抚顺防汛指挥系统方案.doc

抚顺市防汛指挥系统实施方案一、前言抚顺市水水务局在“数字地球”、“数字水利”等背景下，经过多年努力建设了防汛指挥系统的网络和计算机核心硬件平台，并独立开发了水资源管理系统的部分模块，取得了同行的一致好评抚顺市防汛指挥系统的建设，是抚顺市数字水利工程建设的开路先锋，无论从基础软硬件平台建设，还是地理信息数据库建设，都是从抚顺市数字水利的技术高度来进行系统的设计和开发，以推进抚顺市水利的现代化建设，为抚顺市水利事业可持续发展的战略奠定良好的信息平台框架基础二、水利信息化建设对GIS 的要求地理信息是水利工作的重要基础之一传统的对地理信息的手工管理方式已经被科学技术的进步所淘汰，水利行业需要运用先进的信息管理手段来提高工作效率，推进信息化建设进程地理信息系统（GIS） 技术为水利行业信息管理的标准化、网络化、空间化提供了有效的工具GIS 在水利行业的应用非常广泛，包括：防汛抗旱决策支持、水资源管理、水环境保护、水文监测、水土保持、江河流域规划、水利设施管理、水利工程规划、城市防洪、农田水利等多个方面无论在哪个方面的应用，水利行业的GIS系统要求具有以下特点：1. 界面友好、工具丰富拥有图文并茂的界面是GIS 最基本的功能，除此之外，GIS 软件所提供的丰富的工具也是必不可少的。

2. 系统要以数学模型和决策分析为支撑如何要让GIS 在水利行业发挥出更大的作用呢？利用GIS 软件特有的专业分析功能水利行业要求GIS 平台提供专业的分析算法和专业模型，以便对各种水利数据进行深层次的分析，使系统具有辅助决策支持功能，为有关部门提供科学的计算结果和决策依据3. 系统要能够管理海量数据由于行业的特殊性，水利信息系统综合数据库是由实时水雨情库、工程信息库、社会经济信息库、图形库动态影像库、历史大洪水库方法库、超文本库、水文数据库等多个数据库组成庞大的数据量要求GIS 具有海量数据管理功能4. 易于客户化如何将一个GIS 平台变成适合水利行业的、满足业务技术需求的GIS系统，关键在于用户的二次开发GIS 平台应该支持标准的开发环境，易于系统定制，方便开发，并可以定制专业模型5. 支持网络化在网络技术和环境日趋成熟和完善的时代，水利部门要借助网络技术，充分利用网络资源，实现资源共享，这就要求GIS 系统支持B/S 、C/S 模式，支持Internet/Intranet 技术，实现网络化6. 支持通用标准要求支持通用的计算机技术标准，如基于工业标准的组件对象模型（COM）；支持计算机辅助工程（CASE） 工具；支持Windows的用户界面标准（GUI）；使用标准的可视化建模语言UML来定制数据模型；支持工业标准的大型数据库；通过TCP/IP、HTTP协议运用标准的XML、SQL实现基于网络的通讯等。

7. 系统要统一规划，分步实施在设计和规划系统之初，我们就应该从宏观、全局、长远的角度来统筹考虑，但因为经费的投入问题、现阶段的应用需求，以及其他各种软硬件环境的制约，无法“一步到位”这样，“统筹规划，分布实施”就不失为一种上佳选择而要做到这一点，系统所依赖的GIS 平台的可伸缩性，可扩展性则是关键因此，要求基于GIS 的系统建设可以分步实施，由初级搭建到构架完善，可以无缝扩展，系统数据和程序能够平滑移植8. 系统的可集成性水利GIS 在实际应用中往往要跟其他的诸如MIS 或OA 等系统紧密结合，方可满足需求因此，我们要求GIS 可以与外部系统无缝集成9. 系统的安全性系统的安全性应具有三个方面的意义：一是系统自身的坚固性，即系统应具备对不同类型和规模的数据和使用对象都不能崩溃的特质，以及灵活而强有力的恢复机制；二是系统应具备完善的权限控制机制以保障系统不被有意或无意地破坏；三是系统应具备在并发响应和交互操作的环境下保障数据安全和一致性三、总体设计方案应用先进的计算机软件技术和网络技术，开发抚顺市防汛指挥系统软件本系统建设任务是：开发符合规范、实时高效、运行稳定、开放成熟的防汛抗旱业务数据库；建设防汛抗旱网页；运用先进的Internet/Intranet技术平台实现防汛抗旱各类信息网络化的传输处理、存储、调用、查询、发布及管理；对汛情信息、工情信息、旱情信息、防汛调度信息、洪涝旱灾信息等进行分析。

