張淵博 張 彬

（1.銅川市防汛抗旱指揮部辦公室， 陜西 銅川 727031）

（2.西安應(yīng)用光學(xué)研究所， 陜西 西安 710065）

0 引言

近年來我國(guó)洪澇災(zāi)害呈現(xiàn)出多發(fā)易發(fā)突發(fā)的態(tài)勢(shì)，各級(jí)防汛部門更加重視信息化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，以提升防汛信息監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化水平，確保防汛信息采集的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，但由于銅川市市、縣兩級(jí)信息化建設(shè)基礎(chǔ)、人才和資金缺乏，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)不能滿足防汛工作的需求。因此，建設(shè)一個(gè)自動(dòng)化的防汛信息監(jiān)控系統(tǒng)，在提高防汛信息監(jiān)控實(shí)時(shí)化、準(zhǔn)確化、減輕防汛工作人員壓力等方面具有十分很重要的意義。

1 研究現(xiàn)狀

銅川市位于陜西關(guān)中向陜北黃土高原過渡的地帶，市轄總面積3882 平方公里，境內(nèi)有渭河一級(jí)支流石川河和洛河兩大水系，其中對(duì)銅川市影響最大的為石川河水系，總流域面2251.73 平方公里，其主要支流漆水河貫穿銅川市南北市區(qū)、沮河流經(jīng)南市區(qū)。近年來銅川市極端天氣頻發(fā)，局地降雨量超歷年同期降雨峰值的情況時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致小流域洪水爆發(fā)，主河道洪水陡漲的情況不斷發(fā)生，而該市防洪設(shè)施修多建于上世紀(jì)六、七十年代，管理維護(hù)水平較低，且水庫(kù)下游及堤防周圍人口居住密度大、財(cái)富集中、遇災(zāi)害時(shí)預(yù)警時(shí)間短，范圍有限，傳統(tǒng)防汛工作手段已不能滿足防汛工作需要，實(shí)時(shí)監(jiān)控和科學(xué)調(diào)度手段急需加強(qiáng)。

2.1 傳統(tǒng)防汛工作手段簡(jiǎn)單、效率低下

傳統(tǒng)防汛工作，以區(qū)縣為單位，鄉(xiāng)鎮(zhèn)為信息匯集處、防汛信息員為信息采集點(diǎn)的人工信息采集和預(yù)警發(fā)布體系，通過鄉(xiāng)鎮(zhèn)審核信息員上報(bào)數(shù)據(jù)，區(qū)縣審核鄉(xiāng)鎮(zhèn)上報(bào)數(shù)據(jù)、市級(jí)匯總各區(qū)縣情況，并根據(jù)各區(qū)縣上報(bào)情況，信息傳遞通過電話等通訊手段，安排部署下一階段工作的方式開展防汛搶險(xiǎn)工作，時(shí)效性差，信息準(zhǔn)確程度難以確認(rèn)，加之各區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工作人員素質(zhì)不一，業(yè)務(wù)水平短時(shí)期內(nèi)無法有效提升，造成防汛信息上報(bào)和下達(dá)緩慢，尚不能達(dá)到防汛工作及時(shí)、準(zhǔn)確、面對(duì)災(zāi)害應(yīng)對(duì)有力有序的工作要求。

2.2 各區(qū)縣各水庫(kù)及有關(guān)單位的信息沒有充分共享

防汛基礎(chǔ)信息共享不充分是防汛抗旱指揮部面對(duì)的另外一個(gè)主要矛盾。通過市級(jí)防辦傳輸信息和調(diào)度指揮，還總需要?dú)庀?、?guó)土、城建、水庫(kù)管理等多個(gè)部門的共同參與，各部門間的信息共享目前無法達(dá)到互聯(lián)互通，信息滯后，信息傳輸手段單一等問題突出，影響了防汛指揮部各成員單位之間的相互配合和調(diào)度，特別是氣象信息系統(tǒng)是防汛信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)和有力補(bǔ)充，無法實(shí)現(xiàn)信息共享，嚴(yán)重影響防汛信息的準(zhǔn)確性和權(quán)威性。

