松遼委農(nóng)村水利管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉媛媛，林 沫

（水利部松遼水利委員會(huì)，吉林長(zhǎng)春130021）

松遼委農(nóng)村水利管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉媛媛，林 沫

（水利部松遼水利委員會(huì)，吉林長(zhǎng)春130021）

松遼委農(nóng)村水利基礎(chǔ)查詢系統(tǒng)，是按照“松遼委智慧水利”框架和“松遼委水利信息化頂層設(shè)計(jì)”體系開(kāi)發(fā)建設(shè)，首次實(shí)現(xiàn)流域級(jí)農(nóng)村水利管理工作與信息化新技術(shù)深度融合的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。有效利用現(xiàn)有統(tǒng)一信息化資源運(yùn)維和信息安全管理，提高了投入產(chǎn)出比，降低了不可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)?；谒蛇|委水利地理信息共享平臺(tái)和全文數(shù)據(jù)庫(kù)檢索技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了多類型信息的一站式檢索分析在實(shí)際業(yè)務(wù)工作中的應(yīng)用，模式具有推廣性。

水利信息化；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢；農(nóng)村水利；松遼委

1　建設(shè)背景

松遼委農(nóng)村水利管理工作業(yè)務(wù)范疇覆蓋面廣而繁雜，數(shù)據(jù)來(lái)源和種類呈現(xiàn)多源多樣性，流域農(nóng)村水利管理信息化建設(shè)尚屬空白，而流域水利信息化建設(shè)基本依靠專題立項(xiàng)，垂直應(yīng)用效果顯著的同時(shí)帶來(lái)了很大的資源整合空間。適宜開(kāi)展松遼委水利信息化與業(yè)務(wù)應(yīng)用深度融合的技術(shù)嘗試。在“加強(qiáng)實(shí)用技術(shù)和高新技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)信息化與水利現(xiàn)代化的深度融合”要求下，結(jié)合松遼委農(nóng)村水利管理工作，梳理2000年以來(lái)松遼流域農(nóng)村水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，編制了流域農(nóng)村水利管理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，并建設(shè)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、全文數(shù)據(jù)庫(kù)和專題空間信息。在此基礎(chǔ)上，充分利用信息化已有軟、硬件資源，基于低成本開(kāi)發(fā)模式，形成系統(tǒng)整體架構(gòu)，解決基礎(chǔ)業(yè)務(wù)信息管理薄弱、信息多點(diǎn)存儲(chǔ)管理、信息化程度低的技術(shù)問(wèn)題，為資源孤立、重復(fù)建設(shè)、不可持續(xù)與推廣受限等框架性問(wèn)題提供信息化解決方案，為松遼委農(nóng)村水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理提供技術(shù)支撐，為農(nóng)村水利工作科學(xué)決策提供技術(shù)依據(jù)，并對(duì)松遼委智慧水利建設(shè)發(fā)展進(jìn)行探索。

2　系統(tǒng)需求與設(shè)計(jì)響應(yīng)

2.1系統(tǒng)需求

通過(guò)梳理和分析現(xiàn)階段工作特點(diǎn)和管理業(yè)務(wù)要求，確定松遼委農(nóng)村水利管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)主要有4類需求，即：支撐環(huán)境需求、通用平臺(tái)需求、功能需求、數(shù)據(jù)需求。

1）支撐環(huán)境需求。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處于松遼委水利政務(wù)網(wǎng)中，沒(méi)有已部署的服務(wù)器、存儲(chǔ)等硬件設(shè)備及相關(guān)配套軟件。因此首先要考慮查詢系統(tǒng)建成后的應(yīng)用部署環(huán)境。主要為服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份設(shè)備等硬件及服務(wù)器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)、報(bào)表工具等軟件。

2）通用平臺(tái)需求。該查詢系統(tǒng)要求以網(wǎng)站為窗口，以農(nóng)村水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，基于地理信息系統(tǒng)提供地圖服務(wù)。因此查詢系統(tǒng)的部署需要基于網(wǎng)站管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)?？紤]用戶訪問(wèn)需要和系統(tǒng)生命周期等因素，還需要基于統(tǒng)一身份認(rèn)證進(jìn)行用戶與權(quán)限管理，以及適用通用開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和部署。