拟建成的抚顺市防汛指挥系统，为防汛抗旱提供功能完善的信息查询和决策支持系统以WEB服务为主体，GIS技术为支撑，结合遥感图像和多媒体数据，以水文、气象、地理为依据，空间数据和属性数据为基础，集数据采集、管理、分析、表达为一体，利用数据库管理技术和高级编程语言，以灾害监测及评估为主要目的，实现图、文、表一体化系统建成后，将为全面、迅速、及时、准确地掌握全市主要江河、大中型水库、大型水闸、重点堤围、重点地区、暴雨中心的水雨风情状况提供方便；为流域洪水预报、灾情评估提供及时的基础资料；具有在短期内对重点地点、地段进行实时监测，为防洪抗旱调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学依据；为实现工程自动化管理提供信息基础系统以抚顺水务局为中心，放置GIS服务器、WEB服务器和数据库服务器由于C/S模式存在Client端跨多平台的问题，而Browser/Server综合了浏览器、WEB等多项技术，提供“多层次连接”的新的应用模式，即客户机可与相互配合的多个服务器组合相连接以支持各种应用服务，而不必关心服务器的物理位置，形成多点到多点的结构模式B/S应用模式可以使信息高度分散而实现资源共享，又可使管理高度集中而降低成本，兼顾主机集中式和C/S分布式的优点。

因此，我们采用，以B/S结构为主，C/S结构为辅的混合结构抚顺市防汛指挥系统在防汛抗旱指挥决策过程给予支持抚顺市防汛指挥系统中的中央系统包括信息接收处理、气象产品应用、灾情评估、信息服务、汛情监视、会商、防汛抗旱管理等子系统，同时还有支持上述各子系统工作的综合数据库其中汛情监视可根据实时的雨、水、工情等信息，与相应的各种特殊值及防洪预案进行比较，如果超限，则以系统自动触发方式，通过光、声、闪耀等形式给出报警信息洪水调度包括防洪形势分析、调度方案制订、方案的评价与选择、决策实施，灾情评估包括确定淹没区水位、确定淹没区范围、灾情评估、迁安咨询、实际灾情的统计等系统关键技术包括：地理信息系统(GIS)技术在空间数据库的管理，电子地图技术在信息服务、汛情监视、防汛抗旱管理等多个系统的应用，GIS技术提供的空间分析与网络分析技术的应用，数字高程模型技术用于灾情评估系统对洪水淹没范围和淹没水深的计算，基于Intranet的GIS技术的应用；万维网(WWW)技术的应用；多媒体技术、可重用模块技术、专家系统技术在防洪决策中的应用；航空、航天遥感技术在对旱情分析、旱情评估、洪水预报、洪涝灾害范围估算、洪涝灾害评估等方面的应用。

