意到，在决策支持系统里，信息需要高度共享，地理信息系统（GIS）与其他信息系统互联与集成成为迫切的要求。然而，不同公司开发的应用软件之间进行互操作还存在一定困难，在大多数的情况下，一个程序员还是需要很费力地将数据从一个应用程序映射到另一个应用程序中。解决这种不同系统间互操作性困难的一个方案是使用信息交换模型（IEM）。信息交换模型定义了数据结构、数据类型、信息类型和用来在系统之间交换信息的进程。信息交换模型使数据对象定义和形式标准化。扩展标记语言（XML）是自描述的，提供了一种可读方式来定义数据对象的名字、属性和方法，可以用统一资源标识符（URI）来搜索关于数据对象的信息，并且可以充当不同标准之间的桥梁。由于XML自描述格式的简单性和可标记性，在涉及不同平台和应用程序的集成项目中使用XML，可以很方便地实现信息的交换和集成。通过利用XML技术，在防汛指挥决策支持系统里，信息达到高度共享，地理信息系统（GIS）与其他信息系统互联与集成成为现实。1.1.2关键软件技术（1）XML技术XML即可扩展的标记语言，是W3C定义的数据描述语言。XML用严格的嵌套标记表示数据信息，特别适合在Internet环境中的多点数据第74页共74页 交换环境下使用。用XML作为数据交换的中介，可以给系统的实现带来极大的灵活性。系统可以屏蔽后台的多种数据源，用统一的XML数据呈现给用户。通过XML可以实现不同系统间的数据交换，处理自动化，降低系统间耦合度，确保数据交换与应用平台无关，为数据交换平台奠定基础。（2）GIS技术在襄阳市水利信息化系统应用软件中，既需要利用通用GIS功能，如地图显示、空间分析、专题制图，又需要根据水利业务需求定制一些特定的功能，如应急事件时空分析、专业模型分析、引水调度等，因此必须使用组件式GIS技术。组件式GIS技术把GIS的各大功能模块划分为若干个控件，每个控件完成不同的功能。各个控件之间可以通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。第74页共74页 第1章应用系统设计1.1总体设计1.1.1建设目标应用系统建设的总体目标是运用当代先进的计算机和应用软件技术，以信息化数据为基础，以业务流程为主线，以安全、科学的利用数据为目的，通过数学模型、自动监测、地理信息系统等技术手段，构建先进的水利信息化系统，为襄阳市防汛防旱信息化管理及其业务应用提供技术支持，为主管部门决策拍板提供有力手段，为社会公众参与水利信息管理和监管提供便捷窗口。1.1.2建设原则1、先进性和实用性相结合根据信息化的发展趋势，立足于高起点，并充分考虑到将来可能的发展，要为今后系统的升级与扩展留有充分的余地，同时，还要保证系统实用性，要充分考虑所采用技术的成熟与稳定，结合IT及信息化技术发展速度，适度超前即可。2、开放性和标准化的原则信息技术在飞速发展，同时业务需求也会不断变化，因此，数据存储与管理系统的建设是一个不断完善、不断进步的过程，从设计和技术上保证系统的开放性，使系统能够很容易的适应信息技术的发展和新的应用系统的建设。标准化建设包括数据定义、数据描述和表示方式等内容的标准化，这也是保证系统开放性的关键。第74页共74页 3、以需求为导向，为业务应用服务以襄阳市防汛防抗信息化业务应用建设需求为导向，本着全方位满足业务应用需求的原则开展工作，统筹考虑，协调发展。1.1.1数据流向本系统涉及水情在线监测、工况信息等实时监测信息，以及工程信息、地理信息等，其数据主要来源于各监测站的监控，也来源于其他部门和系统的共享数据。监测站直接采集的数据经过数据接受处理存入数据库，各类标准的数据可直接提供给各应用系统运用，接入的异构数据由应用支撑平台数据访问服务、数据交换服务向各应用系统提供数据查询检索服务。数据流向如图4-1所示。图4-1数据流向图第74页共74页 1.1.1系统架构系统采用浏览器/服务器（B/S）体系结构，考虑到业务的复杂性和多样性，和以后程序的可靠性、可用性、可扩展性等方面，结合前的主流技术，系统软件平台采用J2EE技术构架。开发模式基于MVC的Flex的框架应用。具体体现为：Flex+Spring+Hibernate的MVC框架。系统技术架构如图4-2所示。图4-2系统技术架构图采用应用框架进行开发有巨大的优势，目前已经成为开发大型企业应用系统的第一选择，其特点为：屏蔽系统底层技术细节，提高开发效率提高可靠性、扩展性以及性能第74页共74页 提供自动支持和管理组件的面向服务的结构框架开发人员将精力集中在应用组件上，而不是底层服务上将业务逻辑和系统服务分开该系统采用分层结构，各层内部对业务进行提炼，采用面向对象技术和设计模式完成对业务的封装，层与层之间通过接口进行调用，保证模块之间的低耦合和模块内部的高内聚。在客户表现层我们采用Flex技术。Flex是Adobe公司的支持RIA(richinternetapplications，复杂Internet应用)开发和部署的平台。它具有Flash在表示层上先天性的美感。除了视觉上的舒适感外，还天生具备方便的矢量图形、动画和媒体处理接口。它既继承了传统桌面应用的及时性，又发挥了流行的web应用的易于部署和管理的优点。是未来前端页面展示的发展趋势。1.1.1系统功能防汛应急决策支持系统主要包含：综合信息服务、业务管理、水雨情信息查询、工情信息管理、预警与调度方案管理、系统运行维护等6个子系统其结构图如下所示：第74页共74页 图4-3系统结构图1.1综合信息服务1.1.1系统描述根据襄阳市防汛指挥决策支持系统的总体要求和特点，我们将综合信息服务系统定义为一个综合信息展示平台，主要完成各类实时数据和工程信息的方便查询，实现对防汛信息的统一展现。