2.3 防汛監(jiān)測(cè)信息量大、時(shí)效性、準(zhǔn)確性要求較高

在汛期特別是在“七下八上” 的防汛關(guān)鍵期，突發(fā)性局地降雨給人民群眾造成了巨大的威脅，另一方面，防汛抗旱指揮部領(lǐng)導(dǎo)在進(jìn)行防汛搶險(xiǎn)決策需要有力準(zhǔn)確的信息支撐，這就需要在全市區(qū)域內(nèi)合理建設(shè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，并通盤掌握雨情、水情和各部門搶險(xiǎn)力量和防汛信息預(yù)警發(fā)布、防汛責(zé)任人員等信息，信息量巨大，數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)更新和存儲(chǔ)分析，工作量大、面廣，要求防汛部門必須加快信息化和自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)步伐。

2.4 銅川市防汛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)有限，覆蓋面小

近年來我市雖然通過多方籌資新建部分監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，但汛情監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度小，水雨情信息采集、傳輸、處理手段不夠先進(jìn)，實(shí)時(shí)汛情難以及時(shí)反映，導(dǎo)致各級(jí)防汛部門不能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握局部暴雨、洪水情況，滿足防洪搶險(xiǎn)的需要，迫切需要提高實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，快速反應(yīng)的能力。

2.5 各區(qū)縣防汛辦機(jī)構(gòu)不健全能力不足，防汛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)用要求高

防汛專職工作人員中有信息化及計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)歷的人員僅有4 人，人員計(jì)算機(jī)操作水平不高，因此在建設(shè)系統(tǒng)時(shí)，必須考慮防汛工作人員的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)運(yùn)用的易懂、易學(xué)、易操作、自動(dòng)化程度高的要求，且系統(tǒng)維護(hù)應(yīng)充分考慮防辦技術(shù)力量欠缺的實(shí)際，建立統(tǒng)一維護(hù)的機(jī)制。

2 監(jiān)控管理系統(tǒng)需求分析

對(duì)于存在的問題，結(jié)合 “互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術(shù)，建設(shè)一個(gè)具有時(shí)效性、實(shí)時(shí)性、融合多方數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)信息的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將相關(guān)職能部門連成一個(gè)信息監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，將各單位的不同信息連接到系統(tǒng)中，并給各個(gè)部門及單位分配相應(yīng)的權(quán)限和工作職能，加強(qiáng)各個(gè)部門、各級(jí)防辦和防汛工作人員之間的聯(lián)系和協(xié)調(diào)能力。

通過對(duì)對(duì)當(dāng)前業(yè)務(wù)研發(fā)管理現(xiàn)狀及問題的分析，整理出了研究信息監(jiān)控管理系統(tǒng)需要達(dá)到的主要需求。

3.1 業(yè)務(wù)需求

（1）系統(tǒng)管理員憑自己的用戶名和密碼登入此系統(tǒng)，并且負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的維護(hù)、權(quán)限配置、用戶管理和日志管理等操作。

（2）防汛工作人員得到系統(tǒng)管理分配的用戶賬號(hào)后，可以查看各類防汛的信息，進(jìn)行查詢監(jiān)管、并設(shè)定相應(yīng)的預(yù)警值、查看數(shù)據(jù)分析結(jié)果，根據(jù)信息提出處理意見，參與可視會(huì)商及發(fā)布預(yù)警響應(yīng)速度合理，安全性較高。

（3）指揮部領(lǐng)導(dǎo)主要是監(jiān)管整個(gè)防汛信息監(jiān)控工作的開展，全面掌握各類防汛信息，開展會(huì)商，并制定決策，最后下達(dá)決策。

（4）指揮部成員單位專業(yè)人員主要是針對(duì)氣象、國(guó)土、住建等部門的專業(yè)人員設(shè)置的用戶，他們可以通過綜合查詢系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握防汛信息，并參與會(huì)商。