四、系统结构考虑到的抚顺市防汛指挥决策系统从低端到高端的可扩充性，提供一个可伸缩的解决方案，用户可以综合考虑数据量、技术需求、应用需求、资金配置等诸多因素，选择不同的配置方案，如服务器端的软件和客户端的配置及许可协议个数等基于抚顺市水务局的业务规模和所辖区域的地理分布以及相关部门的业务特点，建议采用Client/Server 和Browser/Server 结合的方式，将系统建成资源共享、又可灵活延展的实用的GIS 系统在服务器端，将大量的水文数据（包括图形数据和属性数据）存放在大型数据库中，用空间数据库进行管理；然后借助WebGIS Internet/Intranet上发布数据因为各水利部门工作分工不同，对水文数据的应用程度也不同，本着资源共享和合理投资的原则，建议客户端可根据不同需求，配置不同层次的软件：对于只需简单浏览、查询的科室，客户端机器上无需安装GIS软件，用通用的IE览器查看WEBGIS发布的数据即可对于要一定分析功能，但不需要高级的空间分析功能和对面向对象的空间数据进行交互定义修改的部门，均可考虑采用专业GIS为其应用平台 根据抚顺防汛指挥系统功能及技术要求，我们提出适合抚顺防汛指挥系统的GIS 应用的配置建议。

方案如下图所示：DBMS空间数据库引擎空间IMSGISCAD/MapInfo..GISCADGISCAD/MapInIE/Mo/MapXX数据维护、分析部门分析决策部门浏览、查询TCP/IPHTTP服务器端客户端整个系统以WebGIS系统主体，以动态交互网页技术为补充，采用（WebServer + MapServices + 空间数据库引擎）三层结构、动态提取信息的方式完成系统功能系统以SQL Server数据库做后台支持，相关资料的显示输出如行政分区、道路交通、河流、湖泊、水系、地形地貌、植被分布、水库、水利工程、城市主要建筑物、防洪工程、防汛抗旱组织与机构等与全市1：20000数字地图，城区1：X数字地图数据紧密结合，以专题图为Web表现形式，具有良好的可视化界面综合数据库SQL Server空间搜索引擎地图信息发布服务 WEB服务器模型运算空间数据编辑GIS 平台3D 三维分析Spatial 空间分析浏览器GIS浏览A GIS 平台远程分析用户HTTP Internet/Intranet内网用户外网用户TCP/IP 抚顺市防汛指挥系统GIS的配置建议服务器端信息库系统包括：以气象信息库、雨水情信息库、工情信息库、旱情信息库、社会经济信息库、组织与机构信息库、图形图像库、超文本库等多个数据库构成的基础数据库；提供专业水利模型应用的模型库、方法库；提供模型数据运算过程支持的中间数据库；及提高共享访问的模型运行结果数据库；提供通过空间数据库引擎管理的行政分区、道路交通、河流、湖泊、水系、地形地貌、植被分布、水库、水利工程、城市主要建筑物、防洪工程、防汛抗旱组织与机构等空间数据，1：20000和1：X基础地理数据。

信息库的规划如下图所示：用户抚顺市水务防汛指挥系统关系数据库管理系统标准及规范地理信息系统平台模型库方法库中间数据库防汛抗旱及水资源空间数据1：20000和1：X基础地理数据气象信息库雨水情信息库工情信息库旱情信息库社会经济信息库组织与机构信息库图形图像信息库超文本信息库结果数据库数字高程模型库基础数据库综合数据库(SQL Server2000)抚顺市防汛指挥系统信息库系统规划图五、功能模块整个B/S结构系统的内容，采用三层结构、动态提取信息的方式完成系统功能根据抚顺市防汛指挥系统需求，在逻辑上进行优化，最终将功能模块组合为N个，这N个功能模块构成整个应用系统的总体框架站点导航（共N块）：首页—水文信息—气象信息—防汛信息—抗旱信息—工程措施—非工程措施—综合信息—通讯网络1、水文信息水文信息是整个系统的一个重要组成部分，水文信息的收集、查询、统计分析是防汛抗旱决策分析的一个重要依据，也是建立预报模型的基础系统采用Windows2000 Server作为网络操作系统、IIS5.0作为WEB服务器，以SQL Server数据库作为数据库服务器，按内容分为以下七个模块:①、雨情简报的录入、查询、分类、统计②、降雨分部图查询统计③、水情简报（包含：江、河、库水情简报、大中型水库水情简报、枯期水情简报、湖泊水情简报、墒情简报）的录入查询和统计④、遥测信息（包含：流域水情和雨情、大中型水库水情和雨情）⑤、实时水情信。