1.1.2系统功能子系统的主要功能包括：（1）水雨情信息展示与查询在地图上即能方便展示和查询水雨情数据，实现对水雨情信息的灵活查询配置和统计分析等，功能包括：u水雨情信息显示与查询分析：第74页共74页 可通过地图操作栏方便地对区划、流域、时间段等查询条件进行选择，对数据来源进行筛选，直接在地图上或者地图操作栏上进行过程线、柱状图、特征值等查询分析（2）工程信息展示与查询在综合地图界面展示水利工程信息，如水库、堤防、河道等图层，允许直接通过地图操作栏对地图元素进行查询、定位和详细信息调用等：（3）灾情信息展示与查询在综合地图展示界面，加载包括灾害范围、淹没分析结果等图层，提供对这些图层的直观操作，方便领导对防汛形式有一个全面的掌握。第74页共74页 （4）其余防汛信息展示与查询对于防汛应急决策支持系统，需要及时掌握包括隐患点、视频监控点等防汛关注对象的信息并及时调用或查询这些信息，综合信息服务系统要实现对上述这些关键信息的地图展示和地图操作。1.1业务管理子系统1.1.1系统描述根据襄阳市防汛指挥决策支持系统的总体要求和特点，我们将防汛业务管理子系统定义为一个防汛日常信息化工作平台，对汛前、汛期、汛后防汛工作提供信息化工作环境，可以进行汛前检查、汛期管理、值班管理、灾情管理、预案管理等防汛工作，提高工作效率。1.1.2系统功能子系统的主要功能包括：（1）汛前检查本模块对防汛抗旱工作的前期检查、巡视记录进行管理和查询，并可按照防汛工程或区域（如乡镇），以格式报表的形式统计检查结果，以颜色或符号直观在地图上反映，检查对象包括人员信息、堤围、泵站、水闸等，落实工程病险及处理意见和应急措施，以及队伍建设情况和物料储备等。第74页共74页 防汛人员信息管理防汛队伍情况管理第74页共74页 防汛物资管理汛前检查管理以信息化手段辅助完成防汛日常工作，达到规范、高效的目标。具体完成汛前检查结果管理、汛期值班管理、物料管理、防汛预案管理、灾情统计、信息发布等功能。（1）汛期值班管理本模块主要实现汛期排班管理、值班信息查询、值班期间工作记录第74页共74页 和交接班管理，实现对汛期值班所有信息的统一管理，同时，实现值班监测日报的制作。值班日报表分为河道、水库（水电站）日报表，参照基础数据报表格式进行简化；每日数据优先采用自动监测设备数据、保留人工填报功能；分级赋予相应数据编辑权限（县市区仅能对无自动监测点位进行填报和修改）；能够按照标准格式自动生成日报并在指定位置保存；在终端以表格形式显示。值班安排第74页共74页 值班日志水情日报第74页共74页 （3）防汛预案管理对防汛抗旱预案进行统一管理。预案管理界面（4）灾情统计及报表在灾害发生前、发生过程中及灾害过后，采集和记录各方信息，根据国家防总国灾报表进行对应灾情信息的填报和总结，同时，在国家标准灾情统计报表基础上添加相应栏目形成表格，具有逻辑审核、合理性审核功能。第74页共74页 灾情报表界面1.1水雨情信息查询子系统1.1.1系统描述水雨情查询分析子系统主要提供实时汛情监视、信息查询、气象监测报表统计分析等功能，以完全自动、直观醒目的方式向使用人员提供单点和区域的实时水雨情信息。1.1.2系统特点Ø基于WebGIS的电子地图快速浏览功能；Ø对各个监测对象及其背景电子地图实现全图、放大、缩小、平移地图、区域选择、属性维护等功能；第74页共74页 Ø实时信息即时显示功能，系统GIS界面上能够以标签的形式显示出采集到的实时信息；Ø实现实时数据的查询与统计分析；Ø制作水雨情信息的标准报表；Ø水情预报分析；Ø具有卫星云图、热带气旋系统接口，能提取并显示实时气象信息；1.1.1系统功能（1）实时信息监测可查询实时水位信息、降雨量信息等，支持雨量、水位、流量等不同类别信息的统一查询，也可提供全区多站同一类别信息的统一查询，还可提供全区多站多类别数据的综合查询。实时信息在地图上直观展示并允许用户基于地图直接进行常用的操作。（2）水情信息查询：通过具体测站选择，查询该站的当前数据和水情变化过程，了解信息的时间演变特点和发展趋势。包括水情信息的过程线，相关测站过程比较，历史资料比较等。查询的测站和水情项目可以选择，查询内容的显示方式为图表结合。直观、方便，既能掌握全局、也可以了解到系统所管辖到的每一个细节的数据。第74页共74页 水情查询（3）雨情信息查询：通过具体测站选择，查询该站的当前数据和雨情变化过程，了解信息的时间演变特点和发展趋势。包括雨情信息的柱状图，相关测站过程比较，历史资料比较等。查询内容的显示方式为图表结合。直观、方便，既能掌握全局、也可以了解到系统所管辖到的每一个细节的数据。时段雨量查询第74页共74页 （4）水雨情报表制作：包含常见的水文报表，同时需要根据襄阳市水利局具体的实际运用需求，进行常用报表的开发和定制。（5）流域径流预报：结合多年历史数据形成针对流域水系的径流预报模型管理功能，针对经典模型参数进行率定、管理，实现流域基于降雨监测信息的汇流与洪水预报。该部分还包括模型参数管理，模型调整等模块，参考界面如下所示：径流相关图界面模型参数设置第74页共74页 （6）其余实时信息：实现对天气实况图和天气预报图的实时刷新和动画效果，显示最新的天气雷达产品，支持对天气预报信息的查询分析。卫星云图第74页共74页 1.1工情信息管理子系统1.1.1系统描述该子系统实现对襄阳市所有水利工程的统一管理，主要分为堤围、水闸、电排站、水库、水文控制站、跨河工程等，实现对这些内容的查询、分析、后台管理等功能。