.福建省安溪縣水利局 .安溪縣國土資源局 吳偉成 卓萬生 張國明

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安溪縣山洪災害防范決策支持系統(tǒng)開發(fā)方案綜析

1.福建省安溪縣水利局 2.安溪縣國土資源局 吳偉成1卓萬生2張國明1

山洪災害是山地丘陵地區(qū)的重要災種，每年給廣大人民群眾生命財產(chǎn)安全和社會可持續(xù)發(fā)展構成嚴重威脅，已經(jīng)成為山地丘陵地區(qū)防災減災中十分突出的問題。積極探索山洪災害防治的有效途徑和方法，尤其是防范管理決策系統(tǒng)的建設，已是十分迫切和必要。該文圍繞項目的建設任務、目標與內(nèi)容、設計方法與流程、框架構建、應用系統(tǒng)結構關系以及庫表結構等方面對山洪災害防范決策支持系統(tǒng)的建設進行重點闡述。

山洪災害 防范決策系統(tǒng) 方案綜析

1 開發(fā)背景

安溪縣地處閩南金三角（廈、漳、泉）的結合部，是福建省東南沿海典型的山區(qū)縣份，山地丘陵多，山丘面積占全縣面積85%以上；河流眾多、水系密布、源短流急，多屬暴漲暴落的山區(qū)性河流。受暴雨和臺風影響，全縣山洪災害多發(fā)、頻發(fā)，是全省山洪災害的易發(fā)區(qū)和多發(fā)區(qū)。山洪災害給全縣人民生命財產(chǎn)安全和社會可持續(xù)發(fā)展構成嚴重威脅，已經(jīng)成為全縣防災減災中的突出問題。因此，開展山洪災害防治試點工作，積極探索山洪災害防治的有效途徑和方法，十分迫切和必要。

2 任務、目標與內(nèi)容

2.1 任務來源

國家和福建省山洪災害防治規(guī)劃的試點縣份。

2.2 工作任務(見表1)

表1 項目建設任務一覽表

續(xù)表1

4系統(tǒng)集成（1）完成監(jiān)測預警平臺應用軟件與數(shù)據(jù)匯集平臺軟硬件設備集成； （2）完成監(jiān)測預警平臺應用軟件與現(xiàn)有縣級洪水預警報系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兼容與整合； （3）完成監(jiān)測預警平臺的服務器、工作站等平臺的集成與配置，完成系統(tǒng)軟件平臺、監(jiān)測預警平臺應用軟件及相關軟件的安裝調(diào)試，完成電話傳真預警發(fā)布系統(tǒng)（傳真服務器系統(tǒng)）軟硬件的安裝調(diào)試； （4）完成相關數(shù)據(jù)的整編錄入； （5）完成監(jiān)測預警平臺應用軟件與本次采購的電話傳真預警發(fā)布系統(tǒng)、以及試點縣提供的短信信息機等軟硬件設備的整合； （6）完成監(jiān)測預警平臺應用軟件與現(xiàn)有氣象信息資源的整合； （7）完成縣級監(jiān)測預警平臺網(wǎng)絡軟硬件設備的集成與配置。

2.3 工作內(nèi)容與目標

安溪縣山洪災害防范管理決策系統(tǒng)是福建省防汛系統(tǒng)的重要組成部分，是整體項目的核心工程，將接入專網(wǎng)平臺。系統(tǒng)將建立職責明確、結構完整、功能全面、反應靈敏、運轉協(xié)調(diào)、符合本縣實際情況的山洪災害試點管理軟件系統(tǒng)。提高山洪災害預警預報的準確性和科學性，增強災害事故的搶險救援能力，為建立山洪災害防治的安全長效機制打下基礎。

平臺上：要利用先進的計算機技術、網(wǎng)絡技術、GIS技術和系統(tǒng)集成技術，建立翔實、高效的山洪災害基礎數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理、維護與更新，并實現(xiàn)與其他防汛信息的有機組合，最終實現(xiàn)省、市、縣領導能夠直接調(diào)用各試點單位的資源信息，輔助領導對災害應急事件的指揮。功能上：一方面要與前端信息采集系統(tǒng)相連接進行數(shù)據(jù)信息的采集、接收和存儲；另一方面又要將采集的信息進行智能加工，包括數(shù)據(jù)識別、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)糾錯、數(shù)據(jù)計算等程序，最后將處理后的數(shù)據(jù)信息通過直觀、有效的方式進行發(fā)布與預警。

從系統(tǒng)運行環(huán)境、資源信息、功能應用、新技術等多方面綜合考慮，將各部分融合成一個高效、統(tǒng)一的有機體。建立災害預警信息的內(nèi)外網(wǎng)發(fā)布和管理系統(tǒng)，為災害預防、事故救護提供數(shù)據(jù)采集、處理、語音、通訊等諸多應用提供統(tǒng)一的信息傳輸通道，提高對突發(fā)事故快速反應的處理能力。建立網(wǎng)絡環(huán)境下的應急響應服務系統(tǒng)（具體的內(nèi)容與實現(xiàn)目標見表2）。充分整合和強化專業(yè)部門救護資源，提高應急救援的時效性、準確性、有效性。

