水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域報(bào)表工具的研究與應(yīng)用

林艷燕，張 軒

(國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院南京南瑞集團(tuán)公司，南京 211106)

1 引言

在高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，環(huán)境問題已經(jīng)逐漸成為阻礙我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。其中，水資源污染是我國(guó)現(xiàn)階段面臨的重要問題［1，2］，水環(huán)境監(jiān)測(cè)及分析領(lǐng)域是近年來伴隨著國(guó)家對(duì)水環(huán)境治理的重視而興起的領(lǐng)域，通過設(shè)置測(cè)站，對(duì)排污口、河流、湖泊的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)將所有水資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，起到保護(hù)水資源的作用。該領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)的主要功能是提供測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析，使得環(huán)保、水利等相關(guān)部門能夠適時(shí)的了解水質(zhì)測(cè)站所在地?cái)嗝娴乃|(zhì)狀況，及時(shí)處理突發(fā)水污染事件，合理調(diào)度水資源。在該領(lǐng)域軟件系統(tǒng)的功能需求中，監(jiān)測(cè)與分析的結(jié)果大多以報(bào)表的形式展現(xiàn)，因此在該領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)的開發(fā)過程中，報(bào)表模塊的設(shè)計(jì)不可或缺，實(shí)踐證明，使用獨(dú)立的報(bào)表工具既能夠減少工作量又能夠提高報(bào)表的可維護(hù)性。

現(xiàn)有的報(bào)表工具［3～6］與系統(tǒng)耦合性較高，靈活性較差。此外，在設(shè)計(jì)報(bào)表時(shí)，通常是以添加數(shù)據(jù)源結(jié)合綁定數(shù)據(jù)列的方式或是通過內(nèi)嵌函數(shù)將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。然而水質(zhì)報(bào)表的數(shù)據(jù)列計(jì)算方法復(fù)雜，數(shù)據(jù)計(jì)算量大，報(bào)表格式復(fù)雜，多數(shù)報(bào)表工具自帶的函數(shù)不足以滿足水質(zhì)報(bào)表的需求，因此需要結(jié)合水質(zhì)報(bào)表的特點(diǎn)開發(fā)獨(dú)立于系統(tǒng)的水質(zhì)報(bào)表工具，允許用戶自定義水質(zhì)函數(shù)，同時(shí)提供給用戶專屬于水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的報(bào)表函數(shù)和報(bào)表模版。

2 水質(zhì)報(bào)表特點(diǎn)

通過對(duì)大量的水質(zhì)報(bào)表的分析，總結(jié)出水質(zhì)報(bào)表具有以下特點(diǎn):

(1)報(bào)表類型多樣化。水質(zhì)報(bào)表的分類情況如圖1所示。

按時(shí)間分類有日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)、季度報(bào)、年報(bào)，按目的分有監(jiān)測(cè)類報(bào)表、分析類報(bào)表。

圖1 水質(zhì)報(bào)表分類圖Fig.1 Classification of water quality report

監(jiān)測(cè)類報(bào)表將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直接展示，分析類報(bào)表通常是對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次處理后得到的分析結(jié)果，分析類報(bào)表又分為對(duì)比表、評(píng)價(jià)表、統(tǒng)計(jì)表。對(duì)比表包括多站同參數(shù)對(duì)比、單站多參數(shù)對(duì)比、單站多年對(duì)比等;評(píng)價(jià)表展示對(duì)測(cè)站、河流、水功能區(qū)、污染源等監(jiān)測(cè)對(duì)象的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果;統(tǒng)計(jì)表通常與評(píng)價(jià)類報(bào)表結(jié)合使用，例如污染源達(dá)標(biāo)率統(tǒng)計(jì)表是在評(píng)價(jià)類報(bào)表的基礎(chǔ)之上，對(duì)不同監(jiān)測(cè)對(duì)象的達(dá)標(biāo)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)表還可結(jié)合時(shí)間類報(bào)表對(duì)不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如污染物排量的年統(tǒng)計(jì)表。

(2)圖形輔助。水質(zhì)監(jiān)測(cè)的目的是為決策人員提供支持，為更加直觀化的展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果，水質(zhì)報(bào)表通常配有相應(yīng)圖形展示。例如餅圖通常用來輔助水質(zhì)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)類報(bào)表的展示，柱狀圖和折線圖通常用以輔助對(duì)比類報(bào)表的展示。