1.1.2系统功能（1）水利工程查询实现对不同水利工程的查询鱼分析，查询的主要内容包括工程基本情况、工程一般信息，工程的水文特征以及工程图片等。工程信息管理第74页共74页 工程详细信息（2）工程运行监视和统计分析对不同水利工程的运行信息进行实时监视并进行记录统计。工程运行监视界面第74页共74页 （3）视频监测管理对具备视频监控条件的主要的水利工程实施视频监视，实现通过WEB直接观看水闸、泵站等的运行情况，同时实现对视频设备的简单控制操作。（4）工情报表根据实际需求，制作工程运行记录的各项统计报表，包括时段报表、统计报表等，供工程运行子系统进行数据分析。（5）工程信息维护实现工程信息的后台增加、删除和修改以及图片处理，此功能只针对权限用户开放。第74页共74页 1.1预警与调度方案管理1.1.1系统描述预警与调度方案管理主要实现在水雨工请数据达到预警指标后，自动弹出警报窗口、发出警报声、向指定人员发送预警短信，同时，针对各水工设施的响应计划，生成响应的水情联合调度方案，并能进行方案定制和直接模板导入，管理。1.1.2系统功能（1）调度方案编制与入库按照标准结构编制相应调度方案，并导入数据库，实现对调度方案的分级管理和合理划分。（2）预警管理根据历史资料，制定水雨工情监测站点的预警阀值，当监测数据达到预警阀值后系统根据模型自动判断并进行激活提醒，在地图界面通过声光报警等方式向值班人员进行提示，同时，能自动向指定人员发送预警短信，参考界面如下：第74页共74页 预警阀值管理界面声光报警提醒第74页共74页 短信预警发送预警信息查询（3）调度方案管理针对各水工设施的响应计划，生成响应的水情联合调度方案，并能进行方案定制和直接模板导入，管理。第74页共74页 调度方案生成1.1系统运行维护子系统系统运行维护子系统是襄阳防汛指挥决策系统的一个重要的、通用的辅助子系统。该系统与其它子系统配合使用，可以为整个信息系统和外部应用程序的访问，提供功能强大的集中式管理模式。系统运行维护子系统主要管理的是每个操作员及其权限的分配、系统日志、业务参数设置等内容，另外，也具备一定的数据库维护和文件文档等数据的管理功能。主导思想：给每一个操作员建立一个唯一的帐号，通过这个帐号分配权限。用户在登录某个子系统时，根据对这个帐号所分配的权限，系统进行初始化，达到权限设置的目的。功能模块的定义及说明如下：序号模块名称功能和性能描述1用户管理管理员可对用户进行增、删、改操作。2用户组管理管理员可以进行用户组的增、删、改操作，并为用户组分配相关用户。3角色管理管理员赋予用户角色，每个角色具有不同的功能。4权限管理多级的权限管理，保证了系统的安全性第74页共74页 5模型参数设置完成系统中各模型系统参数的设置6系统日志管理系统日志（LOG）记录，日志管理7系统数据管理完成系统中相关数据定期或不定期备份、安全恢复等1.1.1用户和用户组管理系统通过用户、用户组、角色三种对象来实现对用户的管理。用户：通过设置用户编号、用户名称、部门等基本信息来建立新的用户，用户不但能更改自身的密码还能进行一些个性化设置。用户组：通过用户组可以实现对用户的统一管理和设置。当一个用户属于某个用户组时，就会自动具备该用户组的所有权限。角色：当用户需要进行特殊的权限设置时可以通过角色来实现，用户组与角色之间的权限可以互相交叉互补，实现对用户的双重控制。一般定义的角色有管理员角色、数据操作员角色、一般浏览用户角色等。1.1.2权限管理系统对权限的管理采用四级安全管理模式，通过子系统级权限管理、菜单级权限管理、模块级权限管理、数据级权限管理的四级安全管理模式，确保数据的安全性、保密性。通过“一户一码”的授权验证模式，确保整个系统的严密性。l子系统权限管理：设置某个子系统能访问的用户，设置某个子系统能访问的电脑；l菜单级权限管理：设置某个操作员对一个子系统中菜单的访问，不能访问的菜单在界面中不会显示出来；第74页共74页 l模块级权限管理：设置某个操作员对一个子系统中某个模块的访问，如一般控制权限，完全控制权限等；l数据级权限管理：设置某个操作员对一个具体界面中数据的访问，可以通过横向和纵向两中方式设置。1.1.1日志管理日志管理是对系统运行状况进行分析的重要工具，主要包括：l记录操作员的登录方式、地点、进入/退出系统的时间；l对重要的操作，如删除等，均有记录可查；l记录操作员的在线情况，可以控制中断某个用户的连接。1.1.2数据管理数据管理直接对数据库中的数据进行操作，分别对业务数据维护和电子地图数据提供维护功能。电子地图包括图层的创建和修改、站点的创建和修改、电子地图的备份和恢复。业务数据包括数据库备份和恢复、业务数据导出与清除等。1.1.3文档管理文档管理模块可以实现文档的分类、下载、传输、保存等功能，能支持多种格式的文档，能自定义文档类别，并将文档分类保存。同时又与权限系统结合，使得不同人员具有不同的文档浏览权限。第74页共74页 1.1.1模型参数维护对防汛系统中用到的模型进行初始化，调整模型参数，包括预报模型、调度模型等。第74页共74页 第1章综合数据库1.1建设目标依据襄阳防汛抗旱指挥决策支持系统管理模式，建立适应襄阳防汛抗旱应急决策支持系统需要的多级数据存储管理体系，建立襄阳防汛抗旱指挥中心数据存储与管理平台，完成与省市防汛抗旱指挥中心项对应的数据库建设，对已建数据库进行整合，满足防汛抗旱决策系统基础信息和专业信息的存储和多级数据库的统一管理需要，为应用系统提供资源共享和高效交换的基础环境。1.2建设原则数据库设计的基本原则是在总体方案的指导下，各个库应当为它的各个用户的管理目标服务，应考虑以下几点：u实际性──应切实符合并满足系统的需求。