表2 項目建設內(nèi)容與目標

3 設計方法與流程

3.1 設計方法

本項目是一個龐大復雜的系統(tǒng)，應按系統(tǒng)工程的方法從組織、過程、技術三個方面進行精心規(guī)劃和實施，充分考慮要有良好的擴展支持，建立可持續(xù)可擴展體系結構，為以后更加深入、更加廣泛地開發(fā)新的應用打下了堅實的基礎。另外，采用業(yè)界標準的Web Service方式提供對外接口，其開放性、標準性和跨平臺特性都須充分保證本系統(tǒng)具有靈活而強大的可擴展性。圖1就是在技術方面所采用的系統(tǒng)設計方法。

圖1 項目技術方面所采用的系統(tǒng)設計方法流程圖

3.2 設計流程（見圖2）

圖2 設計流程示意圖

4 框架構建

4.1 系統(tǒng)架構

隨著當前各行業(yè)業(yè)務內(nèi)容及流程的轉變，相應的信息化系統(tǒng)也逐漸從滿足內(nèi)部的日常辦公和業(yè)務處理轉向快速為內(nèi)部和外部提供信息服務。為此，采用了基于SOA的系統(tǒng)架構為核心的設計方法來滿足上述的業(yè)務要求。

通過以架構為中心，采取以下幾方面措施以實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：

4.1.1架構設計上的分層和單向依賴

對整個設計采用基于組件的分層（Layer）方法，把系統(tǒng)分為應用層（Application Layer）、領域?qū)樱―omain Layer）、體系層（Infrastructure Layer）或更多層，盡可能地擴大系統(tǒng)的重用性（Reusability），同時關注系統(tǒng)的實施設計（Tier）以解決其它問題。不同層次之間是單向依賴的，只能夠由上層調(diào)用下層，或者由下層返回一些消息和錯誤信息給上層。通過制定嚴格的層次間的關系，來保證處于軟件架構的越低層次，組件的重用度越高。

4.1.2形成架構模式實現(xiàn)架構級別的重用

架構框架（Architecture Framework）或基礎架構（Infrastructure Architecture）是輔助實現(xiàn)某種架構的一個子集。許多在架構方面很困難的問題可通過架構框架和基礎架構解決。這些架構框架和基礎架構具有很高重用度的部分，它是對很多個性化的問題的精練和總結，是在很多項目上的逐漸積累。如果能對特定領域的問題，開發(fā)出相應的架構框架。那么這個框架就有了廣泛的重用性（重用范圍從項目范圍擴大到領域范圍）。

4.1.3統(tǒng)一的架構設計流程幫助實現(xiàn)重用

本項目采用了統(tǒng)一過程中定義的4+1架構視圖（用例視圖、邏輯視圖、進程視圖、部署視圖、實施視圖和數(shù)據(jù)視圖），并配合用例驅(qū)動的開發(fā)方法。約束架構的設計和描述，為實現(xiàn)清晰的界定和找到重用部分在方法學上打下堅實的基礎。

4.2 SOA架構概述

面對龐大復雜的系統(tǒng)，如何便于各系統(tǒng)快速開發(fā)和易于擴展，充分考慮現(xiàn)有的成果與未來的建設相互銜接，是項目必須要處理的兩個問題。SOA（Services Oriented Architecture ，面向服務的架構）技術正是在這樣的需求下產(chǎn)生的，其最大的特色無疑是通過業(yè)務驅(qū)動的開發(fā)（Business-Driven Development，BDD）。

4.2.1基于SOA的可擴展系統(tǒng)架構

整個系統(tǒng)架構設計的出發(fā)點是幫助用戶使用某種技術手段來完成業(yè)務流程，其本質(zhì)是“業(yè)務流程”，而不是一個計算機系統(tǒng)或計算機應用。在這一原則下，設計工作就圍繞著“業(yè)務流程”（見圖3）展開的，整個業(yè)務功能的設計和實現(xiàn)采用SOA（面向服務的體系架構），充分保證系統(tǒng)功能和流程實現(xiàn)的靈活性和擴展性。

圖3 可擴展的以服務為核心的系統(tǒng)架構

4.2.2系統(tǒng)在NET下的部署

本項目基于NET多層分布式架構(見圖4)。

圖4 基于NET多層分布式架構圖

4.3 總體框架(見圖5)

圖5 項目開發(fā)的總體框架圖

5 應用系統(tǒng)結構關系

項目的應用系統(tǒng)結構關系見圖6。

圖6 應用系統(tǒng)結構關系示意圖

6 庫表結構

在遵循國家水利部頒布的行業(yè)標準和國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫設計規(guī)范的基礎上，結合建設業(yè)務系統(tǒng)和我省的實際需要和建庫技術需要而進行構建的，其庫表結構見圖7。

圖7 項目的庫表結構圖