周 斌，郭麗娜，周小隆，肖 林，于晶晶

（長江水利委員會網(wǎng)絡(luò)與信息中心，湖北 武漢 430010）

21世紀(jì)是信息的時代，是高新技術(shù)快速發(fā)展的時代，國家提出數(shù)字水利、水利信息化這一全新概念，即，將充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)和利用水利信息資源。隨著 3G（第3代數(shù)字通信）時代的來臨，3G 的高帶寬、多任務(wù)、實(shí)時化、個性化，及其強(qiáng)大的多媒體支持特性，使得很多過去難以實(shí)現(xiàn)的移動業(yè)務(wù)功能應(yīng)用成為可能。3G 是支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)，是將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)，能夠同時傳送語音及數(shù)據(jù)信息（電子郵件、即時通信等）等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無線漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息的服務(wù)。

防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)就是在移動 3G 通信平臺上建立的，該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用將大大提高長江水利委員會（以下簡稱長江委）防汛抗旱、水行政等水利業(yè)務(wù)應(yīng)用信息化水平，全面提升水利事業(yè)活動的效能。

1 防汛抗旱辦公系統(tǒng)現(xiàn)狀

全國各級防汛抗旱部門十分重視信息化建設(shè)，并逐步開始建設(shè)防汛抗旱指揮決策支持系統(tǒng)。水利部水利信息中心自 1993年開始研制雨情氣象信息接收處理應(yīng)用系統(tǒng)，1999年推出了“天眼 2000”雨情氣象信息系統(tǒng)，并在水利部投入業(yè)務(wù)運(yùn)行[1]。

2003年6月，國家發(fā)展和改革委員會批準(zhǔn)《國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程可行性研究報告》，工程建成后，完成了特別重要地區(qū)的水情信息采集系統(tǒng)建設(shè)，建立了大江大河主要河段的洪水預(yù)報系統(tǒng)，建立了重要河段的洪水調(diào)度及仿真模擬系統(tǒng)，開展了旱情信息采集和實(shí)時工情采集試點(diǎn)工作，建立了抗旱管理應(yīng)用系統(tǒng)。通過系統(tǒng)建設(shè)，基本形成了防汛抗旱指揮的基礎(chǔ)平臺，實(shí)現(xiàn)了部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化。隨著工程的深入開發(fā)，一批軟件系統(tǒng)已開發(fā)完成投入使用，成為汛旱情監(jiān)視、洪水預(yù)報、防汛會商必不可少的工具和平臺，其中決策支持系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。

先期開發(fā)的水情會商系統(tǒng)，已成為國家防汛抗旱總指揮部日常會商工具，具有界面友好、快捷高效、維護(hù)簡便、技術(shù)先進(jìn)、易于推廣等特點(diǎn)。汛旱情監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)視全國雨情、水情、工情和災(zāi)情，實(shí)現(xiàn)了對暴雨災(zāi)害、水情突變、工情險情、江河洪水進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視和預(yù)警?！短煅邸贩姥纯购邓臍庀缶C合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，由實(shí)時雨情天氣、熱帶氣旋、致洪暴雨等信息系統(tǒng)，以及降水天氣信息綜合分析系統(tǒng)組成，在流域機(jī)構(gòu)和省、地（市）、縣級幾十個防汛指揮機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用，均發(fā)揮了顯著效益。

然而，這些系統(tǒng)大多是基于桌面電腦的應(yīng)用，只能在辦公室或者應(yīng)急指揮中心使用。而防汛抗旱工作人員常常需要深入第一線，到現(xiàn)場去實(shí)地勘測水、雨、工、災(zāi)情，并將情況上報到指揮中心，而指揮決策者通常身兼數(shù)職，事務(wù)繁忙，無法全面、實(shí)時、主動地獲取汛情旱情信息，嚴(yán)重影響了防汛抗旱指揮決策的效率。

