摘要：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)水利行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，本文介紹了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利信息服務(wù)、防汛抗旱、水調(diào)信息發(fā)布和水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；水利信息；信息服務(wù)

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)08-10ppp-0c

近年來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利行業(yè)的廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)水利行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。水利網(wǎng)絡(luò)是水利信息管理、防汛抗旱指揮、水調(diào)信息發(fā)布、水文監(jiān)測(cè)、水土保持等各種水利應(yīng)用和決策的傳輸平臺(tái)，是水利行業(yè)的重要設(shè)施之一。高效、快速、可靠和暢通的水利網(wǎng)絡(luò)是保證信息能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、安全傳遞的基礎(chǔ)。

1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利信息服務(wù)上的應(yīng)用

傳統(tǒng)的水利信息服務(wù)是在一種非網(wǎng)絡(luò)形式下進(jìn)行的，由用戶提出服務(wù)請(qǐng)求，以手工檢索為主要服務(wù)方式。因此，傳統(tǒng)的水利信息服務(wù)在很大程度上受到時(shí)間和空間的制約，工作效率極其低下。而在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為信息服務(wù)提供了一種全新的服務(wù)方式，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)提出自己的信息需求，檢索條件可以是多種檢索條件的組合，再通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)的檢索系統(tǒng)，檢索出符合條件的信息，并在網(wǎng)上把結(jié)果直接反饋給用戶或以電子郵件等傳輸形式，迅速及時(shí)地傳遞給用戶。這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式為水利信息服務(wù)提供了超越時(shí)空限制而又便捷、迅速的服務(wù)方式。

網(wǎng)絡(luò)將不同類型信息源組合在一起，包括電子版的圖書、期刊、論文、政府工作報(bào)告、會(huì)議文獻(xiàn)、信息報(bào)道等，網(wǎng)絡(luò)資源中有基本原理知識(shí)、有事實(shí)案例、有消息和有數(shù)據(jù)，這些資源在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下可以為水利決策者、管理者、科研人員、學(xué)者等不同的信息需求者提供廣泛而豐富的信息源，給用戶全方位、多元化的信息服務(wù)。

2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在防汛抗旱系統(tǒng)中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)化防汛抗旱系統(tǒng)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)，以公用光纖電路和已建專網(wǎng)微波電路為主要傳輸手段，以多業(yè)務(wù)交換機(jī)構(gòu)建綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了圖像、數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)的接入、傳輸和交換，建成的一個(gè)“三網(wǎng)合一”的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。使用防汛抗旱系統(tǒng)，能迅速采集和傳輸防洪抗旱所需的水雨情、旱情、災(zāi)情信息，對(duì)汛情和旱情及其發(fā)展趨勢(shì)做出科學(xué)的判斷和預(yù)測(cè)，科學(xué)地分析制定出防洪抗旱調(diào)度方案，為正確指揮抗洪救災(zāi)提供決策支持。

一般，系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為防汛抗旱信息網(wǎng)的主干，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用星型結(jié)構(gòu)，可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，便于維護(hù)和管理。

防火墻把網(wǎng)絡(luò)分為內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)2個(gè)部分，防火墻內(nèi)采用保留IP地址，而防火墻采用《國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)工程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(CNFCS-NET)IP地址和域名規(guī)定》，因此，需要兩套獨(dú)立的域名服務(wù)器系統(tǒng)，分別稱為“內(nèi)部DNS”和“外部DNS”。內(nèi)部DNS負(fù)責(zé)內(nèi)部域名的解析，并對(duì)內(nèi)部用戶訪問Internet的域名進(jìn)行解析。外部DNS負(fù)責(zé)Internet上的用戶對(duì)防汛抗旱指揮系統(tǒng)域名的解析。

交換機(jī)安裝于防火墻內(nèi)部，連接集線器及各種服務(wù)器，如內(nèi)部域名服務(wù)器、內(nèi)部Dhcp服務(wù)器、內(nèi)部郵件服務(wù)器、內(nèi)部Ftp服務(wù)器、內(nèi)部www服務(wù)器、代理服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器及管理工作站等，這是防汛抗旱網(wǎng)絡(luò)的核心。外部域名服務(wù)器、外部郵件服務(wù)器、外部www服務(wù)器及外連的路由器(撥號(hào)服務(wù)器)與一臺(tái)集線器連接．處于防火墻外。