u层次性──应在逻辑上层次分明、条理清楚，数据的来源、去向明确，自下而上逐层归纳总结。u完整性──指数据的正确性，应保证数据库中没有由于错误的输入和处理产生的不合法数据。u数据一致性──应尽量保证数据来源的唯一性，避免同一数据的重复存储，减少数据冗余度。u数据的安全性、可靠性──严格规划数据的存取、访问权限，形成第74页共74页 一个完整的安全机制。采用代码体系，保证数据的规范化和标准化，符合国家、水利行业的信息交换接口要求。1.1数据库设计1.1.1完善的编码体系完善的编码体系是数据库系统的重要核心之一。要求对襄阳防汛抗旱业务中涵盖的信息进行全面分类和编码管理。要求编码设计科学合理，使系统能够具备目录树结构显示、分类路径明确、多级同步维护（级联修改）、分类分级的多层次查询、数据传送量少等优点。1.1.2面向对象的数据库设计从某种意义上讲，是数据库设计的面向对象特征最终奠定了整个系统的面向对象性，具体要求包括：u数据库结构清晰，便于实现面向对象的编程u数据库对象具有独立性，便于维护u需求变更时程序与数据库重用率高，修改少1.1.3过程数据存储管理要求对防汛抗旱流程业务从开始、中间各个环节到最后结束和反馈的整个过程中产生的数据进行完整的关联存储，这样不仅在业务环节上完成流程的闭环管理，在具体某项工作所产生的数据上面同样完成了闭第74页共74页 环管理，最终实现了防汛抗旱应急决策支持系统真正意义上的闭环管理功能。1.1编码原则及依据1.1.1编码原则在数据库建设过程中，为使数据库管理与应用子系统通用性强、易扩展、易维护，编码过程中，执行国家标准、行业标准，尽可能使用已有编码或在已有编码的基础上改造；最后才采用自行编码补充和完善。此外，应具有方便快捷的编码维护功能。在本系统综合数据库建设过程中，根据实际情况，具体问题具体分析，全方位满足本系统的需求，应遵循以下编码规则：1)编码的科学性和系统性。充分利用现有编码，如需重新编码者严格依据现行国家标准及行业标准，并结合水利工程的特性与特点，以适应信息处理为目标，对主要建筑工程基础设施按类别、属性或特征进行科学编码，形成系统的编码体系。2)编码的唯一性。每一个编码对象仅有一个代码，一个代码只标识一个编码对象。3)编码的相对稳定性。编码体系以各要素相对稳定的属性或特征为基础，编码在位数上也留有一定的余地，能在较长时间里不发生重大变更。4)编码的完整性。编码既反映编码要素的属性，又反映要素间的相互关系，具有完整性。5)编码的简单性及实用性。代码的结构尽量简单，长度尽量短，以提高系统响应速度、减少数据差错率。代码的含义清晰，反应出编码要素的特点，以助记忆。第74页共74页 1)编码的规范性。代码的结构、类型以及编写的格式统一，便于系统的检索和调用。1.1.1编码依据《水利工程基础信息代码编制规定》SL213-98《中国河流名称代码》SL249-1999《水利工程基础信息代码编制规定》SL213-98《水利工程基础信息代码编制规定》SL213-98《中华人民共和国行政区划代码》GB/T2260-1999《水质数据库表结构和标识符标准(SL325-2005)》。《水文测站编码》（水利部水文局200212）《水资源管理信息代码编制规定(SL457-2009)》《水资源监控管理数据库表结构及标识符标准(SL380-2007)》《水利信息公用数据元标准》（SL475-2010），水利部；《水利信息核心元数据》（SL473-2010），水利部；1.2水利业务数据库分类综合数据库、数据整合、数据共享交换建设过程中，将遵循水利部、省水利厅及市水务局制定施行的编码规范、命名规范、库表结构标准和业界通行的技术规范要求，平衡先进与可行的关系。根据数据中心数据和业务需求，水利的业务数据库分为两大层次：第74页共74页 水利基础数据库业务水利专业数据库业务图5-1综合数据库分类1.1.1水利基础数据库水利基础数据库主要包括：1)水利工程基本信息库：主要包括河流、泵站、闸门、入水口、分水口等的基本属性数据；各监控断面和监控站点的属性和监控设施数据；泵站工程、闸门工程等工程属性数据等。2)水利空间数据库：主要包括电子地图的图形数据和属性数据、以及泵站、闸门、堤防工程等工程空间位置数据等。1.1.2水利专业数据库水利专业数据库主要包括：1)实时工情数据库：主要包括泵站（如沙口电排站）、闸门、监测断面等工程运用状况数据，该类数据主要是工程运行实况即实时数据，从现有工程已建系统中接入。2)实时水雨情数据库：主要包括监测点水位、流量数据以及从其他系统共享获得的水雨情数据等。3)水质数据库：要包括河流水质数据、重要分水口和入水口水质数据、水质分析评价数据、水污染事件预警及应急响应数据等。第74页共74页 1)引水调度数据库：主要包括引水调度计算方案数据、调度模型参数数据、调度实施方案数据、调度指令及执行情况数据等。1.1建设内容本期需要建设的数据库表。序号数据库表名包含数据库表1实时水雨情数据系统各类水库水情数据表各类渠系河流水情数据表水利工程工况数据表降雨监测点实时数据表2地理空间数据库系统基础行政区划图层基础交通体系图层基础通信设施及线路图层基础电力设施图层基础河流图层基础水利工程设施图层，水工设施管理单位图层三维地形图层3水利工情数据库系统水库基础数据库/表渠道工程数据库/表堤防工程数据库/表泵站工程数据库/表第74页共74页 机井工程数据库/表规模堰塘基础数据库/表水源工程数据库/表4防汛抗旱统计业务数据库系统防汛基础信息数据库/表汛期灾情统计数据库/表抗旱基础信息数据库/表受旱灾情统计数据库/表灾害重建专题（进度）数据库/表5其他专题业务数据库　1.1数据库管理与应用1.1.1系统结构数据库管理维护是数据库建立、数据更新和维护的主要工具，也是在系统运行过程中进行原始数据处理和查询的主要手段。