隨著移動終端設(shè)備功能的增強(qiáng)及移動通信網(wǎng)絡(luò)性能的提高，使防汛抗旱指揮領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)人員隨時隨地地掌握汛情、旱情動態(tài)成為可能。

2 防汛抗旱辦公系統(tǒng)需求分析

長江流域是防汛抗旱工作的重點(diǎn)區(qū)域，流域跨越17個省、自治區(qū)和2個直轄市，平均每年都有 4～5個區(qū)域受到不同程度的洪水、旱情災(zāi)害，給國家造成上億的損失。為及時有效地進(jìn)行防汛抗旱決策，長江水利委員會（以下簡稱長江委）各相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)和工作人員需要隨時隨地地了解氣象、雨情、水情、旱情等實(shí)時信息及相關(guān)預(yù)警信息[2]。

因此，防汛抗旱相關(guān)業(yè)務(wù)和辦公系統(tǒng)需要移動信息系統(tǒng)應(yīng)用的支持和拓展，通過在手機(jī)上安裝防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件，使得手機(jī)也具備了和電腦一樣的辦公功能，從而消除空間的局限，拓寬業(yè)務(wù)使用范圍。借助手機(jī)通信的便利性，使得指揮決策者無論身處何種緊急情況下，都能高效迅捷地開展工作，尤其是對于突發(fā)性事件的處理、應(yīng)急性事件的部署能提供全面、快捷、準(zhǔn)確的信息服務(wù)，以增強(qiáng)防汛抗旱決策支持能力。

防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)需求可概括為以下幾點(diǎn)：

1）安全。系統(tǒng)在各通信鏈路的傳輸過程中，需要確保水文、水行政等信息的保密性、完整性和不可抵賴性。移動接入安全不僅要解決移動終端、公網(wǎng)傳輸、移動應(yīng)用、安全兼容等單一方面的安全需求，更要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的安全移動接入。

2）雙向。既可以實(shí)現(xiàn)氣象、雨情、水情、旱情等信息的綜合查詢等基本操作，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場采集，同時實(shí)現(xiàn)防汛抗旱相關(guān)業(yè)務(wù)及辦公系統(tǒng)的移動應(yīng)用。系統(tǒng)的移動終端應(yīng)逐步成為無任何業(yè)務(wù)限制既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入，又能實(shí)現(xiàn)防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用展現(xiàn)與交互，等同于防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)固定終端的移動設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)真正的移動辦公。

3）多媒體。通過采用文本、圖片、語音、視頻等多媒體的信息表達(dá)形式，使得防汛抗旱移動應(yīng)用系統(tǒng)更方便、實(shí)用、直觀。

4）全方位。基于智能手機(jī)、PDA、筆記本等移動終端，完成對防汛抗旱應(yīng)用系統(tǒng)的在線快速訪問；基于 3G 技術(shù)，使得每個防汛工作人員在不增加裝備的情況下能夠使用防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)。

2.飼料存貯的地方要干燥，并且通風(fēng)要好。在玉米存儲過程中要定期檢查料庫的溫度和濕度。料庫溫度不要超過24℃，相對濕度要在80%以下，防止發(fā)熱潮濕。

5）無限制。任何一種品牌、任何一款移動終端都可以有一種方式承載移動應(yīng)用，無終端品牌的限制；支持各種 3G 傳輸網(wǎng)絡(luò)。

3 防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 總體設(shè)計(jì)

結(jié)合長江委防汛抗旱工作自身的特點(diǎn)，防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)開發(fā)是基于 TCP/IP 協(xié)議，3G 網(wǎng)絡(luò)的移動手持設(shè)備的信息交互平臺。通過該平臺可以實(shí)現(xiàn)包括水情、雨情、工情、旱情、氣象等信息的全面，迅速，動態(tài)地實(shí)時推送與獲取，促進(jìn)信息交流、共享和利用，提高防汛抗旱決策效率，逐漸推進(jìn)實(shí)現(xiàn)辦公現(xiàn)代化、信息化，信息資源本地化和決策科學(xué)化。防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)由移動終端，Web、應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫等服務(wù)器組成，具體組成如圖1所示。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了方便快捷的信息共享，任何用戶只要通過注冊的移動終端利用 3G 網(wǎng)絡(luò)即可訪問數(shù)據(jù)庫，從而克服了時間和空間的限制。