(3)列計(jì)算方式復(fù)雜。不同于一般管理信息系統(tǒng)的報(bào)表，水質(zhì)報(bào)表的大多數(shù)據(jù)列并不直接從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得，而是通過特定的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法或統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算得出，為支持復(fù)雜列的計(jì)算，水質(zhì)報(bào)表工具不僅需要提供常用水質(zhì)函數(shù)以供用戶選擇，還應(yīng)當(dāng)允許用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需要自定義報(bào)表函數(shù)。

(4)數(shù)據(jù)量大。水質(zhì)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括水位、流量以及pH、NH3、COD等眾多化學(xué)溶解性污染物的檢測(cè)值，數(shù)據(jù)量的龐大導(dǎo)致數(shù)據(jù)計(jì)算量大，一個(gè)分析結(jié)果的獲得通常需要數(shù)據(jù)庫(kù)中幾張關(guān)系表數(shù)據(jù)的支持，因此，水質(zhì)報(bào)表工具需要滿足大數(shù)據(jù)量情況下報(bào)表的運(yùn)行效率。

(5)數(shù)據(jù)庫(kù)無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，環(huán)保部有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分別是《環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理規(guī)范》 (HJ/T_419-2007)和《水資源監(jiān)控管理數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識(shí)符標(biāo)準(zhǔn)》 (SL380-2007)，水利部發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)和標(biāo)示符標(biāo)準(zhǔn)》 (SL325-2005)，這些標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了基本信息類表、監(jiān)測(cè)信息類表、評(píng)價(jià)信息類表的種類、描述、標(biāo)識(shí)和字段定義。多數(shù)水質(zhì)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)都參照了上述3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，因此在設(shè)計(jì)水質(zhì)報(bào)表工具的數(shù)據(jù)訪問接口時(shí)，需要盡可能的參照并兼顧環(huán)保和水利行業(yè)的技術(shù)規(guī)范。

表1 水質(zhì)報(bào)表與水質(zhì)報(bào)表工具特點(diǎn)對(duì)應(yīng)表Tab.1 Characteristics of WQ report and WQ report tool

通過對(duì)水質(zhì)報(bào)表的分析，可以得出水質(zhì)報(bào)表工具的功能性需求，表1為水質(zhì)報(bào)表工具與水質(zhì)報(bào)表的特點(diǎn)對(duì)應(yīng)表:水質(zhì)報(bào)表工具需具備一個(gè)水質(zhì)報(bào)表模板庫(kù)，模板庫(kù)包含了為相同類型的水質(zhì)報(bào)表設(shè)計(jì)的水質(zhì)報(bào)表模板，以提供自定義參數(shù)的方式提高同類型報(bào)表的可復(fù)用性，例如測(cè)站日污染物排放量報(bào)表將測(cè)站編碼作為參數(shù)，這樣用戶在調(diào)用該報(bào)表模板后只需要確定測(cè)站編號(hào)就能夠獲得該測(cè)站的日污染物排放量。除模板庫(kù)之外，水質(zhì)報(bào)表工具還需要提供圖形向?qū)Чδ苤С指黝悎D形的生成，提供函數(shù)面板供用戶選擇水質(zhì)函數(shù)同時(shí)預(yù)留接口允許自定義函數(shù)，設(shè)立緩存機(jī)制提高報(bào)表工具的性能以提高用戶體驗(yàn)，提供可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)訪問接口提高水質(zhì)報(bào)表工具的可擴(kuò)展性。

3 水質(zhì)報(bào)表工具結(jié)構(gòu)

3.1 總體結(jié)構(gòu)

由于水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)大多為B/S結(jié)構(gòu)，為了滿足水質(zhì)報(bào)表在Web環(huán)境中的調(diào)用，水質(zhì)報(bào)表工具采用報(bào)表設(shè)計(jì)和報(bào)表調(diào)用分離的結(jié)構(gòu)。圖2為水質(zhì)報(bào)表工具的總體結(jié)構(gòu)圖，報(bào)表工具由C/S端的報(bào)表設(shè)計(jì)器和B/S端的報(bào)表服務(wù)器兩部分構(gòu)成:C/S端的報(bào)表設(shè)計(jì)器主要用于水質(zhì)報(bào)表模板的設(shè)計(jì)和管理，提供報(bào)表函數(shù)面板支持報(bào)表函數(shù)的編輯并允許用戶自定義報(bào)表函數(shù)，設(shè)計(jì)器中還設(shè)置了報(bào)表模板編輯狀態(tài)和報(bào)表預(yù)覽狀態(tài)的一鍵切換按鈕，方便用戶在設(shè)計(jì)報(bào)表時(shí)，所見即所得的檢驗(yàn)當(dāng)前的報(bào)表模板是否已經(jīng)達(dá)到要求。B/S端的報(bào)表服務(wù)器用于報(bào)表數(shù)據(jù)的生成以及報(bào)表模板的解析，使得用戶能夠在瀏覽器上查看報(bào)表。

