劉志峰

濟南市節(jié)水管理信息系統(tǒng)的研究和探討

劉志峰

一、引言

濟南市位于魯中山地之西北，南依泰山，北跨黃河，現(xiàn)轄“六區(qū)、一市、三縣”，總面積8177 km2。近年來，隨著改革開放的深入，“十一運”的承辦，濟南的經(jīng)濟高速發(fā)展，2008年全市生產(chǎn)總值邁上3000億元新臺階，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整初見成效，工業(yè)發(fā)展迅速，涌現(xiàn)出一批較有實力的企業(yè)集團和較強競爭力的名牌產(chǎn)品。然而，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長，濟南市水資源利用的供需矛盾日益尖銳，并且在濟南市水資源的開發(fā)利用歷史中，走了一條缺水開源、再缺水再開源的被動路子。面對這個信息化時代，在龐大的信息量面前，選擇一條什么樣的水資源開發(fā)利用道路，來有力地支撐和保障濟南市今后社會經(jīng)濟的健康發(fā)展，是擺在濟南市各級政府部門，尤其是水利建設(shè)行政管理部門和全市人民面前的一項重大的事情。

管好水，用好水，實現(xiàn)水資源的低消耗、高產(chǎn)出，環(huán)境良性循環(huán)，促進社會經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展，無疑是解決濟南市當(dāng)前和今后一定時期內(nèi)供水節(jié)水的主要指導(dǎo)思想。本著這樣的要求，把解決缺水的途徑首先著眼于節(jié)水和節(jié)水管理，在龐大的信息量面前，這就只有利用計算機管理系統(tǒng)來實現(xiàn)。

二、濟南市節(jié)水管理模型

濟南市用水按照“新口徑”分，用水戶分為生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境三大類。其中生產(chǎn)用水又包括第一產(chǎn)業(yè)用水、第二產(chǎn)業(yè)用水（包括工業(yè)和建筑業(yè)用水）和第三產(chǎn)業(yè)用水。分別對各類用水進行節(jié)水管理建立濟南市節(jié)水管理模型如圖1。

圖1 濟南市節(jié)水管理模型圖

三、系統(tǒng)總體設(shè)計

根據(jù)節(jié)水管理模型和數(shù)據(jù)庫的有關(guān)知識開發(fā)濟南市節(jié)水管理信息系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)的開發(fā)原則

為更好實現(xiàn)濟南市節(jié)水管理信息系統(tǒng)的預(yù)定目標和功能，建成一個實用、先進、高效、可靠的，管理信息化、現(xiàn)代化的平臺，系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)遵循以下原則：

（1）實用性與先進性并重原則

在實用的前提下力求先進，把節(jié)水管理過程中的新思想、新方法融入到系統(tǒng)的開發(fā)中，真正做到數(shù)據(jù)與圖形相融合、計算機技術(shù)與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，把科學(xué)計算的結(jié)構(gòu)通過可視化情景和動態(tài)顯示的形式給予直觀表現(xiàn)。

（2）開放性原則

節(jié)水管理信息系統(tǒng)建設(shè)不是一蹴而就的，而是分階段逐步實施的，并隨著新信息的不斷出現(xiàn)而更新?lián)Q代。

（3）標準化原則

系統(tǒng)的硬件建設(shè)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、代碼編碼、計算方法、分析評價、系統(tǒng)集成等均將采用標準化方法。

（4）易學(xué)易用易維護原則

系統(tǒng)最終是為用戶服務(wù)的。系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)考查不同層次的用戶，設(shè)計友好的系統(tǒng)界面，使其操作直觀、簡便，易維護。

（5）地方性原則

圖2 濟南市節(jié)水管理開發(fā)系統(tǒng)流程圖

系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)是為濟南市水利局和各級領(lǐng)導(dǎo)、政府決策提供信息服務(wù)的，因而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、輸入輸出信息都應(yīng)反應(yīng)當(dāng)?shù)厣嫠椒矫婷娴那闆r。

2.系統(tǒng)開發(fā)流程

在收集、整理現(xiàn)有資料、信息的基礎(chǔ)上，利用信息、數(shù)據(jù)庫、節(jié)水管理等方面的技術(shù)集成一個方法先進、技術(shù)含量高的需水預(yù)測信息系統(tǒng)平臺。其開發(fā)流程見圖2。