圖1 長江委防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)組成

防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)服務(wù)器端開發(fā)采用.NET 平臺，數(shù)據(jù)庫采用 SQL Server 產(chǎn)品。在開發(fā)過程中運(yùn)用了3種新技術(shù)，具體如下：

1）數(shù)據(jù)整合。由于歷史原因，現(xiàn)有的系統(tǒng)都是由不同廠家開發(fā)的，其技術(shù)的架構(gòu)不同，造成了不同數(shù)據(jù)分別存放于不同版本的數(shù)據(jù)庫環(huán)境（ORACLE,SQL Server）形成了數(shù)據(jù)孤島。移動辦公系統(tǒng)為了減少重復(fù)投資，且需要利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源，因此必須對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。整合從數(shù)據(jù)庫層面進(jìn)行，利用 Quartz.Net 作為調(diào)度框架將數(shù)據(jù)整合的多個業(yè)務(wù)邏輯作為作業(yè)定時自動調(diào)用，達(dá)到實(shí)時整合目的。

2）跨平臺服務(wù)。在開發(fā)過程中采用 DATA SERVICES 實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端 Windows，WM，IOS 等操作系統(tǒng)無縫訪問各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)源。客戶端使用統(tǒng)一接口消除各不同客戶端平臺的差異，減少了擴(kuò)展維護(hù)的成本。

3）訪問安全?？紤]水文數(shù)據(jù)的安全性，因此對接入終端設(shè)備采用了新的安全認(rèn)證協(xié)議 OAUTH。

系統(tǒng)的服務(wù)器端和客戶端，主要通過 3G、無線局域網(wǎng)絡(luò)，以及長江委內(nèi)部局域網(wǎng)（PC 方式訪問）連接。服務(wù)器端由數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器，以及移動辦公應(yīng)用定制客戶端組成，通過 IIS 發(fā)布 RPC，Web Service 服務(wù)；客戶端由定制的程序和 Web 瀏覽器組成，定制程序組織數(shù)據(jù)和應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，結(jié)合移動終端內(nèi)嵌的 Web 瀏覽器展示給最終用戶。

視頻采集傳輸方面，鑒于 3G 網(wǎng)絡(luò)的高帶寬和多媒體應(yīng)用的支持特性，可使用視頻方式展現(xiàn)防汛抗旱業(yè)務(wù)有關(guān)信息，有效補(bǔ)充完善防汛抗旱會商系統(tǒng)，有力提高防汛抗旱決策效率。該系統(tǒng)在防汛會商機(jī)房配備了1臺視頻服務(wù)器，用于視頻錄像和在線播放，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況和實(shí)際使用情況，可考慮擴(kuò)展到重點(diǎn)水庫、樞紐、水文站的視頻采集傳輸運(yùn)用。

3.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)

防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)是基于 3G 公網(wǎng)的移動延伸和拓展，有9大功能模塊，具體如下：

1）雨情信息模塊。主要包括區(qū)域、站點(diǎn)雨量信息，區(qū)域、站點(diǎn)雨量統(tǒng)計(jì)圖表，長江流域降水量分布圖。

圖2 長江委防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

2）水情信息模塊。主要包括河道、水庫、堰閘水情，水情統(tǒng)計(jì)報表，水情檢索。其中河道水情包括河道站點(diǎn)水位、流量、水勢信息；水庫水情包括水庫站點(diǎn)水位、蓄水量、水勢信息，堰閘水情包括閘上和閘下水位、水勢信息；水情統(tǒng)計(jì)報表包括河道水位和流量、水庫水位和蓄水量、水庫和堰閘流量等統(tǒng)計(jì)圖；測站檢索包括流域、水系、測站名稱檢索。