圖2 水質(zhì)報(bào)表工具總體結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Architecture of water quality reporting tool

3.2 報(bào)表設(shè)計(jì)器的組成

如圖2所示，報(bào)表設(shè)計(jì)器由報(bào)表管理界面、模板編輯界面、報(bào)表函數(shù)面板3部分組成:報(bào)表管理界面供用戶打開、保存、搜索已存儲(chǔ)的報(bào)表模板;報(bào)表編輯界面具備圖形向?qū)?、參?shù)設(shè)置、雙向擴(kuò)展等編輯功能，為了能夠及時(shí)的檢驗(yàn)報(bào)表模板的設(shè)計(jì)效果，用戶可以隨時(shí)切換到運(yùn)行態(tài)查看當(dāng)前模板計(jì)算后的結(jié)果;函數(shù)面板供用戶選擇函數(shù)，雙擊后自動(dòng)錄入單元格以避免輸入函數(shù)名錯(cuò)誤的情況。

3.2.1 報(bào)表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

報(bào)表模板又稱為報(bào)表設(shè)計(jì)文件，是設(shè)計(jì)狀態(tài)下報(bào)表的結(jié)構(gòu)［7］，用戶在設(shè)計(jì)器編輯后轉(zhuǎn)化為XML格式進(jìn)行存儲(chǔ)。報(bào)表的主要組成元素為頁(yè)面元素、浮動(dòng)元素、單元格元素、報(bào)表參數(shù)元素。

定義一個(gè)報(bào)表元素需要定義該元素的屬性特征和字符數(shù)據(jù)兩部分:頁(yè)面元素的屬性特征定義頁(yè)眉、頁(yè)腳、背景色，字符數(shù)據(jù)定義報(bào)表的名稱;浮動(dòng)元素包括浮動(dòng)圖片元素、浮動(dòng)圖形元素，浮動(dòng)圖片元素為用戶從外部插入報(bào)表模板的圖片，其屬性特征定義圖片的高度、寬度，字符數(shù)據(jù)定義為圖片的Base64編碼，浮動(dòng)圖形元素為圖形向?qū)傻恼劬€圖、餅圖等，浮動(dòng)圖形元素的主要屬性特征為圖形所在的單元格起始行列坐標(biāo)，行寬、列寬、圖形類型，字符數(shù)據(jù)為圖形的分類軸、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)值所在單元格坐標(biāo);單元格元素的屬性特征為單元格起始行坐標(biāo)、起始列坐標(biāo)、行寬、列寬、對(duì)齊方式等，單元格的字符數(shù)據(jù)可以定義單元格中的文本信息也可以為報(bào)表函數(shù);報(bào)表參數(shù)包括默認(rèn)參數(shù)和自定義參數(shù)，參數(shù)的屬性特征為參數(shù)類型，字符數(shù)據(jù)特征為參數(shù)的默認(rèn)值。

3.2.2 報(bào)表編輯

報(bào)表設(shè)計(jì)器的本質(zhì)是提供可視化的方式供用戶定義報(bào)表模板的各類元素，生成符合報(bào)表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的報(bào)表設(shè)計(jì)文件。為提高設(shè)計(jì)器的易用性，減少用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間，水質(zhì)報(bào)表設(shè)計(jì)器采用類Excel的編輯界面，主要具備以下功能:

(1)圖形向?qū)АＬ峁┫驅(qū)浇缑?，只需要獲得分類軸、數(shù)據(jù)源的名稱以及數(shù)據(jù)值的單元格坐標(biāo)即可完成各類圖形的制作。

(2)雙向擴(kuò)展。水質(zhì)報(bào)表工具采用一個(gè)數(shù)據(jù)列(或行)綁定一個(gè)報(bào)表函數(shù)的方式來添加數(shù)據(jù)源，因此單元格在獲得數(shù)據(jù)之后需要將其擴(kuò)展自動(dòng)填充一列 (或行)。