外部www 服務(wù)器是防汛抗旱指揮中心對(duì)外公開信息的平臺(tái)，供Internet上的用戶使用。內(nèi)部www服務(wù)器專為防汛抗旱指揮中心及相關(guān)的水利單位服務(wù)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過路由器實(shí)現(xiàn)與Internet的連接。

3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)上的應(yīng)用

水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、水調(diào)信息數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，發(fā)布服務(wù)器為核心，建立基于交互式Web、自報(bào)/查詢短消息、自動(dòng)收發(fā)郵件及自動(dòng)語(yǔ)音應(yīng)答等多途徑的信息發(fā)布模式 ，以實(shí)現(xiàn)水調(diào)信息的快速、跨時(shí)空發(fā)布的系統(tǒng)。通過水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)，可以及時(shí)、全方位、多元化地了解水調(diào)的信息，為正確做出決策提供強(qiáng)有力的支持。

一般，水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程如圖1所示。

圖1 水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程

其中，網(wǎng)絡(luò)通信是水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)的核心部分，系統(tǒng)通過它可以實(shí)現(xiàn)水調(diào)信息的發(fā)布、查詢。信息發(fā)布方式通常有：自報(bào)/查詢短消息發(fā)布方式、交互式Web發(fā)布方式、自動(dòng)收發(fā)郵件發(fā)布方式和語(yǔ)音自動(dòng)查詢發(fā)布方式。

3.1 自報(bào)/查詢短消息發(fā)布方式 可通過兩種方式來實(shí)現(xiàn)自報(bào)/查詢短消息發(fā)布。

3.1.1終端方式

以GSM網(wǎng)的短信中心作為“中轉(zhuǎn)站”，傳輸過程完全在GSM網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行。水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)中信息接收方為GSM手機(jī)。信息發(fā)布方為中心站計(jì)算機(jī)，采用的通訊設(shè)備為GSM通訊終端。

3.1.2 網(wǎng)關(guān)方式

網(wǎng)關(guān)方式即指短消息在支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)之間傳輸。信息發(fā)布系統(tǒng)以兩種方式與短信平臺(tái)相連接，包括：(1)通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)與短信平臺(tái)通信；(2)通過獨(dú)立的專網(wǎng)直接與短信平臺(tái)連接，通過短信平臺(tái)收發(fā)短信。其中，由于專網(wǎng)具有安全、高效、可靠的傳輸特性，所以網(wǎng)關(guān)方式在水調(diào)信息發(fā)布系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

3.1.3 交互式Web發(fā)布方式

交互式Web發(fā)布方式是基于Internet網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用Asp.net開發(fā)工具，網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)頁(yè)信息均可通過HTML格式進(jìn)行Web發(fā)布，Web服務(wù)器通過ADO技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)連接。當(dāng)用戶在客戶端發(fā)出查詢請(qǐng)求后，通過瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，Web服務(wù)器將相應(yīng)的頁(yè)面返回，供用戶瀏覽查詢。

3.1.4 自動(dòng)收發(fā)郵件發(fā)布方式

自動(dòng)收發(fā)郵件發(fā)布方式是通過SMTP、POP3協(xié)議實(shí)現(xiàn)電子郵件的發(fā)送和接收。郵件發(fā)布可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)發(fā)送、郵件報(bào)警及自動(dòng)回復(fù)等功能。通過用戶訂閱郵件的要求來發(fā)布水調(diào)信息。

3.1.5 語(yǔ)音自動(dòng)查詢發(fā)布方式

考慮到電話網(wǎng)的覆蓋范圍廣于GSM網(wǎng)、電話設(shè)備的普及程度較手機(jī)更為廣泛等因素，通過PSTN網(wǎng)以語(yǔ)音的方式來發(fā)布水調(diào)信息，可以作為以上發(fā)布方式的一種補(bǔ)充，并也不失為一種非常實(shí)用的發(fā)布方式。

