張國棟

(齊齊哈爾市水資源管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

水資源管理信息化系統(tǒng)設計與實踐

張國棟

(齊齊哈爾市水資源管理處，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

根據水資源管理業(yè)務的特點，綜合利用地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、集成發(fā)布等技術，建設了既能滿足水行政主管部門日常管理需求，又符合社會公眾對相關信息需求的水資源管理信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)了水資源信息發(fā)布與水資源業(yè)務處理的協(xié)同管理。系統(tǒng)能夠使管理部門迅速、直觀、有效地掌握水資源變化信息，促進水資源管理工作的信息化、規(guī)范化和集成化。

水資源管理；三條紅線；信息系統(tǒng)；WebGIS；管理應用

面對日益嚴峻的水資源形勢，2011年中央一號文件提出了“實行最嚴格的水資源管理制度”，核心是建立“三條紅線”，即用水總量、用水效率和納污總量的有效控制。文章從水資源管理業(yè)務需求出發(fā)，充分利用信息技術手段，基本建立了符合實際應用要求的水資源管理信息系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)主要功能進行了分析。

1 系統(tǒng)總體設計

1.1 需求分析

從水資源業(yè)務管理需求出發(fā)，系統(tǒng)應該覆蓋水源地管理、水功能區(qū)管理、水資源論證管理、取水許可管理、水資源費征收管理、節(jié)約用水管理、入河排污口管理和水務綜合管理等方面的內容。系統(tǒng)應該能夠面向不同層次的使用者，實現(xiàn)從水源、供水、取水、排水等過程中各種水資源信息的處理、共享和交換，既提高水行政主管部門的管理效率與服務水平，又滿足社會公眾對相關信息的需求[1]。

1.2 總體框架

根據上述業(yè)務需求實際，結合水資源專業(yè)模型技術，綜合運用聯(lián)機事務處理技術、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等技術，通過建立統(tǒng)一的水資源數(shù)據庫中心和覆蓋水行政主管部門監(jiān)管、業(yè)務協(xié)同、信息共享和發(fā)布系統(tǒng)，使得不同用戶能夠迅速、直觀、有效的掌握和處理水資源相關的信息。系統(tǒng)總體框架如圖1所示，其中水資源基本信息服務是基于互聯(lián)網建立的面向社會公眾的公共信息門戶，及時發(fā)布水資源相關信息，提供辦事服務受理窗口，提高公眾參與和監(jiān)督水資源管理的渠道；水資源綜合業(yè)務管理應用是建立在綜合數(shù)據庫的基礎之上，主要服務于水行政主管部門人員的日常業(yè)務處理；水資源綜合數(shù)據庫包括水資源監(jiān)測信息接收處理，政務信息、行業(yè)管理信息，以及元數(shù)據進行匯總整合，通過數(shù)據交換層為各級應用提供數(shù)據共享[2]。

圖1 水資源管理系統(tǒng)總體框架

1.3 關鍵技術

系統(tǒng)設計遵循J2EE標準規(guī)范，采用B/S多層體系結構，分為用戶層、WEB層、業(yè)務層和數(shù)據層。①用戶層是系統(tǒng)程序邏輯入口點，用戶在客戶端啟動瀏覽器后，從WEB服務器中下載WEB層中的靜態(tài)HTML頁面或由JSP或Servlet動態(tài)生成的HTML頁面，用戶層使用的技術主要有Javascript、HTML、XML、JavaApplet等。②WEB層即WEB服務層，在J2EE規(guī)范定義的WEB服務層由JSP、Servlets等構成，這些基本元素在組裝過程中通過打包來創(chuàng)建WEB組件，WEB組件運行在WEB容器中，來響應用戶層的請求，完成請求調度控制等工作。系統(tǒng)中將使用Spring的MVC作為WEB層框架。③業(yè)務層主要起到對各類原始數(shù)據進行業(yè)務處理，是系統(tǒng)中業(yè)務邏輯的核心所在。通過業(yè)務規(guī)則層對系統(tǒng)中各類數(shù)據運算、邏輯運算進行封裝，使得系統(tǒng)的偶合度降低，進而提高系統(tǒng)在不同環(huán)境中的復用程度。業(yè)務邏輯是否合理，數(shù)據計算是否準確，與此部分密切相關。④數(shù)據層細分為數(shù)據訪問層和數(shù)據存儲層。數(shù)據訪問層主要用來為業(yè)務層提供其運算所必須的各類業(yè)務數(shù)據。數(shù)據存儲層是整個系統(tǒng)的基礎，該層中的表格或視圖往往對應于數(shù)據庫中的各類數(shù)據表或具體業(yè)務中所的各類對象。數(shù)據層的作用主要是為業(yè)務規(guī)則層提供各類數(shù)據的實體，以方便業(yè)務層進行各類業(yè)務數(shù)據的計算。

