李 嫦，胡新華，黃 玲

(江西省大氣探測技術(shù)中心監(jiān)控科，江西 南昌 330001)

0 引言

江西省位于長江中下游南岸，是全國12個地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)、多發(fā)、危害嚴(yán)重的省份之一，土地總面積16.69 ×104km2，山地、丘陵占 77.18%，年降水量大約1400～2000 mm，每年因?yàn)樯胶榈刭|(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致死亡的人數(shù)占全省洪澇災(zāi)害死亡人數(shù)的80%，降水多集中于春夏兩季，降水時(shí)間集中，非常容易誘發(fā)小流域的山洪地質(zhì)災(zāi)害，是防汛工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對強(qiáng)降雨引發(fā)的山洪地質(zhì)災(zāi)害，近年來不斷完善預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，全面落實(shí)責(zé)任體系，加強(qiáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害防御，最大限度地減少因?yàn)?zāi)造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。圖1為江西省山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)分布圖。

2011年10月開始，江西省政府與國家氣象局合作大力推進(jìn)山洪地質(zhì)災(zāi)害防治氣象保障工程。江西省氣象局認(rèn)真部署并積極開展山洪地質(zhì)災(zāi)害防治氣象保障工作，目前已完成611個單雨量站的建設(shè)。山洪雨量站分布見圖2。江西省大氣探測技術(shù)中心技術(shù)人員從自身業(yè)務(wù)需要出發(fā)，并結(jié)合省、市、縣多方面的業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求，研發(fā)了基于省級平臺的江西省山洪地質(zhì)災(zāi)害雨量站運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

為了使山洪監(jiān)控系統(tǒng)更加簡單、通用，系統(tǒng)采用B/S模式，即瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。B/S模式的最大好處是運(yùn)行維護(hù)簡單，不需要使用復(fù)雜的專用軟件，可減少系統(tǒng)維護(hù)和升級帶來的成本。在一臺服務(wù)器上安裝和配置IIS服務(wù)，用戶用IE瀏覽器通過局域網(wǎng)來訪問該服務(wù)器。山洪監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)軟件體系的結(jié)構(gòu)，結(jié)合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，采用B/S三層架構(gòu)設(shè)計(jì)作為系統(tǒng)框架。B/S三層架構(gòu)按整個業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為:表示層、業(yè)務(wù)處理層和數(shù)據(jù)層。圖3為系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖1 江西省山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)分布圖

圖2 江西省山洪雨量站分布圖

系統(tǒng)顯示模塊負(fù)責(zé)接收用戶的輸入信息，并將輸出的結(jié)果顯示在界面上，供用戶查看;同時(shí)還負(fù)責(zé)進(jìn)行訪問安全性驗(yàn)證，即驗(yàn)證輸入數(shù)據(jù)的正確性和有效性。業(yè)務(wù)處理模塊為山洪監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)提供了一個接口，負(fù)責(zé)系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理，后臺程序負(fù)責(zé)圖片和監(jiān)控信息的生成、處理及顯示。數(shù)據(jù)模塊包含了系統(tǒng)所有功能的操作方法，該層主要與數(shù)據(jù)庫連接，將存放在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提取出來，然后由業(yè)務(wù)處理層轉(zhuǎn)交、顯示在界面上。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用Microsoft SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 總體功能結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)的主要功能包含用戶管理與業(yè)務(wù)流程管理兩方面;用戶管理實(shí)現(xiàn)重新登錄、管理用戶和權(quán)限管理這3個子功能;業(yè)務(wù)流程管理包括圖片管理、信息管理、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲5大功能。整個流程以數(shù)據(jù)生成圖片，以圖片顯示狀態(tài)，以狀態(tài)形成文字，以文字進(jìn)行存儲。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要涉及2個數(shù)據(jù)庫，其中一個是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫，主要是供后臺程序使用;另一個數(shù)據(jù)庫是存儲狀態(tài)信息和用戶信息;數(shù)據(jù)庫中設(shè)置了4張表，見表1。

表1 數(shù)據(jù)庫表

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)管理

山洪監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊采用的是ASP(Active Server Page)編程語言，它能夠方便地與數(shù)據(jù)庫和其它程序進(jìn)行交互，是一種簡單、方便的編程工具。利用ASP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的關(guān)鍵代碼如下。

(1)鏈接數(shù)據(jù)庫。

Conn.open"Provider=SQLOLEDB.1;UID= ＊＊;pwd=＊＊;DATABASE=cawsanywhereserver;Data Source=172.20.112.＊＊"

(2)查詢數(shù)據(jù)。

Sql="select臺站號，時(shí)間，電壓，雨量from數(shù)據(jù)表where臺站號='"＆id(i)＆"'and(時(shí)間＞='"＆ss＆"'and時(shí)間＜='"＆ee＆"')order by時(shí)間"

(3)顯示數(shù)據(jù)。

＜tablewidth="320"border="0"align="center"cellpadding="0"cellspacing="1"bgcolor="#CCCCCC"id="2"＞

