崔彥萍 ，牛智星 ，司存友

（1. 江蘇省水文水資源勘測局，江蘇 南京 210029；2. 江蘇南水科技有限公司，江蘇 南京 210012）

0 引言

報表一直是水文分析最直觀快速的服務產品[1]，分為固定和自定義 2 種報表[2]：固定報表開發(fā)好后一般不易更改；自定義報表是一種動態(tài)形式的報表，可以根據(jù)需要定制報表格式并實時完成，在現(xiàn)今的管理信息系統(tǒng)中，應用需求越來越多[3]。報表工具的實現(xiàn)技術也不斷創(chuàng)新和完善，由于互聯(lián)網(wǎng)和 Web 技術的飛速發(fā)展，Web 的報表工具的研究與應用[4-5]越來越多，目前 Web 報表工具的實現(xiàn)技術也較多，如 COM 組件[6-7]、ActiveX 插件[8]、XML 的無插件[9]等技術。水文報表數(shù)據(jù)之間比較獨立，統(tǒng)計分析方式各不相同，整個報表數(shù)據(jù)復雜，不僅要考慮實現(xiàn)技術，更要考慮數(shù)據(jù)的獲取和統(tǒng)計分析。

因此，在現(xiàn)有江蘇省實時雨水情分析評價系統(tǒng)平臺上設計一套自定義報表系統(tǒng)，在瀏覽器界面可以設計任意格式報表或文檔模板，通過調用算法庫[10]中的函數(shù)獲取各類統(tǒng)計分析雨水情數(shù)據(jù)，快速配置實現(xiàn)各類雨水情分析統(tǒng)計，一鍵生成分析成果，提升雨水情分析效能，擺脫手工作業(yè)的落后局面。

1 自定義報表功能設計要求

基于實時雨水情數(shù)據(jù)庫[11]、特征庫[12]，進行自定義報表系統(tǒng)設計。主要設計要求如下：

1）參數(shù)設置，包括日期、時間（精確到 h）、站點等的設置。

2）查詢頁面設計，配置好的報表可以任意選取時間查詢。

3） 將界面設計成一個符合 Word 樣式的配置界面和操作風格，且保有常用工具，表格能導出 Excel 格式，文檔能導出 Word 或 PDF 格式。

4）報表數(shù)據(jù)的獲取，要提供友好的交互界面，方便用戶配置各種分析數(shù)據(jù)。

5）構建算法庫及其配置系統(tǒng)，根據(jù)日常工作需求，建立雨水情分析算法庫。使用過程中用戶也可以在此系統(tǒng)中創(chuàng)建新的函數(shù)，供其他用戶在自定義報表中使用。

自定義報表是面向不可預見專題分析需求而隨時配置的報表，支持 Oracle 函數(shù)、Java 和 SQL 語言，表格配置應可視化，所見即所得，支持簡單時間條件相關函數(shù)，方便配置。配置好的報表可以任意修改，滿足一個專題不斷變化的需求。

2 自定義報表技術實現(xiàn)方法

江蘇省實時雨水情分析評價系統(tǒng)是基于WebGIS，以 B/S 為主，C/S 為輔的網(wǎng)絡結構模式，且是把 B/S 和 C/S 2 種方式的優(yōu)勢互補，將地圖空間信息和屬性信息有機結合起來的網(wǎng)絡化地理信息系統(tǒng)。自定義報表系統(tǒng)是江蘇省實時雨水情分析評價系統(tǒng)的子系統(tǒng)，采用 B/S 設計，通過連接實時水情庫、特征庫和應用方法庫，自動擴充用戶報表，配置出復雜個性的圖文并茂的報告。

自定義報表系統(tǒng)前臺界面使用專業(yè)的 MiniUI 網(wǎng)頁界面集成框架，提供高度的穩(wěn)定性、強大的擴展能力。網(wǎng)頁界面集成框架采用 HTML，CSS（樣式格式描述語言）和 JavaScript 技術，加入 JSP 動態(tài)網(wǎng)頁技術。Web 客戶端通過 Struts 2 框架實現(xiàn)與服務器互動信息返回，Web 服務器以 Tomcat 為基礎，采用 Java 技術構建服務器應用程序，通過 Spring 框架程序中的 Hiberbate 實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的通信，并最終返回客戶端瀏覽器的請求。同時自定義報表系統(tǒng)還擴展一個開源的 Web 編輯器 CKEditor，CKEditor 有很好的擴展性及比較穩(wěn)定的性能、全面的 API 文檔，可以方便地進行插件的開發(fā)、調用，因此在 CKEditor 基礎上實現(xiàn)算法模板、方法屬性、參數(shù)設置、站群管理等插件的開發(fā)，最終呈現(xiàn)一個具有水文特色的實時雨水情報告模板設計器。自定義報表體系結構圖如圖1 所示。