（5）一般用戶可以通過瀏覽器登陸在線防汛信息綜合查詢的界面，然后根據(jù)各自所需來查看相應(yīng)的防汛信息。

3.2 功能需求

根據(jù)銅川市防汛信息的業(yè)務(wù)分析，參與防汛業(yè)務(wù)主要角色有：系統(tǒng)管理員，防汛工作人員和用戶（包括指揮部領(lǐng)導(dǎo)、指揮部成員單位專業(yè)人員和一般用戶）。

（1）管理員

①系統(tǒng)管理員。系統(tǒng)管理員是系統(tǒng)的默認(rèn)用戶，負(fù)責(zé)管理各類用戶，其中包括用戶帳號(hào)的生成，用戶信息錄入，權(quán)限的配置，還負(fù)責(zé)系統(tǒng)的初始化和日常維護(hù)，對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)行備份以及增刪修護(hù)等工作。

②防汛工作人員。防汛工作人員得到系統(tǒng)管理分配的用戶賬號(hào)后，根據(jù)相應(yīng)的權(quán)限，可以對(duì)各類防汛信息進(jìn)行查詢監(jiān)管、并設(shè)定相應(yīng)的預(yù)警值、查看數(shù)據(jù)分析結(jié)果，根據(jù)信息提出處理意見，參與可視會(huì)商及發(fā)布預(yù)警。

（2）用戶

①指揮部領(lǐng)導(dǎo)。指揮部領(lǐng)導(dǎo)是針對(duì)銅川市防汛抗旱指揮部總指揮長(zhǎng)及各指揮長(zhǎng)設(shè)置的用戶，其主要工作是監(jiān)管整個(gè)防汛信息監(jiān)控工作的開展，全面掌握各類防汛信息，開展會(huì)商，并制定決策。

②指揮部成員單位專業(yè)人員。指揮部成員單位專業(yè)人員是針對(duì)氣象、國(guó)土、住建等部門的專業(yè)人員設(shè)置的用戶，他們可以通過綜合查詢系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握防汛信息，并參與會(huì)商。

③一般用戶。一般用戶是針對(duì)其他水利行業(yè)人員或群眾設(shè)置的用戶，他們可以通過瀏覽器登陸在線防汛信息綜合查詢所需情況。

（3）數(shù)據(jù)需求

通過對(duì)系統(tǒng)業(yè)務(wù)的分析，得知系統(tǒng)中所需的類和各類之間的關(guān)系如圖1 所示。圖中系統(tǒng)管理類提供對(duì)用戶管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)日志等的維護(hù)工作。防汛信息管理界面類提供對(duì)水庫(kù)運(yùn)行信息、雨情信息、工情信息、水情信息、在線會(huì)商、防汛信息處理等各類操作，各個(gè)類中包含所屬的信息。

圖1 系統(tǒng)概念類圖

3 監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行詳盡分析的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)各部分進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。

（1）系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

從總體角度將本系統(tǒng)劃分為防汛信息管理系統(tǒng)和系統(tǒng)管理系統(tǒng)2 個(gè)子系統(tǒng)。其中，防汛信息管理子系統(tǒng)又包括水庫(kù)運(yùn)行信息、雨情信息、工情信息、水情信息、在線會(huì)商、防汛信息處理和綜合查詢7 個(gè)模塊；系統(tǒng)管理子系統(tǒng)包括用戶管理、權(quán)限管理和日志管理和數(shù)據(jù)維護(hù)4 個(gè)子模塊。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包圖如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包圖

（2）功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)系統(tǒng)管理的分析，系統(tǒng)管理的主要功能是系統(tǒng)管理員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、權(quán)限配置、用戶管理、日志管理等操作，各個(gè)功能還包括相應(yīng)的具體的功能，其包圖如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)管理包圖

4 結(jié)語

通過對(duì)銅川市防汛現(xiàn)狀的調(diào)研，分析防汛工作面臨的問題，本文對(duì)防汛監(jiān)控管理系統(tǒng)做了總體的功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。為下一步細(xì)化系統(tǒng)功能模塊和界面設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)提供借鑒。