具有数据接入、数据源信息管理、数据异常预警、数据对比分析、数据交换日志、数据整编等功能。如图8-2所示。第74页共74页 图8-2数据库管理结构图1.1.1系统功能系统所需的实时数据由各采集系统提供，一部分实时数据是接入已经建设的系统，另一部分数据是由本次建设的采集系统提供。为了避免系统之间的强耦合性，采集系统与业务系统数据通过数据交换的方式集成。本系统一是完成数据的接入，二是对接入的数据源及其入库数据进行监控管理，根据设定的规则，发现数据未按规则接入的问题，供系统管理人员诊断系统故障使用，同时也为业务系统与采集系统提供了清晰的可视化系统边界。第74页共74页 实时数据接入：系统提供数据接口，将已建系统和本次新建采集系统所获的实时水情、雨情、工情、旱情等相关数据交换至本系统。实时数据源信息管理：系统提供动态配置实时数据源的功能，管理人员可根据业务需求在系统中设置相关数据的接入来源与接入方式。数据接入异常预警：系统自动对数据接入的完整性、合理性进行检查，若出现接入异常，则自动产生预警，以备管理人员及时查找原因，找出补救措施；数据对比分析：数据对比分析为管理人员提供数据查看、修复等功能，保证数据的准确性；数据交换日志：系统自动保留数据交换的记录，为管理人员提供排查、检验、校核数据准确性、真实性、完整性的依据。数据整编：接入各采集系统的各类实时数据，对异常值需要分析，尽可能保障入库数据的正确性，同时还需要将实时的数据，加工整理成符合水文水环境规范的各类数据系列。实时数据异常分析：根据实时采集信息评估雨量、水位、流量、闸门工情、泵站工情等数据的合理性、完整性。对不合理数据进行修正，并给出预警提示；如数据出现缺失，系统以系统告警、短信等方式提醒用户，并给出能够修改或补充数据的接口。雨量数据整编：对采集到的实时雨量数据整编为符合相关规范的小时、日、旬、月、年数据，并整编出满足用户要求的各种雨情报表，同时能实现数据的触发整编，适应用户对数据整编的需求。水情数据整编：对采集到的实时水位、流量、水量等数据整编为符合相关规范的小时、日、旬、月、年数据，并整编出满足用户要求的各种水情报表，同时能实现数据的触发整编，适应用户对数据整编的需求。工情数据整编：对采集到的实时水闸工情、泵站工情等数据整编为第74页共74页 符合相关规范的小时、日、旬、月、年数据，并整编出满足用户要求的各种工情报表，同时能实现数据的触发整编，适应用户对数据整编的需求。1.1历史数据整理入库1.1.1水雨情、旱情历史数据整理入库收集整理襄阳市范围内，特别是2000年至今有数据来源的水雨情、旱情数据，并对数据进行整理，形成各时段频率序列的有序数据系列及统计数据系列。数据来源于水文局、国土局、环保局等单位。有电子档数据全部要纳入收集整理范围，纸质存档数据选择有代表性站点数据进行整理。所有整理的数据录入综合数据库。1.1.2基础资料的整理入库襄阳水利工程基础信息及其图纸、整治工程项目信息、河流信息、水功能区信息、测站信息等基础资料的收集整理。所有整理的数据录入综合数据库。第74页共74页 第1章软件支撑平台为了实现信息共享，有效减少软件的重复开发，降低系统的维护成本，提高系统的升级能力以及对需求改变的适应能力，本项目建设的应用系统和未来开发的业务应用与数据保持相对独立。因此，平台的主要功能应该围绕本系统应用软件运行环境建设，定义一组适合应用软件开发、部署的规则和标准，建立一套数据汇集、交换和共享的机制与方法，提供业务应用的统一起点和服务扩展接口。软件支撑平台从整合、协同、管理和服务等方面对应用系统的开发、部署和运行统一提供基础服务，并且通过软件支撑平台的建设，为各种应用提供一个可靠、高效、安全、易用、可扩展的开发、支撑、管理的综合应用平台。1.1建设任务本系统软件支撑平台的建设任务主要包括：建立统一的水利数据资源环境和共享交换体系，建设支持系统和相关部门间信息共享和业务协同的公共核心支撑平台。1.2设计思路1、软件支撑平台的建设应充分考虑对上层应用的支撑，对下层与基础设施的联系。在总原则、接口、编码、数据信息等方面制定统一的标准和规范，保证不同系统之间的数据交换。2、软件支撑平台应遵循J2EE的显示逻辑和业务逻辑区分的体系，合理运用消息机制关联系统事件，在支持二次开发的友好性、安全性和第74页共74页 经济性等条件下，选择满足必要性的开发和运行环境产品，搭建支撑平台。3、应以实用性为原则，开发面向公共基础的服务，充分考虑到系统的需求变化及发展，平台的建设方案实用、先进、科学、合理、经济、可行，具有前瞻性和可扩展性。4、软件支撑平台内部服务组件之间应严格按照系统定义的服务接口设计，便于相互之间的调用。1.1系统构成为了实现信息共享，有效减少软件的重复开发，降低系统的维护成本，提高系统的升级能力以及对需求改变的适应能力，本项目建设的应用系统和未来开发的业务应用与数据保持相对独立。因此，平台的主要功能应该围绕调度中心应用软件运行环境建设，定义一组适合应用软件开发、部署的规则和标准，建立一套数据汇集、交换和共享的机制与方法，提供业务应用的统一起点和服务扩展接口。软件支撑平台从整合、协同、管理和服务等方面对应用系统的开发、部署和运行统一提供基础服务，并且通过软件支撑平台的建设，为各种应用提供一个可靠、高效、安全、易用、可扩展的开发、支撑、管理的综合应用平台。