水資源管理信息化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張國(guó)棟

(齊齊哈爾市水資源管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

水資源管理信息化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張國(guó)棟

(齊齊哈爾市水資源管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

根據(jù)水資源管理業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，綜合利用地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、集成發(fā)布等技術(shù)，建設(shè)了既能滿足水行政主管部門日常管理需求，又符合社會(huì)公眾對(duì)相關(guān)信息需求的水資源管理信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水資源信息發(fā)布與水資源業(yè)務(wù)處理的協(xié)同管理。系統(tǒng)能夠使管理部門迅速、直觀、有效地掌握水資源變化信息，促進(jìn)水資源管理工作的信息化、規(guī)范化和集成化。

水資源管理；三條紅線；信息系統(tǒng)；WebGIS；管理應(yīng)用

面對(duì)日益嚴(yán)峻的水資源形勢(shì)，2011年中央一號(hào)文件提出了“實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度”，核心是建立“三條紅線”，即用水總量、用水效率和納污總量的有效控制。文章從水資源管理業(yè)務(wù)需求出發(fā)，充分利用信息技術(shù)手段，基本建立了符合實(shí)際應(yīng)用要求的水資源管理信息系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)主要功能進(jìn)行了分析。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

從水資源業(yè)務(wù)管理需求出發(fā)，系統(tǒng)應(yīng)該覆蓋水源地管理、水功能區(qū)管理、水資源論證管理、取水許可管理、水資源費(fèi)征收管理、節(jié)約用水管理、入河排污口管理和水務(wù)綜合管理等方面的內(nèi)容。系統(tǒng)應(yīng)該能夠面向不同層次的使用者，實(shí)現(xiàn)從水源、供水、取水、排水等過程中各種水資源信息的處理、共享和交換，既提高水行政主管部門的管理效率與服務(wù)水平，又滿足社會(huì)公眾對(duì)相關(guān)信息的需求[1]。

1.2 總體框架

根據(jù)上述業(yè)務(wù)需求實(shí)際，結(jié)合水資源專業(yè)模型技術(shù)，綜合運(yùn)用聯(lián)機(jī)事務(wù)處理技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等技術(shù)，通過建立統(tǒng)一的水資源數(shù)據(jù)庫(kù)中心和覆蓋水行政主管部門監(jiān)管、業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享和發(fā)布系統(tǒng)，使得不同用戶能夠迅速、直觀、有效的掌握和處理水資源相關(guān)的信息。系統(tǒng)總體框架如圖1所示，其中水資源基本信息服務(wù)是基于互聯(lián)網(wǎng)建立的面向社會(huì)公眾的公共信息門戶，及時(shí)發(fā)布水資源相關(guān)信息，提供辦事服務(wù)受理窗口，提高公眾參與和監(jiān)督水資源管理的渠道；水資源綜合業(yè)務(wù)管理應(yīng)用是建立在綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，主要服務(wù)于水行政主管部門人員的日常業(yè)務(wù)處理；水資源綜合數(shù)據(jù)庫(kù)包括水資源監(jiān)測(cè)信息接收處理，政務(wù)信息、行業(yè)管理信息，以及元數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整合，通過數(shù)據(jù)交換層為各級(jí)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)共享[2]。

圖1 水資源管理系統(tǒng)總體框架

1.3 關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循J2EE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采用B/S多層體系結(jié)構(gòu)，分為用戶層、WEB層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層。①用戶層是系統(tǒng)程序邏輯入口點(diǎn)，用戶在客戶端啟動(dòng)瀏覽器后，從WEB服務(wù)器中下載WEB層中的靜態(tài)HTML頁(yè)面或由JSP或Servlet動(dòng)態(tài)生成的HTML頁(yè)面，用戶層使用的技術(shù)主要有Javascript、HTML、XML、JavaApplet等。②WEB層即WEB服務(wù)層，在J2EE規(guī)范定義的WEB服務(wù)層由JSP、Servlets等構(gòu)成，這些基本元素在組裝過程中通過打包來(lái)創(chuàng)建WEB組件，WEB組件運(yùn)行在WEB容器中，來(lái)響應(yīng)用戶層的請(qǐng)求，完成請(qǐng)求調(diào)度控制等工作。系統(tǒng)中將使用Spring的MVC作為WEB層框架。③業(yè)務(wù)層主要起到對(duì)各類原始數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，是系統(tǒng)中業(yè)務(wù)邏輯的核心所在。通過業(yè)務(wù)規(guī)則層對(duì)系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算進(jìn)行封裝，使得系統(tǒng)的偶合度降低，進(jìn)而提高系統(tǒng)在不同環(huán)境中的復(fù)用程度。業(yè)務(wù)邏輯是否合理，數(shù)據(jù)計(jì)算是否準(zhǔn)確，與此部分密切相關(guān)。④數(shù)據(jù)層細(xì)分為數(shù)據(jù)訪問層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。數(shù)據(jù)訪問層主要用來(lái)為業(yè)務(wù)層提供其運(yùn)算所必須的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，該層中的表格或視圖往往對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類數(shù)據(jù)表或具體業(yè)務(wù)中所的各類對(duì)象。數(shù)據(jù)層的作用主要是為業(yè)務(wù)規(guī)則層提供各類數(shù)據(jù)的實(shí)體，以方便業(yè)務(wù)層進(jìn)行各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的計(jì)算。