3）功能需求。系統(tǒng)主要有3方面的業(yè)務(wù)功能需求，即系統(tǒng)維護(hù)類、查詢分析類、空間信息服務(wù)類，此外還有部分?jǐn)U展需求。其中，系統(tǒng)維護(hù)類需求主要是身份驗(yàn)證、權(quán)限管理和信息維護(hù)3項(xiàng)。用戶希望可以獲得從互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)政務(wù)外網(wǎng)的通道，通過(guò)權(quán)限管理區(qū)分各級(jí)用戶所能享用的數(shù)據(jù)和資源，并且以較低的工作代價(jià)進(jìn)行數(shù)據(jù)資源維護(hù)。查詢分析類需求主要是用戶對(duì)文件、資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)分析，并且可以提供圖表顯示和數(shù)據(jù)表格的導(dǎo)出?？臻g信息服務(wù)類需求主要是有關(guān)信息的空間查詢、分析和下載。擴(kuò)展需求包含與松遼委農(nóng)村水利網(wǎng)等已建成系統(tǒng)的同構(gòu)、融合及統(tǒng)一設(shè)計(jì)等要求。

4）數(shù)據(jù)需求。系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要區(qū)分為3類：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。其中用戶需要對(duì)帶冠字的文件、數(shù)字地圖、統(tǒng)計(jì)成果、網(wǎng)頁(yè)資源及PDF格式為主的資料進(jìn)行統(tǒng)一管理。

2.2設(shè)計(jì)響應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)響應(yīng)如下：1）支撐環(huán)境。支撐環(huán)境架設(shè)在虛擬化平臺(tái)中，統(tǒng)一管理維護(hù)體系，降低建設(shè)和維護(hù)成本。

2）通用平臺(tái)。通用平臺(tái)借鑒和采用國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目、防汛指揮系統(tǒng)二期工程等項(xiàng)目平臺(tái)，以便于未來(lái)資源整合和數(shù)據(jù)匯入。其中將數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)遷移至ORACLE11g，可統(tǒng)一管理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。地理信息服務(wù)托管給松遼委地理信息共享平臺(tái)，不再重復(fù)空間數(shù)據(jù)建設(shè)。網(wǎng)站管理系統(tǒng)采用TRS平臺(tái)，與松遼委網(wǎng)站及水利部有關(guān)網(wǎng)站一致，利于整合。

3）功能設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目受數(shù)據(jù)有限等條件限制，建設(shè)目標(biāo)為完成文件查詢、資料查詢、數(shù)據(jù)查詢和地圖下載功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖1。

3　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

項(xiàng)目部署在政務(wù)外網(wǎng)中，服務(wù)器端采用2臺(tái)IBMP740服務(wù)器。由于使用了統(tǒng)一空間服務(wù)，不再重復(fù)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)，所以較預(yù)期使用量大幅減少，使用率約0.16%。系統(tǒng)掛接在農(nóng)村水利網(wǎng)子網(wǎng)站下，用戶可由松遼委網(wǎng)站進(jìn)入松遼委農(nóng)村水利網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)后登錄訪問(wèn)。考慮到用戶目前尚無(wú)業(yè)務(wù)門戶，且該期建設(shè)內(nèi)容主題明確、內(nèi)容相對(duì)集中，將系統(tǒng)頁(yè)面設(shè)計(jì)成包含4個(gè)板塊的類門戶設(shè)計(jì)。頁(yè)面整體采用綠色基調(diào)，網(wǎng)頁(yè)元素與松遼流域農(nóng)村水利網(wǎng)保持一致，并使用友好、明快的配圖、配色方案，使用戶在進(jìn)入查詢系統(tǒng)時(shí)，既可以快速進(jìn)入查詢系統(tǒng)的情境，又不會(huì)產(chǎn)生非常突兀的感覺(jué)。頁(yè)面上部首先是地圖服務(wù)，其次是常用信息的報(bào)表展示，最下方是最新文檔資料，頁(yè)面右側(cè)提供查詢按鈕。

圖1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

3.1地圖服務(wù)

用戶的地圖服務(wù)托管在松遼委水利地理信息共享平臺(tái)中。松遼委水利地理信息共享平臺(tái)采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)，通過(guò)GIS服務(wù)提供者對(duì)不同GIS功能實(shí)體的封裝和統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多源異構(gòu)服務(wù)的無(wú)縫集成與聚合。GIS服務(wù)接口層的存在使得業(yè)務(wù)邏輯處理和服務(wù)交互的通訊方式是分離的，極大地提高了業(yè)務(wù)組件響應(yīng)業(yè)務(wù)環(huán)境變化的能力。