3）簡報綜述模塊。主要包含當(dāng)日水情綜述、防辦汛情信息、水情公報、水資源分析預(yù)測、汛期簡報、水雨情綜合分析等6類信息。

4）水庫信息模塊。包括主要水庫信息表，水庫基礎(chǔ)和防汛、大壩溢洪道、病險除險、單位負(fù)責(zé)人等信息；水庫檢索包括水系、水庫類型和名稱等檢索方式。

5）衛(wèi)星云圖模塊。主要實(shí)時提供24h 的全國衛(wèi)星云圖播放功能。

6）天氣預(yù)報模塊。主要包括長期、中期、短期3種預(yù)報方式，由管理人員維護(hù)信息。

7）視頻監(jiān)控模塊。主要包括水利工程、重點(diǎn)水庫和水文站的現(xiàn)場視頻信息傳輸?shù)裙δ埽▓D片和視頻上傳等功能）。系統(tǒng)可以將有線、無線、單兵、車載/船載等攝像頭的視頻圖像整合，在統(tǒng)一的管理平臺上進(jìn)行視頻分發(fā)。

這7大模塊功能為防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)的核心，通過 3G 網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時數(shù)據(jù)信息延伸至移動終端，從而使防汛抗旱決策者能全面、實(shí)時、主動地獲取汛情、旱情信息，大大提高防汛抗旱工作的效率和能力。

8）防汛抗旱通訊錄模塊。提供了按專業(yè)、行政等級和應(yīng)急工作組別進(jìn)行查詢，使用，管理的功能。用戶可以通過移動或 PC 終端登陸系統(tǒng)，打開通訊錄模塊，按照單位、部門、姓氏、職務(wù)、手機(jī)號碼等進(jìn)行模糊查詢。手持終端軟件訪問后臺管理系統(tǒng)通訊錄模塊，查詢后直接在軟件中進(jìn)行撥打，最大限度地方便用戶進(jìn)行相關(guān)協(xié)調(diào)和聯(lián)系工作。

9）內(nèi)網(wǎng)新聞模塊。該模塊是新增功能，長江委信息網(wǎng)是內(nèi)部各單位精神風(fēng)貌、實(shí)時工作動態(tài)的交互平臺，主要包括委內(nèi)要聞、機(jī)關(guān)動態(tài)、企事業(yè)新聞、公告欄4類新聞，除了文本新聞以外，還可以提供圖片、視頻新聞多媒體瀏覽方式。委內(nèi)職工無論身處何處，都可以通過 3G 移動終端實(shí)時了解全委動態(tài)。

4 結(jié)語

防汛抗旱移動辦公系統(tǒng)是建立以智能手機(jī)等便攜終端為載體實(shí)現(xiàn)的移動信息化系統(tǒng)，是將智能手機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)、OA 系統(tǒng)3者有機(jī)結(jié)合，開發(fā)出的移動辦公系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)任何辦公地點(diǎn)和時間的無縫接入，提高了長江委防汛抗旱工作效率。它連接長江防總已有的各種防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，使手機(jī)也可以用以操作、瀏覽、管理長江防總的全部工作事務(wù)，也提供了一些無線環(huán)境下的新特性功能，使長江防總工作人員隨時隨地隨意地處理工作，提高效率，增強(qiáng)協(xié)作。

[1] 鄂竟平.加快水利信息化建設(shè)推動水利事業(yè)發(fā)展[J].中國水利，2003,11（ B 刊）: 14-16

[2] 張春萊，趙春紅.淺談我國水利信息化發(fā)展現(xiàn)狀[EB/OL].2009-06-19[2010-10-09].http://www.chinaqking.com/%D4%AD%B4%B4%D7%F7%C6%B7/2009/40207.html.

[3] 張大鵬，邱錦倫.SOA 中 Data Service 的分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程，2009,35（24）: 105-107.