3.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

濟南市節(jié)水管理信息系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)，因此，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中始終與系統(tǒng)功能的實現(xiàn)緊密結(jié)合。系統(tǒng)將采用Access數(shù)據(jù)庫，以后在繼續(xù)開發(fā)、版本升級的過程中，隨著數(shù)據(jù)類型和數(shù)量的增多，將采用visual foxpro6.0數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫名為prewater.mdb，共包括各規(guī)劃分區(qū)自然及水資源狀況表、用水現(xiàn)狀表、經(jīng)濟預(yù)測表、人口預(yù)測表、各行業(yè)部門用水定額表、節(jié)水量預(yù)測成果表、操作員信息表等七個表。所有的表都設(shè)立索引，各表之間用關(guān)鍵字連接，使各部分的數(shù)據(jù)可以共享，從而為數(shù)據(jù)庫用戶、數(shù)據(jù)庫管理員提供數(shù)據(jù)項的綜合信息。各表間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系見圖3（因為操作員信息表和其余各表聯(lián)系不密切，所以該關(guān)系圖中沒有該表）。

圖3 數(shù)據(jù)庫各表間邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系圖

（1）用水現(xiàn)狀表的功能

用來存放、查閱和輸出各部門用水的現(xiàn)狀，為各部門節(jié)約用水定額的確定和節(jié)水量的預(yù)測提供依據(jù)。

（2）分區(qū)自然及水資源狀況表、經(jīng)濟預(yù)測表、人口預(yù)測表、各行業(yè)部門用水定額表和節(jié)水量預(yù)測成果表的功能

這五個表分別有存放、查詢和輸出自然及水資源狀況數(shù)據(jù)、經(jīng)濟預(yù)測數(shù)據(jù)、人口預(yù)測數(shù)據(jù)、各行業(yè)部門節(jié)約用水定額數(shù)據(jù)和最終的節(jié)水量預(yù)測成果數(shù)據(jù)的功能，并且前四個表中的數(shù)據(jù)相互配合計算來得出節(jié)水量預(yù)測成果表中的數(shù)據(jù)。

（3）操作員信息表

用來存放操作員的姓名和密碼，起到使用權(quán)限認定的作用。

4.系統(tǒng)功能實現(xiàn)

圖4 濟南市節(jié)水管理信息系統(tǒng)菜單關(guān)系結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)首先設(shè)計了操作管理員和用戶的注冊登陸界面，只有注冊成功的合法用戶才能進入。當(dāng)?shù)卿浵到y(tǒng)后，就會進入濟南市節(jié)水管理信息系統(tǒng)的主頁，此界面是實現(xiàn)各功能的中介。該界面有八個一級菜單，和若干個二級菜單、三級菜單和四級菜單組成，界面清晰、簡單、各大功能一目了然，同時各子菜單都設(shè)有快捷鍵，便于操作員進入相應(yīng)功能區(qū)進行操作。菜單結(jié)構(gòu)見圖4 。

由整個菜單關(guān)系結(jié)構(gòu)圖可以看出此系統(tǒng)主要完成以下功能。

（1）濟南市自然地理狀況、社會經(jīng)濟狀況、水資源及水文特點、河流狀況和用水現(xiàn)狀等方面的查詢。

（2）濟南市節(jié)水法律法規(guī)、各部門節(jié)水目標及節(jié)水措施的查詢。

（3）可以進行各部門經(jīng)濟發(fā)展和人口增長大體情況的粗略預(yù)測。

（4）可以預(yù)測近期（2010年）、中期（2020年）和遠期（2030年）各部門的節(jié)水量和節(jié)水量在部門及地區(qū)間的分布，能對預(yù)測成果進行分析，并且能查詢且輸出各項預(yù)測及分析成果，從而為水資源平衡分析提供數(shù)據(jù)、為城市水資源的科學(xué)管理、合理配置等決策提供技術(shù)支持，為濟南市今后的經(jīng)濟發(fā)展模式選擇和水利工程建設(shè)提供了可靠依據(jù)。

（5）有對操作權(quán)限進行管理的功能，還有幫助和系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份恢復(fù)的功能。

四、前景分析

濟南市節(jié)水管理信息系統(tǒng)能在龐大的信息量面前，及時地、形象地、準確地、快捷地完成科學(xué)節(jié)水管理的任務(wù)。今后隨著Internet技術(shù)的發(fā)展和推廣，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，在網(wǎng)上建立大型、通用的節(jié)水管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，這樣可以消除節(jié)水管理中的冗余流程，實現(xiàn)網(wǎng)上資源共享，縮短各部門之間的流轉(zhuǎn)時間，減少差錯率，切實提高辦公效率。這種完善而又實用化的系統(tǒng)，必將在今后節(jié)水管理中發(fā)揮不可估量的作用■

（作者單位：山東省水利工程管理局250014）