＜tr bgcolor="#FFFFFF"＞

＜tdwidth="80"align="middle"valign="middle"＞

＜%=臺站號% ＞＜/td＞

＜td width="100"align="middle"valign="middle"＞

＜%=時(shí)間% ＞＜/td＞

＜%stt=Formatnumber((電壓/10)，"0.00")% ＞

＜td width="70"align="middle"valign="middle"＞

＜%=stt%＞＜/td＞

＜tdwidth="70"align="middle"valign="middle"＞

＜%=雨量% ＞＜/td＞

＜/tr＞

＜/table＞

圖5 系統(tǒng)主界面

2.2 圖片管理

圖片管理是整個業(yè)務(wù)流程的第一個環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)是依托后臺VB程序生成最終的圖片文件，上傳到ASP網(wǎng)頁上供用戶瀏覽和查看。如圖5，進(jìn)入系統(tǒng)的主頁面，主頁面上顯示出全省山洪雨量站的分布圖。圖片管理主要包括圖片生成、圖片處理和圖片更新等功能。圖片管理流程如圖6。

圖6 系統(tǒng)流程圖

導(dǎo)入省級底圖和縣級底圖。打開記事本，根據(jù)各站點(diǎn)經(jīng)緯度得到省級和縣級分布圖。鏈接數(shù)據(jù)庫，根據(jù)記事本中各站點(diǎn)號在數(shù)據(jù)表中查找出數(shù)據(jù)信息，由數(shù)據(jù)信息判斷站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)，顯示在省級分布圖上。同時(shí)依據(jù)各站點(diǎn)所在縣名，將站點(diǎn)區(qū)分開來，運(yùn)行狀態(tài)對應(yīng)顯示在各縣級分布圖上。根據(jù)程序中設(shè)定的時(shí)間控件，定時(shí)提取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，定時(shí)更新實(shí)時(shí)圖片。例如，遂川縣雨量站分布如圖7所示:圖中圓點(diǎn)顯示運(yùn)行正常，三角點(diǎn)即為故障站點(diǎn)。

圖7 遂川縣實(shí)時(shí)圖片

2.3 信息管理

信息管理作為圖片處理所產(chǎn)生的一道程序，包括信息生成和信息處理兩大模塊。文字信息是根據(jù)提取遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)并加以判斷產(chǎn)生的，這里把數(shù)據(jù)判斷分為3種情況。

(1)無數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)表中根據(jù)臺站號查詢某臺站的記錄集是否存在，若記錄集為空，則提取無數(shù)據(jù)的臺站，以某某臺站無數(shù)據(jù)存入記事本。

(2)數(shù)據(jù)未到。

在有記錄集的臺站中，24小時(shí)內(nèi)無數(shù)據(jù)的臺站以數(shù)據(jù)未到表示，提取出來，以臺站數(shù)據(jù)未到存入記事本;若某臺站接收數(shù)據(jù)的最后時(shí)刻與系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻間隔大于或等于2小時(shí)，計(jì)算出相差時(shí)間t，以數(shù)據(jù)t小時(shí)未到存入記事本。

(3)數(shù)據(jù)缺失。

在24小時(shí)內(nèi)，若臺站數(shù)據(jù)上傳的前后時(shí)間間隔大于或等于2小時(shí)，計(jì)算出間隔時(shí)間t，以數(shù)據(jù)缺失t個小時(shí)存入記事本。這樣記事本中得到所有故障臺站的狀態(tài)文字信息，如圖8所示。在程序中利用插入語句將記事本中存儲的信息寫入本地?cái)?shù)據(jù)庫。信息整理入庫，方便二次調(diào)用。

圖8 故障臺站狀態(tài)信息

2.4 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)處理分為數(shù)據(jù)未到、數(shù)據(jù)正常、無數(shù)據(jù)3個部分。點(diǎn)擊進(jìn)入某一縣站，表格中所顯示的是各臺站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，即每個臺站最新的那條記錄。把表格中最新觀測時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間做比較，若等于當(dāng)前時(shí)刻，那么數(shù)據(jù)正常;如果觀測時(shí)間顯示比當(dāng)前時(shí)刻早，那么備注欄內(nèi)顯示數(shù)據(jù)未到;若某條記錄，只顯示臺站號和臺站名，其他幾欄均為“無”，那么備注欄顯示無數(shù)據(jù)并以紅色標(biāo)注。這樣就使得用戶能通過表格清楚地知道當(dāng)前臺站的運(yùn)行情況。

數(shù)據(jù)存儲即系統(tǒng)將查詢的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲與顯示。首先用戶選擇需要查詢的臺站名，然后選擇相應(yīng)的時(shí)間段，ASP代碼根據(jù)用戶所選，調(diào)用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)集以列表的形式顯示在界面上，用戶可以選擇在線預(yù)覽或點(diǎn)擊右上角的下載按鈕，下載形式可以選擇文本或Excel表格形式保存。

3 結(jié)束語

山洪地質(zhì)災(zāi)害雨量站監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)山洪觀測中的實(shí)際情況自行開發(fā)的一款基于ASP的監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)較好地滿足了日常觀測中的基本需求，具有較好的現(xiàn)實(shí)意義。該監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在全省氣象裝備監(jiān)控平臺上運(yùn)行，系統(tǒng)使用至今性能穩(wěn)定，各項(xiàng)功能符合當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求，得到各級業(yè)務(wù)人員的肯定。自該系統(tǒng)上線以來，不僅提高了工作效率，還推進(jìn)了監(jiān)控工作的信息化、規(guī)范化、科學(xué)化。隨著現(xiàn)代氣象化業(yè)務(wù)的不斷增加，系統(tǒng)將會不斷地改進(jìn)，以適應(yīng)業(yè)務(wù)管理發(fā)展需求，從而為山洪地質(zhì)災(zāi)害防御工作帶來便利。

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