水文水資源監測數據管理平臺研究與應用

張壯壯

摘要：水文水資源監測數據是21世紀我國重要的水利基礎信息資源和戰略資源之一，科學管理和應用有利于政府宏觀決策和科學研究、有利于加快國民經濟建設與發展和水文水利信息化的進程，促進水文水資源監測信息為社會、國民經濟建設、科學研究等提供服務。近年來，隨著平臺化軟件系統的研究與應用，水文水資源監測部門也逐步重視數據管理平臺的開發應用工作，因此進一步加強對其的研究非常有必要。基于此本文分析了水文水資源監測數據管理平臺研究與應用。

關鍵詞：水文水資源；監測數據；管理平臺

1、水文水資源監測數據管理平臺研究意義

水文水資源監測工作的特點是監測站點多、分布廣、地處偏遠、條件艱苦，由于長期對水文工作投入不足，水文水資源監測技術發展緩慢，水文水資源監測數據管理現代化水平低下，造成為經濟社會發展服務的能力不能滿足要求。隨著社會各界對建設和諧社會重要性的認識逐步加深，水文水資源監測工作日益得到重視，投入不斷加大，各水文水資源監測部門在信息采集技術和手段、遠程傳輸方式、現場處理方法以及信息后處理方法等都取得了長足的進步，但長期以來缺乏對水文水資源監測工作的信息化研究，信息管理研究落后于其需求的不斷增長，因此進一步加強水文水資源監測數據管理平臺研究非常重要。

2、水文水資源監測數據應用管理平臺的研究現狀

水文水資源監測數據就用管理平臺主要是基于數據管理PDM原理而發展起來的一種新的平臺化軟件。現水文水資源監測數據應用管理平臺主要的應用為：查詢統計、分析評價以及信息共享與發布。但是據很多技術人員反應，現水文水資源監測數據應用管理平臺的各項應用，尤其是其中的查詢統計以及分析評價都是需要人工來使用相關軟件進行操作之后才能得到自己所需的數據信息，這樣就會使得工作效率下降，而且在統計方面還很容易出錯，另外因水文水資源監測工作是戶外工作，且其還有很多其他特殊工作要求，因此必須對現有的數據管理平臺進行改善。總體來說，其需改善的問題主要有以下幾點：第一，完善管理平臺的數據庫存以支撐相關數據及業務方面的應用。第二，必須開發有關于水文水資源監測數據庫存的管理平臺，保證數據運算的準確性、快速性及自動化，以能滿足用戶查詢統計、分析評價以及其他業務需求，從而提高工作人員的工作效率。第三，水文水資源監測業務最大特點便是其必須進行現場和野外的巡測，因此其必須依靠無線通訊技術來實現其監測結果的入庫。

3、水文水資源監測數據管理平臺

3.1系統體系結構設計

水文水資源監測數據管理平臺軟件系統總體上是基于Internet/ Intranet技術的瀏覽器/服務器模式，采用.net技術的結構設計與解決方案，利用ESRI公司ArcGIS系列產品作為開發平臺（包括ArcGISDeskTop或ArcView桌面軟件，ArcSDE空間數據庫引擎技術和Arc工MS數據發布技術），實現系統的高效、穩定、可擴展、易維護、開發周期縮短及與平臺無關等特性，同時具有良好的移植性能，可移植到大多數操作系統上，如Windows系列、Unix系列、Linux系列、Palm平臺等。體系結構如圖1表示。

3.1.1表示層。表示層為用戶提供交互界面，側重于用戶圖形界面（GUI），用于完成接收用戶的輸入，并向應用程序服務器發出處理請求和顯示返回的處理結果。客戶層選用瀏覽器作為本系統的主要客戶端。

3.1.2中間層。中間層，通常也被稱為業務邏輯層，是應用軟件系統業務集中處理邏輯的部分。

1） Web層。Web層包含Web服務器和ArcIMS應用服務器，通過連接器進行協調工作，共同完成對來自客戶層的HTTP請求的響應。

2）數據的存取方式。應用軟件通常會使用數據庫。數據庫中的數據，可以看成是對象的持久化保存，同樣軟件系統處理的實體對象數據需要持久化保存在數據庫中，因此，必須處理系統同數據庫的交互，以及數據的存取和轉換方式的問題。

3）業務邏輯的組織方式。在業務邏輯的處理中，必須保證處理的正確性和完整性，這將會涉及到事務處理。通常把業務邏輯封裝成組件的形式，以得到最大的可重用性。

4）層的部署和層間交互。對于一個多層的應用軟件系統來說，通常把不同的部分部署在不同的邏輯或物理設備上。水文水資源監測數據管理平臺是一個基于.net的WebGIS系統，涉及到Web服務器、組件服務器、地圖應用服務器和數據庫服務器等不同的服務設備。系統中間層必須處理Web服務器和地圖應用服務器之間的訪問：通過Arc工MS應用服務器的連接器實現；地圖應用服務器和空間地圖數據庫之間的數據訪問通過ArcSDE（空間地圖數據引擎）實現；Web服務器和水文水資源監測數據庫之間的數據傳輸通過數據庫連接池實現。

3.1.3數據管理層。數據管理層處于系統體系結構的最底層，為整個系統提供數據支撐。數據庫系統在這一層包括水文水資源監測數據庫和空間數據庫等。

3.2維護管理

維護管理功能通常由系統管理員級別的少數用戶使用，通過提供數據維護功能可以方便直接對數據庫的數據進行維護，而無須通過數據庫管理軟件進行專業操作。維護管理子系統包括基礎數據維護、用戶權限管理、水文水資源監測數據維護、地圖數據管理、系統備份功能。其中地圖數據管理功能（包括水文水資源監測的監測點、河流、湖泊水庫等點線面圖層的編輯）用戶可使用ArcMap桌面軟件實現，不需要在數據管理平臺軟件系統中實現。

總之，水文水資源監測數據對于我國水利發展來說非常重要，同時水文水資源監測數據也是我國資源戰略決策的重要基礎數據之一。所以為促進我國國民經濟的發展，實現我國經濟及社會的可持續發展，必須重視水文水資源監測數據應用管理平臺的研究及分析。

參考文獻：

[1]趙玉然，岳樹堂，劉克巖，張國娟，劉獻峰，王成建.水文水資源監測數據整編處理系統研發與應用[J].南水北調與水利科技，2009，03：55-58.

[2]謝啟順.水資源監測物聯網平臺的設計[D].哈爾濱工業大學，2014.