(3)自定義參數(shù)。自定義參數(shù)主要作為報(bào)表函數(shù)中的形參供報(bào)表的調(diào)用者在查詢時(shí)輸入實(shí)際值，也可作為模版中的靜態(tài)變量使用。自定義參數(shù)類型包括時(shí)間、整形、字符串、布爾值等。

(4)單元格引用。指直接使用單元格的坐標(biāo)代表該單元格的值。單元格引用功能通常使用在兩個(gè)方面，一是在圖形向?qū)е凶鳛榉诸愝S和分類源，二是作為報(bào)表函數(shù)的參數(shù)被引用，當(dāng)被引用的單元格已被設(shè)置為擴(kuò)展單元格時(shí)，當(dāng)前單元格也需要設(shè)置為擴(kuò)展單元格。

(5)單元格格式編輯。通過單元格格式編輯對(duì)話框，用戶可以輸入單元格的字符數(shù)據(jù)并對(duì)單元格的字體、邊框、行寬、列寬、對(duì)齊方式、背景色等屬性特征進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)字符數(shù)據(jù)為函數(shù)時(shí)，還可以結(jié)合函數(shù)面板錄入單元格的函數(shù)名稱和函數(shù)參數(shù)。

3.2.3 函數(shù)面板與自定義函數(shù)

報(bào)表工具將一個(gè)函數(shù)定義為一個(gè)類，這些函數(shù)類均繼承自報(bào)表函數(shù)抽象類ReportFunction，在抽象類中定義了一個(gè)運(yùn)行報(bào)表的方法execute(Object［］param)，運(yùn)算時(shí)依據(jù)報(bào)表函數(shù)的名稱反射找到對(duì)應(yīng)的類，執(zhí)行execute(Object［］param)方法，從param中獲得報(bào)表函數(shù)中的參數(shù)，解析參數(shù)的類型后計(jì)算。

函數(shù)面板集合了各類型的報(bào)表函數(shù)供用戶選擇，除基本的文本、數(shù)學(xué)、邏輯、時(shí)間函數(shù)之外，函數(shù)面板還提供了大量的用于水質(zhì)評(píng)價(jià)和流量統(tǒng)計(jì)的水質(zhì)函數(shù)，如單因子評(píng)價(jià)算法、污染指數(shù)評(píng)價(jià)算法。當(dāng)函數(shù)面板中的函數(shù)不滿足用戶的需求時(shí)，用戶可根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需要自定義報(bào)表函數(shù)。自定義報(bào)表函數(shù)的方法是繼承ReportFunction類并重寫execute函數(shù)，將自定義的報(bào)表函數(shù)類編譯后放在指定的函數(shù)包中，最后在函數(shù)管理類中添加該函數(shù)。

3.3 報(bào)表服務(wù)器的組成

報(bào)表服務(wù)器由數(shù)據(jù)抽取器和報(bào)表解析器兩部分構(gòu)成。數(shù)據(jù)抽取器負(fù)責(zé)報(bào)表數(shù)據(jù)的獲取和計(jì)算，采用JDBC［8，9］技術(shù)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)以屏蔽底層數(shù)據(jù)庫(kù)的差異，同時(shí)增加報(bào)表模版緩存和數(shù)據(jù)集緩存兩種緩存機(jī)制以提高報(bào)表工具的運(yùn)行效率，報(bào)表解析器主要負(fù)責(zé)解析報(bào)表參數(shù)類型并且完成報(bào)表設(shè)計(jì)文件與HTML頁(yè)面的轉(zhuǎn)換。

3.3.1 數(shù)據(jù)抽取

數(shù)據(jù)抽取器是報(bào)表服務(wù)器的重要部分，負(fù)責(zé)報(bào)表數(shù)據(jù)源的連接、數(shù)據(jù)的獲取和計(jì)算工作。數(shù)據(jù)抽取器首先解析報(bào)表模板，獲得各列的報(bào)表函數(shù)，通過分析報(bào)表函數(shù)的參數(shù)引用關(guān)系得到各函數(shù)的計(jì)算次序，函數(shù)的計(jì)算次序采用“最先被引用的單元格先計(jì)算”原則，例如單元格A1的字符數(shù)據(jù)為函數(shù)F1(C1)，該函數(shù)引用的單元格C1，而單元格C1中的字符數(shù)據(jù)為另一個(gè)函數(shù)F2(E1)，因此E1的字符數(shù)據(jù)若為報(bào)表函數(shù)，則E1最先被計(jì)算，再逐次計(jì)算函數(shù)F2，F(xiàn)1。