2 系統(tǒng)主要功能與應用實踐

2.1 水資源基本信息服務

水資源基本信息服務模塊主要通過 WebGIS 的方式展示數(shù)據庫中的實時監(jiān)測數(shù)據，動態(tài)顯示遙測站降水量、主要江河湖庫監(jiān)測點的水位等水資源量信息，重要飲用水源地與水功能區(qū)水質水量監(jiān)測信息，不同類型取水戶的取水量監(jiān)測信息，重要入河排污口的主要污染物濃度與排放量監(jiān)測信息等，并實現(xiàn)自動更新功能。例如：①將遙測站的位置與雨量值顯示在地圖上，可以選擇生成指定時段內的雨量等值線，直觀顯示雨量的空間分布狀況；②將飲用水源地的地理位置與實時水質監(jiān)測數(shù)據在電子地圖上顯示，以不同顏色代表不同的水質類別，并可以選擇顯示某一水源在不同時間段的水質變化趨勢等，直觀的顯示納入本系統(tǒng)實時監(jiān)測的水源地水質狀況；③對取水戶的取水量實時監(jiān)測，顯示不同類型取水戶的取水水量值，選擇顯示特定時間段內某一取水戶的取水總量，直觀了解取水戶的取水狀況。

2.2 水資源業(yè)務管理應用

業(yè)務管理模塊主要服務于水資源管理的各項日常工作，包括取水許可管理、建設項目水資源論證管理、水資源費征收管理、水源地管理、水功能區(qū)管理、節(jié)水管理、入河排污口管理等。例如：①取水許可管理包括取水許可網上辦事、許可證查詢、許可證維護等3個功能，主要實現(xiàn)取水戶的取水申請、延續(xù)或變更申請的材料上報、受理、審批功能，并將審批結果提交到信息平臺，供用戶查詢和維護；②水資源費征收管理包括查詢取水戶每月的實時數(shù)據和歷史數(shù)據，根據水量對應系數(shù)的測算水資源費，實現(xiàn)應繳水資源費統(tǒng)計、應繳水資源費結算、拖欠公示和費用催繳等功能；③水功能區(qū)管理主要包括水功能區(qū)實時監(jiān)測管理和水質自動評價兩個功能，可以實現(xiàn)水功能區(qū)內水量、水位、水質監(jiān)測數(shù)據查詢，實現(xiàn)水功能區(qū)水質自動評價，并用表格、曲線圖的方式進行描述分析；④入河排污口管理主要包括排污口設置審批與排污口基本資料錄入、查詢、維護功能，具體包括排污口設置單位審批材料上報、受理、審批功能，以及已有排污口基本情況地圖顯示功能。

2.3 預警與應急信息服務

預警與應急信息服務模塊包括預警、應急預案管理和應急信息服務3部分。

其中，預警服務是對水資源管理信息進行查詢，并對各種數(shù)據進行分析計算，根據業(yè)務規(guī)則，對超過正常范圍的信息，發(fā)出預警消息。

應急預案管理是管理已制訂的應急預案，實現(xiàn)預案的查詢、修改、打印輸出等功能，包括事故類型、預案等級、搶險物資倉庫、搶險隊伍、聯(lián)系方式等。

應急信息服務是當發(fā)生重大水污染、地震等突發(fā)性事件時，為水資源應急管理提供信息查詢、地圖展示、數(shù)據統(tǒng)計、分析等信息服務，為水資源應急管理提供輔助決策支持。

3 結論與建議

本文以水資源管理的實際需求出發(fā)，建立了集基礎數(shù)據采集、綜合業(yè)務應用、信息共享發(fā)布于一體的水資源管理信息化系統(tǒng)，該系統(tǒng)能為水資源業(yè)務應用提供全面、快捷、準確的服務，有效解決信息資源缺乏和共享困難的問題，增強了決策支持能力，提高了辦公效率，為落實“最嚴格水資源管理制度”打下了較好的基礎。

[1]李春華，柏屏，宦鴻興.淺析信息化技術在江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)中的應用[J].中國水利,2011(13):43-45.

[2]潘瑞芳，鐘康云.城市水資源信息管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]．中國現(xiàn)代教育裝備，2009(04):37-40.

1007-7596(2014)11-0083-02

2014-05-09

張國棟(1972-)，男，遼寧遼陽人，工程師。

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