从分层结构的纵向来看，应用可以直接使用应用服务层的服务组件，而应用服务层的服务组件可以对公共服务层的服务组件和服务支撑层提供的服务进行组合，组合的多样性决定了应用服务层的服务组件所提供的服务功能的多样性，这也就使得应用服务层的服务组件可以为上层应用提供多种服务。同时某个应用也可以使用多个应用服务层的服务组件的组合来满足自身的需求。应用所使用的服务实际上可以是三个层次第74页共74页 服务组件的共同组合，这样软件支撑平台中的各类服务在纵向也可以进行组合，体现了服务组合的灵活性。1.1平台技术路线应用封装的主要模式为WebServices。J2EE平台或.Net平台提供了完整的WebServices支持。在技术实现上采用J2EE开放式体系架构、运用WebService应用技术、XML数据交换技术，实现以B/S模式为主的业务应用系统。1.1.1J2EE体系为了保证系统的高可用性、高可靠性和可扩展性，系统必须要选择支持强大的企业级计算的成熟的技术路线。当前能够满足这些条件的计算平台首推J2EE的企业标准。J2EE是主流的技术体系，J2EE已成为一个工业标准，围绕着J2EE有众多的厂家和产品，其中不乏优秀的软件产品，合理集成以J2EE为标准的软件产品构建信息集成平台，可以得到较好的稳定性、高可靠性和扩展性。J2EE技术的基础是JAVA语言，JAVA语言的与平台无关性，保证了基于J2EE平台开发的应用系统和支撑环境可以跨平台运行。1.1.2Web服务Web服务是为了让地理上分布在不同区域的计算机和设备一起工作，以便为用户提供各种各样的服务。用户可以控制要获取信息的内容、时间、方式，而不必像现在这样在无数个信息孤岛中浏览，去寻找自己所需要的信息。利用Web服务，公司和个人能够迅速且廉价地通过互联网向全球用户提供服务，建立全球范围的联系，在广泛的范围内寻找可能第74页共74页 的合作伙伴。随着Web服务技术的发展和运用，我们目前所进行的开发和使用应用程序的信息处理活动将过渡到开发和使用Web服务。将来，Web服务将取代应用程序成为Web上的基本开发和应用实体。1.1功能模块设计软件支撑平台具有以下功能特点：1软件支撑平台作为资源的集合，汇聚了公共或可复用的处理逻辑，形成标准且开放的信息加工处理（软件）资源。通过提供对数据资源的共享访问及与行业内、外的信息交换，软件支撑平台形成广泛共享的信息资源集合，有利于提高业务应用的效能。2软件支撑平台作为支撑环境，提供基于资源共享的软件开发、运行与维护服务，使其形成有机整体。3软件支撑平台作为服务中心，通过提供信息及信息处理服务来支撑业务应用，也为各项业务提供基于平台的应用生成、安全、优化配置等多方面、全方位的服务，而且还可提供为业务应用定制的知识、资源托管等扩展服务。4软件支撑平台作为管理基础之一，在系统的运行维护与管理中，肩负着资源维护与管理的重要职能。5在软件资源共享体系的规范下，基于软件支撑平台的应用系统开发，一方面可以不断充实共享软件资源集，另一方面也可以不断地共享已有的软件资源，从而实现软件资源的共享，达到减少重复开发，降低运行维护成本的目的。1.1.1操作系统操作系统（OperatingSystem，简称OS）是一组管理电脑硬件与软第74页共74页 件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是一组庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合，身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统管理计算机系统的全部硬件资源、软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个基本特征。目前微机上常见的操作系统有UNIX、LINUX、Windows等。出于稳定性、并发能力和不易攻击性考虑，UNIX、LINUX操作系统的专用性较强，适用面较窄，普通操作人员较难掌握，基于以上原因，服务器、工作站均采用普遍使用的Windows平台。1.1.1数据库平台软件本系统数据库提供开放的、全面的、和集成的信息管理方法。数据库保存的是最重要的数据，是应用的核心，稳定可靠的数据库可以保证系统应用常年运行，而不会因为数据库的宕机而遭受损失，因此，数据库系统选用主流厂家的大型数据库系统，在考虑数据库系统稳定性的同时，还要充分考虑到,数据库系统的并发控制能力较强，防止系统发生死锁现象，保证系统的响应时间。数据库系统拟采用企业版，稳定性更强；考虑到现阶段的业务量，第74页共74页 按25用户设计。1.1.1消息服务中间件消息服务是信息交换服务中的重要部分，为应用系统实现各种格式的信息从一个地方传递到另外一个地方的功能服务。消息服务是一个软件，它以一种可靠的、异步的、松散耦合的、语言无关的、与平台无关的方式在分布式应用系统之间传递消息提供支持。消息服务提供的可靠传输功能是本系统建设的骨干设施。我们采用专业商用消息中间件来搭建。主要功能是在应用程序之间提供可靠的消息传送，这两个系统可以是异构的，处于不同硬件、不同操作系统、用不同语言编写，只需要简单的调用几个的API，就可以互相通讯，而不必考虑底层系统和网络的复杂性。1.1.2地理信息（GIS）服务平台地理信息服务平台为用户提供一个全面的GIS平台，为开发者集成了全面的GIS功能，提供了一个应用开发的容器，同时包括地理数据的采购和加工。主要包括空间地理数据输入与编辑，数据管理，数据操作以及数据显示和输出等。