王慧，張言，田鵬

（1.濟(jì)南市平陰田山電管管理處，山東濟(jì)南 250400；2.濟(jì)南市臥虎山水庫管理處，山東濟(jì)南 250112；3.濟(jì)南市防汛抗旱指揮部辦公室，山東濟(jì)南 250011）

農(nóng)田水利綜合服務(wù)管理平臺設(shè)計研究

王慧1，張言2，田鵬3

（1.濟(jì)南市平陰田山電管管理處，山東濟(jì)南 250400；2.濟(jì)南市臥虎山水庫管理處，山東濟(jì)南 250112；3.濟(jì)南市防汛抗旱指揮部辦公室，山東濟(jì)南 250011）

在充分研究農(nóng)田水利行業(yè)信息化現(xiàn)狀的前提下，提出農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺的建設(shè)構(gòu)想，從行業(yè)內(nèi)實際需求出發(fā)研究設(shè)計平臺框架和功能，以地理信息系統(tǒng)建設(shè)為基礎(chǔ)，建立安全、穩(wěn)定、易擴(kuò)展的信息平臺，旨在提高行業(yè)管理服務(wù)水平。

農(nóng)田水利；GIS；信息系統(tǒng)

目前，地理信息系統(tǒng)技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，在防汛抗旱、水資源規(guī)劃與管理、水土保持監(jiān)測等方面已經(jīng)成熟運(yùn)用，并起到了良好的效果，但是由于農(nóng)田水利的特殊性，信息化建設(shè)還處在起步階段，仍然存在不少問題。目前，沒有一個綜合的信息化平臺作為底層支撐以及良好健全的制度作為保障，難以將農(nóng)田水利事業(yè)發(fā)展起來，由此可見構(gòu)建農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺是非常必要的。

1 平臺建設(shè)存在的問題

1）信息化水平低，存在信息孤島。水利行業(yè)雖然已經(jīng)構(gòu)建了部分信息化系統(tǒng)，但系統(tǒng)間相互孤立，信息孤島現(xiàn)象仍然存在，已經(jīng)建立的系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用率比較低。

2）管理薄弱無序，制度不健全。由于信息獲取不暢導(dǎo)致管理工作存在滯后和疏漏，嚴(yán)重影響農(nóng)田水利工作的開展，也造成了制度與現(xiàn)實不符的情況，阻礙農(nóng)田水利的發(fā)展進(jìn)程，造成惡性循環(huán)，工程效益嚴(yán)重下降。

3）領(lǐng)導(dǎo)決策缺少信息支撐，運(yùn)行困難。領(lǐng)導(dǎo)決策缺乏有效的信息輔助，決策困難，收集的資料和數(shù)據(jù)多為紙質(zhì)，信息單一，處理分析非常困難，效率低下，嚴(yán)重影響了整個水利行業(yè)的發(fā)展。

4）信息和業(yè)務(wù)分散，缺少綜合性基礎(chǔ)平臺。農(nóng)田水利業(yè)務(wù)涉及到基層服務(wù)體系建設(shè)管理、農(nóng)田水利工程建設(shè)管理、設(shè)備維護(hù)、農(nóng)田水文氣象等多方面，存在海量和實時數(shù)據(jù)，管理和信息提取困難，缺少基礎(chǔ)性、綜合性的服務(wù)平臺支撐。

2 平臺建設(shè)的目標(biāo)及總體架構(gòu)分析

農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺的建設(shè)目標(biāo)是以農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施為對象，以工程項目為主線，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計算機(jī)技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一管理體系，實現(xiàn)上下級信息資源共享和業(yè)務(wù)溝通。

2.1 總體架構(gòu)

農(nóng)田水利綜合管理服務(wù)平臺采用B/S和C/S架構(gòu)相結(jié)合的形式進(jìn)行建設(shè)，其中B/S部分采用標(biāo)準(zhǔn)的面向服務(wù)（SOA）體系結(jié)構(gòu)，良好的接口設(shè)計方便功能擴(kuò)展。C/S部分采用插件模型進(jìn)行開發(fā)設(shè)計穩(wěn)定易擴(kuò)展，總體架構(gòu)以安全保障體系和規(guī)章制度保障作為平臺的依托，在良好的網(wǎng)絡(luò)和硬件環(huán)境的基礎(chǔ)上將平臺邏輯上劃分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和展示層，數(shù)據(jù)層是底層數(shù)據(jù)庫，主要分為基礎(chǔ)地形庫、農(nóng)田水利庫、遙感影像庫以及歷史數(shù)據(jù)庫，采用空間數(shù)據(jù)引擎將關(guān)系數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫緊密結(jié)合，給應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)用層建立在數(shù)據(jù)層之上，主要是平臺的模塊與功能劃分，在充分利用桌面程序和瀏覽器程序各自優(yōu)勢的前提下將平臺劃分成B/S和C/S兩部分，其中C/S主要包括定位、查詢、統(tǒng)計和編輯等數(shù)據(jù)管理與分析方面的功能，B/S則側(cè)重項目管理、應(yīng)用分析、輔助決策和監(jiān)督控制等業(yè)務(wù)層面的功能。平臺的最頂層則是展示層即用戶能看到的部分，采用目前最優(yōu)秀的界面設(shè)計，簡單精美方便用戶操作并可根據(jù)不同用戶設(shè)置不同的功能權(quán)限與用戶界面方便應(yīng)用與管理。