底層數(shù)據(jù)主要分為2類，即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)采用國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)“天地圖”服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)是“數(shù)字中國(guó)”的重要組成部分，提供24h不間斷“一站式”地理信息服務(wù)。這可以有效利地用國(guó)家最新地理信息資源，減少數(shù)據(jù)建設(shè)投入，有效降低地理信息資源開(kāi)發(fā)利用中技術(shù)難度大、建設(shè)成本高、動(dòng)態(tài)更新難等突出問(wèn)題。專題要素?cái)?shù)據(jù)采用國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目發(fā)布的“水利空間數(shù)據(jù)庫(kù)地圖服務(wù)”，可獲得水資源專題空間要素、水利基礎(chǔ)空間要素等55個(gè)要素類的空間信息服務(wù)。共完成專題地圖服務(wù)6項(xiàng)，采用IFRAME框架的方式接入，各服務(wù)在首頁(yè)循環(huán)播放，用戶可點(diǎn)擊進(jìn)入服務(wù)地址。

3.2報(bào)表信息

在系統(tǒng)頁(yè)面的中部，實(shí)現(xiàn)了用戶重點(diǎn)關(guān)注信息的圖表展示。由于數(shù)據(jù)更新時(shí)效要求不高，且沒(méi)有交互查詢需求，因此采用報(bào)表工具進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，大幅度降低編碼開(kāi)發(fā)工作，在提高報(bào)表設(shè)計(jì)工作效率的同時(shí)，也使業(yè)務(wù)使用者可以輕松跨越技術(shù)壁壘，滿足個(gè)性化需求。

該期部署的報(bào)表分為上下兩部分：第一部分是“松遼流域農(nóng)業(yè)用水總量多年平均統(tǒng)計(jì)”、“節(jié)水增糧年灌溉用水量統(tǒng)計(jì)”和“節(jié)水增糧年實(shí)際灌溉面積統(tǒng)計(jì)”的餅狀圖；第二部分是“松遼流域農(nóng)業(yè)用水量歷年情況統(tǒng)計(jì)”和“松遼流域有效灌溉面積歷年情況統(tǒng)計(jì)”分別采用了柱狀圖和折線圖。采用《2014年度松遼流域農(nóng)村水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)，并在統(tǒng)計(jì)方式上依據(jù)用戶需求進(jìn)行了調(diào)整。原數(shù)據(jù)表以市級(jí)行政區(qū)為統(tǒng)計(jì)單位，以表格所具有的行政區(qū)為統(tǒng)計(jì)范圍，由市級(jí)單位的連續(xù)年系列值得出所屬省份的系列年總值，按年份總數(shù)取算術(shù)平均得到省份的多年平均數(shù)值，分別取得松遼流域4省1區(qū)數(shù)據(jù)后，計(jì)算各省份占流域總比例得出此圖。

3.3資料管理

資料管理是該期系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中最為重要的一個(gè)部分。旨在通過(guò)統(tǒng)一文檔管理，使用戶可以對(duì)松遼流域農(nóng)村水利網(wǎng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)中分別發(fā)布的各類網(wǎng)頁(yè)資料（標(biāo)題可不落地）、文件、技術(shù)報(bào)告、專業(yè)書籍的電子版或掃描件材料進(jìn)行統(tǒng)一管理和進(jìn)行查詢。該部分技術(shù)主要采用了TRS網(wǎng)站管理系統(tǒng)的WAS系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的WEB網(wǎng)站建設(shè)中，首先要設(shè)計(jì)網(wǎng)站的框架結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計(jì)頁(yè)面，需要CSS，JAVA等開(kāi)發(fā)，但存在弊端：框架結(jié)構(gòu)維護(hù)復(fù)雜、不容易修改；頁(yè)面設(shè)計(jì)工作量大、內(nèi)容發(fā)布時(shí)效性無(wú)法保障等。而采用TRSWAS5.0產(chǎn)品進(jìn)行搭建，是利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)生成技術(shù)，使用WEB方式控制臺(tái)管理頻道和內(nèi)容信息，管理簡(jiǎn)單；內(nèi)容自數(shù)據(jù)庫(kù)抽取，不會(huì)產(chǎn)生死鏈和錯(cuò)鏈，可靠性強(qiáng)；數(shù)據(jù)庫(kù)的信息更新可以實(shí)時(shí)反映到WEB服務(wù)器上，避免了網(wǎng)頁(yè)維護(hù)帶來(lái)的延遲，并且可以提供基于內(nèi)容和外部標(biāo)引信息的全方位檢索功能。