報(bào)表函數(shù)通常使用數(shù)據(jù)服務(wù)層提供的接口獲取數(shù)據(jù)，由于目前環(huán)保行業(yè)與水利行業(yè)目前尚無統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，因此領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)也未完全標(biāo)準(zhǔn)化，在此情況下為增強(qiáng)水質(zhì)報(bào)表工具的通用性，數(shù)據(jù)訪問層針對(duì)目前使用較多的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)SL325、SL380、HJ419開發(fā)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)訪問接口。由于水質(zhì)監(jiān)測(cè)與分析領(lǐng)域內(nèi)的系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于環(huán)保和水利行業(yè)，今后會(huì)面臨各廠商的商用數(shù)據(jù)庫(kù)，這對(duì)數(shù)據(jù)訪問層的可移植性和可擴(kuò)展性提出了更高的要求，為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，水質(zhì)報(bào)表工具所有的數(shù)據(jù)服務(wù)通過Spring RMI發(fā)布，客戶端通過獲得可擴(kuò)展的代理對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。待數(shù)據(jù)抽取器得到數(shù)據(jù)之后，將計(jì)算的結(jié)果返回轉(zhuǎn)化為字符數(shù)據(jù)并且重新映射至報(bào)表設(shè)計(jì)文件中，等待數(shù)據(jù)解析器的解析。

3.3.2 緩存機(jī)制

由于水質(zhì)報(bào)表的數(shù)據(jù)量大，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)流，報(bào)表服務(wù)器在并發(fā)訪問的情形下很可能造成用戶訪問響應(yīng)速度慢甚至服務(wù)器癱瘓的情況，因此需要在報(bào)表服務(wù)器中設(shè)立緩存機(jī)制提高報(bào)表工具的性能，水質(zhì)報(bào)表工具中建立了報(bào)表模板緩存和報(bào)表實(shí)例緩存機(jī)制。

模板緩存的原理是通過將用戶經(jīng)常使用的報(bào)表模板存放在緩存中以減少C/S端用戶在讀取報(bào)表模板時(shí)與服務(wù)器的交互次數(shù)，減輕服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。報(bào)表實(shí)例緩存又稱結(jié)果緩存，主要目的是保留首次報(bào)表運(yùn)算的結(jié)果以提高大數(shù)據(jù)量情況下報(bào)表的調(diào)用速度，其原理是將報(bào)表模板的調(diào)用結(jié)果作為一個(gè)緩存實(shí)例，下次用戶調(diào)用時(shí)無需再進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，直接調(diào)用緩存實(shí)例即可。對(duì)于存在用戶自定義參數(shù)的水質(zhì)報(bào)表，則允許緩存多個(gè)實(shí)例，例如一個(gè)以污染源作為參數(shù)的污染物排放量年報(bào)，兩個(gè)用戶分別指定了兩個(gè)不同的污染源，則創(chuàng)建兩個(gè)緩存實(shí)例。

3.3.3 報(bào)表解析

圖3 水質(zhì)報(bào)表調(diào)用流程圖Fig.3 Transfer water quality report to browser

圖3為B/S端發(fā)出報(bào)表請(qǐng)求后報(bào)表調(diào)用的流程圖。如圖所示，客戶端發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)端根據(jù)報(bào)表編號(hào)從報(bào)表模板庫(kù)中找到用戶請(qǐng)求的報(bào)表設(shè)計(jì)文件并根據(jù)不同的參數(shù)類型動(dòng)態(tài)的生成不同的HTML控件或JQuery插件［10］嵌入至頁(yè)面中，表2為主要的自定義參數(shù)類型與控件的對(duì)應(yīng)表。

表2 自定義參數(shù)類型與控件對(duì)應(yīng)表Tab.2 Self-defined parameters and corresponding UIs

用戶輸入?yún)?shù)值之后再次發(fā)出請(qǐng)求傳入自定義參數(shù)值和報(bào)表模板編號(hào)，報(bào)表服務(wù)器計(jì)算報(bào)表后將數(shù)據(jù)集結(jié)果映射至報(bào)表設(shè)計(jì)文件中，最后解析報(bào)表設(shè)計(jì)文件，將其中各個(gè)元素的屬性特征映射成為CSS，將字符數(shù)據(jù)映射為HTML，最終生成一個(gè)HTML頁(yè)面返回給瀏覽器。