第74页共74页 第1章硬件支撑设备硬件支撑设备为整个系统提供基本运行条件和技术基础，是完成各类信息存储、展示和应用等全过程的硬件设备以及硬件设备运行所需要的实体环境的有机组合，是整个系统建设的基础。1.1建设目标硬件支撑系统建设指导思想是，紧紧围绕防汛抗旱应急决策支持系统的主要业务，建设中充分引入先进技术和管理经验的同时，突出创新，体现特色。建设目标是，充分运用现代化的信息技术和先进环境设计理念，建设先进、实用、可靠的机房环境，实现科学、高效、快捷，进一步提高防汛抗旱指挥决策水平。1.2建设任务根据建设目标本系统建设任务主要包括服务器、工作站、磁盘阵列、原有机房设备改造建设四个部分。服务器建设主要内容为：应用服务器、发布服务器、数据库服务器、GIS服务器等设备的采购安装。机房设备改造主要内容为：UPS设备的改造、集成工作台的更换以及机房的装修改造等。1.3设计原则第74页共74页 本报告遵循“先进、实用、可靠、高效”的原则，监控中心、机房应做到设备先进、安全可靠、功能分区和环境舒适美观，系统能以声、光、电等多种表现形式服务于防汛抗旱应急决策支持系统。（1）先进性系统设计应切实可行并容易实现；遵循国际标准和国内外有关的规范要求；各系统使用的技术符合最新发展潮流，并且是应用成熟的系统；（2）实用性系统设计应符合工程的实际需要；系统配置既强调先进性也注重实用性，应注意系统配置的经济效应，达到综合平衡；根据实际需要进行系统配置；（3）可靠性具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力，能长期稳定地工作；结构简单，连接点少，可靠性高；对工作条件和工作环境要求较低；故障率低，维护维修方便；（4）集成性高度集成，体积小，重量轻，移动方便，功耗低；在高度集成小型化前提下，应具有多种功能；（5）便利性能够适应多功能、外向型的要求，讲究便利性和舒适性，达到提高工作效率、节省人力物力和能源的目的；提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管第74页共74页 理系统等方面的接口和工具，使系统具有良好的灵活性、兼容性；系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单；（6）经济性综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优。1.1系统结构防汛抗旱应急决策支持系统对存储设备、服务器等都有较高的要求。其拓扑结构如图7-1所示。图7-1系统拓扑结构第74页共74页 第1章主要设备参数指标1.1服务器（4台）指标项技术规格要求厂商国内外知名品牌，厂家自主研发，拥有完整知识产权，非OEM产品；外观2U机架式处理器配置≥2颗四核intel至强系列处理器；cpu主频≥2.2GHz内存≥12个内存插槽，最大可扩展384GB内存，最高支持DDR3-1600内存，支持高级内存纠错、内存镜像、内存热备等高级功能;当前配置16GBDDRIII内存。硬盘硬盘：不少于8个硬盘插槽，当前配置2块3.5寸600GSAS硬盘。RAID支持raid1/0/10光驱可选DVD光驱网卡集成双千兆网卡，支持网络唤醒，网络冗余，负载均衡等网络特性。电源配置600W或以上1+1冗余电源，不少于3个系统风扇。售后服务整机原厂不少于三年7×24小时售后服务。1.2工作站（3台）技术指标项目技术指标要求处理器英特尔(R)IntelCorei5650或以上处理器类型酷睿2双核或以上内存类型DDR2800MHzSDRAM内存内存大小4GB(2x2GB)或以上硬盘类型SATA2硬盘硬盘参数7200转硬盘容量500GB或以上显卡独立显卡，512M或以上第74页共74页 光驱16X最大可变速DVD+/-RW光驱具有双层可读写能力用于MT&DT尺寸20寸或以上声卡板载声卡网卡板载10-100M-1000M网卡操作系统正版WINDOWS操作系统软件键盘/鼠标键盘(简体中文)，USB接口光电滚轮鼠标1.1存储阵列设备（1台）指标项指标要求厂商与服务器同一品牌，国际知名品牌，厂家自主研发，拥有完整知识产权，非OEM产品；配置协议支持光纤通道FC、iSCSI、SAS、IB;系统端口≥4个8GbFC主机通道（FC-AL或Fabric）,4GBCache,缓存最大支持48GB；Cachemirror，锂电池168小时保护，能够同时连接支持的异构平台；可扩展支持SAS、万兆连接缓存I/O速率≥900，000IOPS介质I/O速率≥150,000IOPS主机传输速率≥8000MB/S磁盘控制器单控制器，24个SAS盘位数据掉电保护保证掉电时数据可安全写入硬盘永久保存，无限时断电保护cache中数据;最大磁盘数支持多达360个磁盘，最大可支持到1080TB磁盘容量配置配置12*600G，15000转热插拔SAS硬盘数据保护支持RAID级别　0,1,3,5，6，10，基于硬件XOR高速奇偶校验;1.2数据库平台软件技术要求第74页共74页 1.支持ANSI/ISOSQL2003标准。2.支持各个主流厂商的硬件及操作系统平台，Unix,Linux,Windows。转换平台时，应用程序不用修改。3.支持主流的网络协议，如TCP/IP。4.支持多CPUSMP平台，支持基于共享存储的并行集群。5.支持存储关系型数据和对象型数据。6.支持同构、异构数据源的访问，包括文件数据源；能和异构数据库互相复制。7.支持存储过程、触发器。8.支持B1级安全标准，内嵌行级安全功能，支持基于行业标准的数据库存储加密、传输加密及完整性校验。