4 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水文測(cè)報(bào)中的應(yīng)用

水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)是一種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進(jìn)水情信息實(shí)時(shí)收集處理系統(tǒng)。它應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信、遙感測(cè)量和計(jì)算機(jī)技術(shù)，完成對(duì)江河、水庫(kù)、流域內(nèi)降雨量、水位、流量等參數(shù)的實(shí)時(shí)收集和處理，以此實(shí)現(xiàn)防洪、供水、發(fā)電等優(yōu)化調(diào)度、提高防洪能力和水資源利用水平。水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)一般由遙測(cè)站（對(duì)水位、雨量、流量等進(jìn)行測(cè)量的服務(wù)站）、中心站和分中心站構(gòu)成，如圖2所示。

網(wǎng)絡(luò)水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)的工作流程一般如下：各遙測(cè)站定時(shí)(每2分鐘一次)通過傳感器對(duì)水位、雨量、流量等信息進(jìn)行采集，經(jīng)處理后存儲(chǔ)，待整點(diǎn)或采集的數(shù)據(jù)變幅大于設(shè)定值時(shí)再通過超短波向分中心站傳送信號(hào)，分中心收到數(shù)據(jù)后經(jīng)預(yù)處理送入遙測(cè)中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工存入遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過Web服務(wù)器或超短波向外中心站發(fā)布。中心站和分中站通過電臺(tái)來接受無線電信號(hào)，在中心站和分中心站都要安裝信號(hào)接收設(shè)備，這些接收設(shè)備一般有：接收信號(hào)的中心控制儀、通信數(shù)傳電臺(tái)、天線及支架、UPS不間斷電源、電臺(tái)電源、避雷器等。其中，中心站和分中心站都是相互獨(dú)立的，每個(gè)分中心站都要安裝一套信號(hào)接受設(shè)備。如果在中心站和分中心站之間通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用數(shù)據(jù)，則分中心站和中心站就構(gòu)成了客戶/服務(wù)器應(yīng)用系統(tǒng)。中心站和分中心站之間的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一般有系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)和Internet網(wǎng)絡(luò)兩種。內(nèi)網(wǎng)是與相關(guān)職能部門專網(wǎng)連接的涉密網(wǎng)，Internet是跟公眾互聯(lián)網(wǎng)連接的非涉密網(wǎng)。

通常網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)有3種：

(1)雙主機(jī)。每人配備兩臺(tái)主機(jī)，也就是主機(jī)所有的配件包括處理器、主板、硬盤、內(nèi)存等都是兩套，通過轉(zhuǎn)換器共用顯示器上外網(wǎng)用外網(wǎng)主機(jī)，上內(nèi)網(wǎng)用內(nèi)網(wǎng)主機(jī)，內(nèi)、外網(wǎng)可以得到徹底的物理隔離。這種技術(shù)最簡(jiǎn)單，使用方便，安全性最好，但費(fèi)用最高，差不多是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的價(jià)格。

(2)隔離卡技術(shù)。其核心技術(shù)是雙硬盤技術(shù)，啟動(dòng)外網(wǎng)時(shí)關(guān)閉內(nèi)網(wǎng)硬盤，啟動(dòng)內(nèi)網(wǎng)時(shí)關(guān)閉外網(wǎng)硬盤，使兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)和硬盤物理隔離，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，但使用稍麻煩，因?yàn)檗D(zhuǎn)換內(nèi)外網(wǎng)要關(guān)機(jī)和重新開機(jī)。

(3)單主板安全隔離計(jì)算機(jī)。其核心技術(shù)是雙硬盤技術(shù)，將內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換功能寫入BIOS中，并將插槽也分為內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，使用方便，價(jià)格界乎于雙主機(jī)和隔離卡之間。

圖2 水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)

5 小結(jié)

水利科技信息化的程度是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)水利科研水平、水利資源開發(fā)利用程度和水利建設(shè)綜合實(shí)力的重要因素?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展正在對(duì)水利事業(yè)建設(shè)水平的提高產(chǎn)生著重要而深遠(yuǎn)的影響，而網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給水利行業(yè)的發(fā)展帶來了新的變革。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫增義，吳躍.水情自動(dòng)測(cè)報(bào)技術(shù)基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M].北京:中國(guó)水利電出版社，1999.

[2]翁文斌，王忠靜，趙建世.現(xiàn)代水資源規(guī)劃——理論、方法和技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2004.

[3]劉南，等.Web GIS原理及其應(yīng)用[M].科學(xué)出版社，2OO2.

[4]任曉東，陳正江，湯國(guó)安.地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].北京:科學(xué)出版社，2005.