4 應(yīng)用效果

4.1 制作報(bào)表模版

將報(bào)表工具應(yīng)用至水質(zhì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，下文以“斷面主要超標(biāo)項(xiàng)目及超標(biāo)倍數(shù)分析表”為例，詳細(xì)說明如何運(yùn)用水質(zhì)報(bào)表工具制作水質(zhì)報(bào)表模板?！皵嗝嬷饕瑯?biāo)項(xiàng)目及超標(biāo)倍數(shù)分析表”屬于水質(zhì)分析類報(bào)表中的評(píng)價(jià)表，旨在按特定的算法對(duì)測(cè)站的水體質(zhì)量狀況進(jìn)行定性評(píng)定，同時(shí)計(jì)算出測(cè)站在一段時(shí)間內(nèi)的水質(zhì)類別、達(dá)標(biāo)狀況以及主要超標(biāo)污染物和倍數(shù)。在制作完基本的表格式并且錄入表名、表頭信息之后，為該報(bào)表設(shè)置“開始時(shí)間”和“結(jié)束時(shí)間”兩個(gè)自定義參數(shù)，再為各列綁定一個(gè)水質(zhì)函數(shù)并關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的參數(shù)，接著在報(bào)表設(shè)計(jì)器的運(yùn)行界面輸入?yún)?shù)值后運(yùn)行報(bào)表，查看報(bào)表的執(zhí)行結(jié)果是否滿足需求，最后將報(bào)表模板保存至模板庫(kù)。圖4為采用報(bào)表設(shè)計(jì)器設(shè)計(jì)報(bào)表的最終結(jié)果。為控件的初始值，圖5為參數(shù)解析后的截圖。

圖4 報(bào)表設(shè)計(jì)器的使用效果Fig.4 A report template designed by WQ reporting tool

圖5 時(shí)間類型參數(shù)轉(zhuǎn)datetimepicker控件Fig.5 Two datetimepicker generated by report param

用戶點(diǎn)擊查詢報(bào)表按鈕之后，報(bào)表服務(wù)器計(jì)算報(bào)表將數(shù)據(jù)集映射至報(bào)表設(shè)計(jì)文件中，最后渲染為HTML頁(yè)面返回給瀏覽器，圖6為B/S端報(bào)表計(jì)算后的結(jié)果展示。

圖6 報(bào)表運(yùn)行結(jié)果Fig.6 A water quality report on browser

4.2 瀏覽器展示

制作完報(bào)表模板之后，用戶在B/S端發(fā)出調(diào)用請(qǐng)求，報(bào)表服務(wù)器從模板庫(kù)中調(diào)用“斷面主要超標(biāo)項(xiàng)目及超標(biāo)倍數(shù)分析表”，獲得用戶自定義的參數(shù)“開始時(shí)間”和“結(jié)束時(shí)間”，并依據(jù)自定義參數(shù)類型和控件的對(duì)應(yīng)關(guān)系生成控件，根據(jù)表2，時(shí)間類型的參數(shù)被轉(zhuǎn)化為datetimepicker控件并嵌入頁(yè)面中，同時(shí)用戶自定義參數(shù)的默認(rèn)值也被設(shè)置

5 結(jié)語

本文首先分析水質(zhì)報(bào)表的特點(diǎn)，闡述了對(duì)水質(zhì)報(bào)表工具的功能和性能要求，接著說明了水質(zhì)報(bào)表工具的C/S端和B/S端的組成結(jié)構(gòu)及其中使用到的關(guān)鍵技術(shù)，最后介紹了水質(zhì)報(bào)表工具在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)及分析系統(tǒng)中的應(yīng)用，除此之外，我們還將該水質(zhì)報(bào)表工具應(yīng)用于水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和水資源信息管理系統(tǒng)中，實(shí)踐證明該報(bào)表工具使用方法簡(jiǎn)單，靈活性較高，減少了開發(fā)人員的工作量，同時(shí)具備較好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。

在實(shí)際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)用戶通常每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次報(bào)表查詢，如果可以預(yù)設(shè)每隔一段時(shí)間自動(dòng)的進(jìn)行查詢并將結(jié)果以快照的形式保存，這樣用戶可以直接獲取已查詢好的報(bào)表，不但提高了用戶體驗(yàn)還減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，因此下一步的工作將集中在報(bào)表的定時(shí)查詢功能的實(shí)現(xiàn)。

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