9.能够将原有异种数据库向本数据库无损失移植。10.支持中文国标字符集等多字节字符集，支持Unicode3.2以上版本。1.1地理信息（GIS）服务平台品名技术指标GIS桌面软件高级版1.支持通用的系统建模工具，支持UML（统一建模语言）所定义的模型；2.具有强大的分析功能和制图功能；提供对Coverage、E00、Shape、Geodatabase数据格式的直接读取和编辑能力；3.支持地图浏览、图层管理、空间和属性查询、统计图表和报表生成、地图符号化以及制图打印；支持多种专题图制作，如唯一值、渐变色、多属性符号、饼图、柱状图、点密度图等；4.方便灵活的地图编辑工具，可以编辑基于文件和数据库的空间数据格式；提供基于模版定制的编辑工具和编辑快捷键，支持编辑环境下的捕捉，支持以版本管理的方式对存储在空间数据库中的数据进行多用户并发编辑；5.支持时空数据类型，时间信息可以存储为矢量、栅格等数据的属性，也可以支持时态数据的类型，如netCDF等，并提供时间控制器，实现对时态数据的动态显示控制；6.支持数据视图和地图视图的动态切换，提供比例尺、指北针、图例、对象、动态文本等地图整饰元素；支持地图输出为EPS、SVG等矢量图像格式，且支持具有地理坐标参考的PDF格式输出；第74页共74页 1.支持基于数据驱动的排版地图自动生成，包括标题、报表的布局和分幅地图册的自动生成；2.支持通过拓扑关系维护数据库中空间数据一致性和完整性，包括拓扑关系定义、校验、拓扑错误改正及编辑工具，可以自定义拓扑规则的应用范围，允许将拓扑错误设为例外；3.提供可视化建模工具ModelBuilder；支持可视化的定义地理处理GP模型并可导出为python脚本；4.支持通过Python动态脚本语言编程扩展功能；5.提供自动矢量化工具ArcScan，包括栅格编辑，栅格捕捉，手动的栅格跟踪和批量矢量化GIS服务器软件企业级标准版1.软件具有国际先进的面向对象模型和规则库技术，具有国际UML标准的CASE建模技术，建模结果可存储在任意开放型的通用数据库中，支持利用VISIO等专业建模工具进行建模；2.软件具有TB级海量数据管理的空间数据库引擎技术，具有优秀的海量空间数据的管理能力，提供高效的访问速度；空间数据库引擎应能与各种通用数据库配合及底层连接，空间数据库引擎能同时存放矢量数据、影像数据（如卫星照片等）、CAD数据等；3.空间数据库引擎技术同时支持Oracle、SQLServer、DB2、InfoMix及PostgreSQL等数据库，并能支持在不同的物理数据库上进行空间数据同步；同时提供底层C和Java的API支持直接访问；4.GIS平台软件应具有国际公认概念的长事务处理功能、版本管理功能和历史归档管理功能，能实现历史信息回溯功能；5.支持在Catalog中来设置和管理企业级geodatabase；6.支持多种GIS服务的发布及叠加：如二维地图、地理编码、空间数据、网络分析、OGC标准服务（如WMS、KMLWFS、WCS）；并支持把桌面软件的ModelBuilder生成的地理处理模型发布为GP服务；能在客户端进行同步或者异步方式调用这些GP服务；支持多种叠加Virtualearth地图和GoogleMap地图；7.支持基于Web的在线地图数据编辑，包括点、线、面的空间数据编辑和属性编辑，并支持多用户并发编辑；8.软件具有开放性特征，能用国际上通用的多种主流开发语言实现应用的开发，支持COM、.NET、J2EE、Flex、Silverlight；应提供多种开发框架，例如Java、.Net，以及基于REST的开发模式，提供如Flex、Silverlight、Javascript等RESTAPI；提供Web应用构建工具或向导以及客户端框架，能通过向导方式以及配置框架方式快速构建WebGIS系统第74页共74页 1.1消息中间件要求分类技术参数要求总体1、消息中间件必须是成熟、稳定、可靠的正式产品；2、具备良好的跨平台能力，在各主流平台上提供一致的API接口；3、支持多种通讯链路和网络环境方式，如以太网、DDN、X.25、FR、拨号线、卫星网络、微波、无线等。同时具有良好的扩展性，支持树型和网状网络拓扑结构环境。功能技术4、支持订阅发布，提供临时队列，减少系统资源开销5、提供了按照消息内容进行分发的功能，实现了一对多的按照复杂条件分发的功能。6、支持JMS1.1标准，包括JMS中的XA和临时队列。支持在JMS应用中发送文件和组消息。7、提供本地队列、远程队列、集群队列，物理队列、逻辑队列等多种队列和队列的分组管理机制，有利于队列和消息的管理维护。8、支持传输优先级管理和自动压缩和解压缩处理。9、支持数据包和文件两种消息的类型。并支持大数据包、大文件（大于4GB）的传输。支持仅通过文件路径名直接进行文件传输，不需要应用程序再进行文件分解等其他附加操作处理。10、支持主机双网卡，支持在数据传输时绑定IP地址。安全性11、为了保证传输数据的安全，产品必须支持传输数据的自动加解密处理；并支持使用第三方传输安全保障机制；支持SSL3.0传输协议。12、支持节点间认证与合法性检查。管理维护13、支持基于浏览器的统一监控管理。支持通过管理工具对远程服务节点进行启动和停止控制。开发支持14、支持C、C++、C#、JAVA等开发语言接口和PB、VB、VC、Delphi等开发工具，并可以提供可以提供原代码级别的支持服务15、支持作为TongWeb、Jboss、WebSphere、WebLogic等主流J2EE应用服务器的外置JMS扩展服务器。第74页共74页'