2 系統(tǒng)主要功能與應(yīng)用實(shí)踐

2.1 水資源基本信息服務(wù)

水資源基本信息服務(wù)模塊主要通過 WebGIS 的方式展示數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)顯示遙測(cè)站降水量、主要江河湖庫(kù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水位等水資源量信息，重要飲用水源地與水功能區(qū)水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)信息，不同類型取水戶的取水量監(jiān)測(cè)信息，重要入河排污口的主要污染物濃度與排放量監(jiān)測(cè)信息等，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新功能。例如：①將遙測(cè)站的位置與雨量值顯示在地圖上，可以選擇生成指定時(shí)段內(nèi)的雨量等值線，直觀顯示雨量的空間分布狀況；②將飲用水源地的地理位置與實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在電子地圖上顯示，以不同顏色代表不同的水質(zhì)類別，并可以選擇顯示某一水源在不同時(shí)間段的水質(zhì)變化趨勢(shì)等，直觀的顯示納入本系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的水源地水質(zhì)狀況；③對(duì)取水戶的取水量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，顯示不同類型取水戶的取水水量值，選擇顯示特定時(shí)間段內(nèi)某一取水戶的取水總量，直觀了解取水戶的取水狀況。

2.2 水資源業(yè)務(wù)管理應(yīng)用

業(yè)務(wù)管理模塊主要服務(wù)于水資源管理的各項(xiàng)日常工作，包括取水許可管理、建設(shè)項(xiàng)目水資源論證管理、水資源費(fèi)征收管理、水源地管理、水功能區(qū)管理、節(jié)水管理、入河排污口管理等。例如：①取水許可管理包括取水許可網(wǎng)上辦事、許可證查詢、許可證維護(hù)等3個(gè)功能，主要實(shí)現(xiàn)取水戶的取水申請(qǐng)、延續(xù)或變更申請(qǐng)的材料上報(bào)、受理、審批功能，并將審批結(jié)果提交到信息平臺(tái)，供用戶查詢和維護(hù)；②水資源費(fèi)征收管理包括查詢?nèi)∷畱裘吭碌膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)水量對(duì)應(yīng)系數(shù)的測(cè)算水資源費(fèi)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)繳水資源費(fèi)統(tǒng)計(jì)、應(yīng)繳水資源費(fèi)結(jié)算、拖欠公示和費(fèi)用催繳等功能；③水功能區(qū)管理主要包括水功能區(qū)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理和水質(zhì)自動(dòng)評(píng)價(jià)兩個(gè)功能，可以實(shí)現(xiàn)水功能區(qū)內(nèi)水量、水位、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢，實(shí)現(xiàn)水功能區(qū)水質(zhì)自動(dòng)評(píng)價(jià)，并用表格、曲線圖的方式進(jìn)行描述分析；④入河排污口管理主要包括排污口設(shè)置審批與排污口基本資料錄入、查詢、維護(hù)功能，具體包括排污口設(shè)置單位審批材料上報(bào)、受理、審批功能，以及已有排污口基本情況地圖顯示功能。

2.3 預(yù)警與應(yīng)急信息服務(wù)

預(yù)警與應(yīng)急信息服務(wù)模塊包括預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案管理和應(yīng)急信息服務(wù)3部分。

其中，預(yù)警服務(wù)是對(duì)水資源管理信息進(jìn)行查詢，并對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，對(duì)超過正常范圍的信息，發(fā)出預(yù)警消息。

應(yīng)急預(yù)案管理是管理已制訂的應(yīng)急預(yù)案，實(shí)現(xiàn)預(yù)案的查詢、修改、打印輸出等功能，包括事故類型、預(yù)案等級(jí)、搶險(xiǎn)物資倉(cāng)庫(kù)、搶險(xiǎn)隊(duì)伍、聯(lián)系方式等。

應(yīng)急信息服務(wù)是當(dāng)發(fā)生重大水污染、地震等突發(fā)性事件時(shí)，為水資源應(yīng)急管理提供信息查詢、地圖展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析等信息服務(wù)，為水資源應(yīng)急管理提供輔助決策支持。

3 結(jié)論與建議

本文以水資源管理的實(shí)際需求出發(fā)，建立了集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用、信息共享發(fā)布于一體的水資源管理信息化系統(tǒng)，該系統(tǒng)能為水資源業(yè)務(wù)應(yīng)用提供全面、快捷、準(zhǔn)確的服務(wù)，有效解決信息資源缺乏和共享困難的問題，增強(qiáng)了決策支持能力，提高了辦公效率，為落實(shí)“最嚴(yán)格水資源管理制度”打下了較好的基礎(chǔ)。

[1]李春華，柏屏，宦鴻興.淺析信息化技術(shù)在江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)水利,2011(13):43-45.

[2]潘瑞芳，鐘康云.城市水資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2009(04):37-40.

1007-7596(2014)11-0083-02

2014-05-09

張國(guó)棟(1972-)，男，遼寧遼陽(yáng)人，工程師。

TV213.4

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