2.2 平臺功能設(shè)計

1）C/S功能。以數(shù)據(jù)為主線實現(xiàn)數(shù)據(jù)從入庫到出庫，最后到歸檔的全生命周期管理，主要有數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)更新維護(hù)、數(shù)據(jù)管理、設(shè)計分析等功能模塊，數(shù)據(jù)入庫主要實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)融合以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最終根據(jù)數(shù)據(jù)類型和比例尺錄入到不同的數(shù)據(jù)庫中。由于數(shù)據(jù)在不斷的發(fā)展變化需要定期進(jìn)行數(shù)據(jù)的編輯，數(shù)據(jù)更新維護(hù)模塊很好的滿足此需求，從專業(yè)角度完成數(shù)據(jù)的更新維護(hù)工作。數(shù)據(jù)管理主要完成了數(shù)據(jù)的定位查詢統(tǒng)計、數(shù)據(jù)歸檔以及歷史庫的創(chuàng)建和管理。設(shè)計分析模塊實現(xiàn)了如規(guī)劃設(shè)計、灌溉分析、輔助決策等。

2）B/S功能。以工程為主線實現(xiàn)農(nóng)田水利業(yè)務(wù)的綜合管理，通過接口融合雨情、水情、水文、防汛視頻等監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，綜合分析助力農(nóng)田水利行業(yè)的發(fā)展。主要有工程管理、巡查管理、熱線服務(wù)、信息管理以及查詢統(tǒng)計。工程管理涉及工程的始末，全程跟蹤管理。巡查管理主要用于及時發(fā)現(xiàn)問題，盡快處理，同時提供熱線服務(wù)，方便公眾溝通。查詢統(tǒng)計通過利用綜合信息可查詢灌溉次數(shù)，灌溉面積和相關(guān)設(shè)備情況等。

3 平臺建設(shè)的主要內(nèi)容

平臺建設(shè)的內(nèi)容主要有數(shù)據(jù)庫建設(shè)、軟件系統(tǒng)建設(shè)和硬件平臺建設(shè)3部分，硬件平臺的搭建是整個系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)庫和軟件系統(tǒng)的承載實體，硬件平臺主要包括機(jī)房、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、大屏、操作臺等。數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是軟件系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵，軟件系統(tǒng)又是數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用實現(xiàn)，兩者互相依存。農(nóng)田水利行業(yè)涉及不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)信息，因此數(shù)據(jù)庫建設(shè)的好壞直接影響整個信息系統(tǒng)的作用和效率。

3.1 基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫

基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫用于存儲與農(nóng)田水利相關(guān)的地理空間信息數(shù)據(jù)，如行政區(qū)、道路交通、居民地、耕地、水系、土壤植被和地形等，是平臺中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。庫中數(shù)據(jù)用于提供基礎(chǔ)地理信息服務(wù)，為道路查詢和定位、數(shù)據(jù)疊加分析、位置參考等提供數(shù)據(jù)支撐，將數(shù)據(jù)按照不同的比例尺進(jìn)行分類存儲，方便以后數(shù)據(jù)更新與維護(hù)。

3.2 農(nóng)田水利數(shù)據(jù)庫

農(nóng)田水利數(shù)據(jù)庫中存儲農(nóng)田水利行業(yè)的專業(yè)地理信息數(shù)據(jù)，主要包括農(nóng)田數(shù)據(jù)、灌區(qū)數(shù)據(jù)、泵站、水庫、塘壩涵閘、水渠、管道、機(jī)井、工程數(shù)據(jù)、水文氣象、土壤墑情等，其中工程數(shù)據(jù)包括相應(yīng)的空間信息數(shù)據(jù)和工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用地理信息技術(shù)的優(yōu)勢將數(shù)據(jù)分層存儲，既能存儲相應(yīng)的屬性信息，又能存儲空間信息，圖形屬性一體存儲，方便查詢與瀏覽，直觀快捷。

3.3 遙感影像數(shù)據(jù)庫

遙感影像數(shù)據(jù)庫用于存儲數(shù)字正射影像（DOM）等影像數(shù)據(jù)，具有直觀清晰、數(shù)據(jù)量大等特點，將影像數(shù)據(jù)按照時態(tài)特性進(jìn)行分段存儲，地理信息技術(shù)提供了強(qiáng)大的影像數(shù)據(jù)管理功能，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)、裁剪、融合等功能應(yīng)用，豐富并提高了平臺功能。

3.4 歷史數(shù)據(jù)庫

歷史數(shù)據(jù)庫用于存儲相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)乩硇畔?shù)據(jù)通過編輯等操作進(jìn)行了數(shù)據(jù)更新，需要保留更新前的數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)，以備需要時使用。有了歷史數(shù)據(jù)庫的支撐，可以進(jìn)行歷史查詢和追溯，更有效地提供豐富的信息輔助決策。

4 平臺建成后可實現(xiàn)的預(yù)期功能

平臺建成后將成為農(nóng)田水利行業(yè)的綜合服務(wù)性平臺，將整合行業(yè)內(nèi)和行業(yè)間所有數(shù)據(jù)信息為管理決策服務(wù)，提升反應(yīng)能力，提高工作效率，具體功能作用為：一是提升行業(yè)內(nèi)信息化水平，改變落后的現(xiàn)狀，提高數(shù)據(jù)信息的利用率。二是通過科學(xué)有效的開展管理工作，利用空間分析等功能輔助決策，有效提高管理水平。三是充分利用地理信息技術(shù)，圖形屬性統(tǒng)一管理，利用地圖展示行業(yè)信息，方便定位、查詢和瀏覽。四是有效提高工作效率，提升應(yīng)變能力和反應(yīng)速度，降低管理成本。

（責(zé)任編輯 張玉燕）

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1009-6159（2014）-11-0046-02

王慧（1985—），女，工程師