此次開(kāi)發(fā)設(shè)置了兩個(gè)部分的文檔查詢管理。在專題頁(yè)面上，可通過(guò)分類主題詞、資料標(biāo)題、文件的文號(hào)、資料撰寫（發(fā)布）日期、關(guān)鍵詞等進(jìn)行查詢，對(duì)查詢結(jié)果，可以通過(guò)點(diǎn)擊“文件名稱”、“年份”或“文號(hào)分類”標(biāo)簽進(jìn)行排序；也可以通過(guò)時(shí)間段標(biāo)簽進(jìn)行篩選；查詢結(jié)果可直接點(diǎn)擊讀取。系統(tǒng)首頁(yè)提供最新發(fā)布資料的列表展示。同時(shí)調(diào)整了原有“松遼流域農(nóng)村水利網(wǎng)”后臺(tái)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。這樣用戶在網(wǎng)站端發(fā)布的資料信息，其發(fā)布時(shí)間、撰寫時(shí)間、文號(hào)等擴(kuò)展信息可以實(shí)時(shí)同步到數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)了多源輸入發(fā)布，一站統(tǒng)一查詢的設(shè)計(jì)。

3.4數(shù)據(jù)查詢

數(shù)據(jù)查詢?cè)诖似趯儆谌跣枨?。這是因?yàn)槟壳皵?shù)據(jù)資料積累還比較少。所以本著“所見(jiàn)即所得”的要求，主要將數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)予以直觀展現(xiàn)，并對(duì)行政區(qū)等字段提供簡(jiǎn)單查詢。共實(shí)現(xiàn)“基本信息類表”、“農(nóng)村飲水安全類表”、“節(jié)水增糧行動(dòng)類表”、“灌區(qū)類表”、“小型農(nóng)田水利建設(shè)類表”和“澇區(qū)類表”共6類46張表。

4　創(chuàng)新性和系統(tǒng)效益

“松遼委農(nóng)村水利基礎(chǔ)查詢系統(tǒng)”是首次按照“松遼委智慧水利”框架和“松遼委水利信息化頂層設(shè)計(jì)”體系開(kāi)發(fā)建設(shè)，首次實(shí)現(xiàn)了流域級(jí)農(nóng)村水利管理工作與信息化新技術(shù)深度融合的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。有效利用現(xiàn)有統(tǒng)一信息化資源運(yùn)維和信息安全管理，有效提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)投入產(chǎn)出比，降低系統(tǒng)生命周期的不可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)?；谒蛇|委水利地理信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了專項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與天地圖、水利專題空間數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，并可多層次復(fù)用，有效降低了業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)中空間信息開(kāi)發(fā)利用技術(shù)難度大、建設(shè)成本高、動(dòng)態(tài)更新難的突出問(wèn)題?；谌臄?shù)據(jù)庫(kù)檢索技術(shù)，結(jié)合內(nèi)容發(fā)布應(yīng)用服務(wù)與報(bào)表工具，實(shí)現(xiàn)了多類型信息的一站式檢索分析在實(shí)際業(yè)務(wù)工作中的應(yīng)用，模式具有推廣性。

該系統(tǒng)充分利用了松遼委水利信息化建設(shè)成果，利用虛擬化管理技術(shù)整合利用已有硬件資源，降低環(huán)境成本投入，與國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目、國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程的信息平臺(tái)采用同構(gòu)設(shè)計(jì)，有效降低了后期維護(hù)成本和維護(hù)門檻，累積減免服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份系統(tǒng)、平臺(tái)軟件等資金投入近百萬(wàn)元。系統(tǒng)的建設(shè)基于松遼委智慧水利和松遼委水利信息化頂層設(shè)計(jì)，技術(shù)架構(gòu)和支撐平臺(tái)具有通用性強(qiáng)，容易移植，具有空間可推廣性。地理信息共享平臺(tái)、一站式資源全文檢索技術(shù)的引入，增加了業(yè)務(wù)部門的信息化應(yīng)用管理幅度，具有扁平化組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，降低了技術(shù)門檻，用戶使用效果良好，保障了設(shè)計(jì)的時(shí)間可持續(xù)性。

5　結(jié)語(yǔ)

松遼委農(nóng)村水利管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)于2013年末逐步投入運(yùn)行，并不斷融合完善，已成為松遼委農(nóng)村水利基礎(chǔ)管理工作中重要的信息匯聚、分析和展示平臺(tái)。該項(xiàng)目將業(yè)務(wù)基礎(chǔ)工作與創(chuàng)新工作同步結(jié)合開(kāi)展，是促進(jìn)兩化融合、推動(dòng)水利深化改革工作的一次積極有效嘗試。通過(guò)逐年的運(yùn)行維護(hù)，系統(tǒng)也將不斷得以完善。

TP311.13

A

1002－0624（2015）10－0063－03

2015-03-16