水資源管理信息化系統設計與實踐

張國棟

(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設計與實踐

張國棟

(齊齊哈爾市水資源管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

根據水資源管理業務的特點，綜合利用地理信息系統、決策支持系統、集成發布等技術，建設了既能滿足水行政主管部門日常管理需求，又符合社會公眾對相關信息需求的水資源管理信息化系統，實現了水資源信息發布與水資源業務處理的協同管理。系統能夠使管理部門迅速、直觀、有效地掌握水資源變化信息，促進水資源管理工作的信息化、規范化和集成化。

水資源管理；三條紅線；信息系統；WebGIS；管理應用

面對日益嚴峻的水資源形勢，2011年中央一號文件提出了“實行最嚴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務需求出發，充分利用信息技術手段，基本建立了符合實際應用要求的水資源管理信息系統，并對該系統主要功能進行了分析。

1 系統總體設計

1.1 需求分析

從水資源業務管理需求出發，系統應該覆蓋水源地管理、水功能區管理、水資源論證管理、取水許可管理、水資源費征收管理、節約用水管理、入河排污口管理和水務綜合管理等方面的內容。系統應該能夠面向不同層次的使用者，實現從水源、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水平，又滿足社會公眾對相關信息的需求[1]。

1.2 總體框架

根據上述業務需求實際，結合水資源專業模型技術，綜合運用聯機事務處理技術、地理信息系統、決策支持系統等技術，通過建立統一的水資源數據庫中心和覆蓋水行政主管部門監管、業務協同、信息共享和發布系統，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的信息。系統總體框架如圖1所示，其中水資源基本信息服務是基于互聯網建立的面向社會公眾的公共信息門戶，及時發布水資源相關信息，提供辦事服務受理窗口，提高公眾參與和監督水資源管理的渠道；水資源綜合業務管理應用是建立在綜合數據庫的基礎之上，主要服務于水行政主管部門人員的日常業務處理；水資源綜合數據庫包括水資源監測信息接收處理，政務信息、行業管理信息，以及元數據進行匯總整合，通過數據交換層為各級應用提供數據共享[2]。

圖1 水資源管理系統總體框架

1.3 關鍵技術

系統設計遵循J2EE標準規范，采用B/S多層體系結構，分為用戶層、WEB層、業務層和數據層。①用戶層是系統程序邏輯入口點，用戶在客戶端啟動瀏覽器后，從WEB服務器中下載WEB層中的靜態HTML頁面或由JSP或Servlet動態生成的HTML頁面，用戶層使用的技術主要有Javascript、HTML、XML、JavaApplet等。②WEB層即WEB服務層，在J2EE規范定義的WEB服務層由JSP、Servlets等構成，這些基本元素在組裝過程中通過打包來創建WEB組件，WEB組件運行在WEB容器中，來響應用戶層的請求，完成請求調度控制等工作。系統中將使用Spring的MVC作為WEB層框架。③業務層主要起到對各類原始數據進行業務處理，是系統中業務邏輯的核心所在。通過業務規則層對系統中各類數據運算、邏輯運算進行封裝，使得系統的偶合度降低，進而提高系統在不同環境中的復用程度。業務邏輯是否合理，數據計算是否準確，與此部分密切相關。④數據層細分為數據訪問層和數據存儲層。數據訪問層主要用來為業務層提供其運算所必須的各類業務數據。數據存儲層是整個系統的基礎，該層中的表格或視圖往往對應于數據庫中的各類數據表或具體業務中所的各類對象。數據層的作用主要是為業務規則層提供各類數據的實體，以方便業務層進行各類業務數據的計算。

2 系統主要功能與應用實踐

2.1 水資源基本信息服務

水資源基本信息服務模塊主要通過 WebGIS 的方式展示數據庫中的實時監測數據，動態顯示遙測站降水量、主要江河湖庫監測點的水位等水資源量信息，重要飲用水源地與水功能區水質水量監測信息，不同類型取水戶的取水量監測信息，重要入河排污口的主要污染物濃度與排放量監測信息等，并實現自動更新功能。例如：①將遙測站的位置與雨量值顯示在地圖上，可以選擇生成指定時段內的雨量等值線，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時水質監測數據在電子地圖上顯示，以不同顏色代表不同的水質類別，并可以選擇顯示某一水源在不同時間段的水質變化趨勢等，直觀的顯示納入本系統實時監測的水源地水質狀況；③對取水戶的取水量實時監測，顯示不同類型取水戶的取水水量值，選擇顯示特定時間段內某一取水戶的取水總量，直觀了解取水戶的取水狀況。

2.2 水資源業務管理應用

業務管理模塊主要服務于水資源管理的各項日常工作，包括取水許可管理、建設項目水資源論證管理、水資源費征收管理、水源地管理、水功能區管理、節水管理、入河排污口管理等。例如：①取水許可管理包括取水許可網上辦事、許可證查詢、許可證維護等3個功能，主要實現取水戶的取水申請、延續或變更申請的材料上報、受理、審批功能，并將審批結果提交到信息平臺，供用戶查詢和維護；②水資源費征收管理包括查詢取水戶每月的實時數據和歷史數據，根據水量對應系數的測算水資源費，實現應繳水資源費統計、應繳水資源費結算、拖欠公示和費用催繳等功能；③水功能區管理主要包括水功能區實時監測管理和水質自動評價兩個功能，可以實現水功能區內水量、水位、水質監測數據查詢，實現水功能區水質自動評價，并用表格、曲線圖的方式進行描述分析；④入河排污口管理主要包括排污口設置審批與排污口基本資料錄入、查詢、維護功能，具體包括排污口設置單位審批材料上報、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 預警與應急信息服務

預警與應急信息服務模塊包括預警、應急預案管理和應急信息服務3部分。

其中，預警服務是對水資源管理信息進行查詢，并對各種數據進行分析計算，根據業務規則，對超過正常范圍的信息，發出預警消息。

應急預案管理是管理已制訂的應急預案，實現預案的查詢、修改、打印輸出等功能，包括事故類型、預案等級、搶險物資倉庫、搶險隊伍、聯系方式等。

應急信息服務是當發生重大水污染、地震等突發性事件時，為水資源應急管理提供信息查詢、地圖展示、數據統計、分析等信息服務，為水資源應急管理提供輔助決策支持。

3 結論與建議

本文以水資源管理的實際需求出發，建立了集基礎數據采集、綜合業務應用、信息共享發布于一體的水資源管理信息化系統，該系統能為水資源業務應用提供全面、快捷、準確的服務，有效解決信息資源缺乏和共享困難的問題，增強了決策支持能力，提高了辦公效率，為落實“最嚴格水資源管理制度”打下了較好的基礎。

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

[2]潘瑞芳，鐘康云.城市水資源信息管理系統設計與實現[J]．中國現代教育裝備，2009(04):37-40.

1007-7596(2014)11-0083-02

2014-05-09

張國棟(1972-)，男，遼寧遼陽人，工程師。

TV213.4

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