圖1 自定義報表體系結構圖

自定義報表工具采用開發(fā)的動態(tài)自定義報表引擎，界面使用 HTML、JSP 動態(tài)網(wǎng)頁技術、FreeMarker 模板及 ftl（模板文件存儲格式），利用 CKEditor 作為集成編輯環(huán)境，開源的 EChart 作為插圖組件，繪制折線圖、柱狀圖、散點圖、餅圖、地圖、儀表盤及漏斗圖，同時支持任意維度的堆積和多圖表混合展現(xiàn)等功能，這樣設計的自定義報表系統(tǒng)可以配置插入各種形式的圖表。自定義報表工具以 CKEditor 作為基礎進行二次開發(fā)，可以通過在瀏覽器中自由編輯設計內容，達到用戶對自定義的需求。而且在 CKEditor 的基礎上增加單點、表格、自定義表格、chart（Echart）等插件的開發(fā)，可以滿足用戶絕大多數(shù)的報表需求。

通過模板 + Excel Web 標準接口技術，以配置模板的方式，可導出出版級別的報表。

3 自定義報表核心內容構建

江蘇水文自定義報表系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)，最核心的內容就是水情算法庫的建立，支撐整個報表各種統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)的實現(xiàn)。水情算法庫基于江蘇省實時雨水情數(shù)據(jù)庫和特征庫，實現(xiàn)各種雨水情數(shù)據(jù)的復雜統(tǒng)計分析，創(chuàng)建的函數(shù)可以調用 Oracle 數(shù)據(jù)庫中的內置函數(shù)，也可以調用創(chuàng)建的函數(shù)。創(chuàng)建的函數(shù)存貯在 Oracle 數(shù)據(jù)庫中，大大提高了計算速度。配置自定義報表時直接調用相應的函數(shù)，只需輸入?yún)?shù)即可，一般制表人員易操作配置。水情算法庫包含 18 類函數(shù)，目前有上百種函數(shù)（使用過程中根據(jù)新的需求還可以繼續(xù)擴充），基本涵蓋了水情日常工作使用需求，包括極值、時段累計、同期、期初期末、特征值、排位等函數(shù)。

報表模板設計好后，靜態(tài)文字或數(shù)字可以直接編輯，動態(tài)數(shù)據(jù)可以通過調用函數(shù)獲取。例如多站時段累計函數(shù)，此函數(shù)針對泵站，調用時輸入站碼和起始時間，就可以計算水量。相關函數(shù)如下：函數(shù)名（參數(shù)列表）為 JSSTOTALLSL（STCDS IN VARCHAR2，BGTM IN VARCHAR2，EDTM IN VARCHAR2），調用例子為工作 Call JSSTOTALLSL（‘51005652，51005653，51005654，51005655’，‘2021-02-16 08:00:00’，‘2021-03-16 08:00:00’），返回結果為 45.5。

4 自定義報表系統(tǒng)實現(xiàn)與結果展示

以南水北調報表為例，每天監(jiān)測江蘇省南水北調水量并進行統(tǒng)計，報表涉及主要湖泊水位、沿線重要節(jié)點水量和泵站水情等內容。根據(jù)需求設計模板，報表模板及相應數(shù)據(jù)配置好后，每天 8 時直接點擊查詢按鈕相應數(shù)據(jù)就自動更新，然后導出 Excel，Word 或 PDF 模板分發(fā)給相關單位或部門，以便對水位、流量及水量數(shù)據(jù)進行實時檢測，查驗調度方案與實際運行效果進行對比分析。

配置自定義報表關鍵流程節(jié)點如下：首先新建報表界面；其次設置參數(shù)（時間、站點參數(shù)）；然后根據(jù)報表需求設計報表模板，靜態(tài)的文字和數(shù)據(jù)可以直接編輯，動態(tài)數(shù)據(jù)可以插入數(shù)據(jù)、表格、自定義表格。具體報表實現(xiàn)時先點擊自定義報表按鈕插入自定義表格，編輯輸入靜態(tài)文字數(shù)據(jù)，單元格動態(tài)數(shù)據(jù)設置動態(tài)值后輸入腳本，腳本可以是構建的函數(shù)也可以是 SQL 語句；然后點擊“預覽”按鈕，在預覽表格中生成數(shù)據(jù)；再點擊“確定”按鈕即可生成報表。自定義表格配置界面如圖2 所示，此時界面單元格顯示 SQL，配置完點擊“確定”按鈕顯示完整的數(shù)據(jù)表格。南水北調水量統(tǒng)計呈現(xiàn)成果示例如圖3 所示，文本中黃色區(qū)域和表格中的數(shù)據(jù)都是動態(tài)的，每天只要點擊查詢按鈕，動態(tài)數(shù)據(jù)就可根據(jù)日期更新，調水期間每天一鍵導出，呈報相關部門，監(jiān)控沿線水位、翻水量及調水計劃完成率，方便快捷。

圖2 自定義報表-插入自定義表格及動態(tài)數(shù)據(jù)配置

圖3 自定義報表成果示例

水文上，經(jīng)常有階段性汛情、旱情、臺風、水資源配置等，而且各種水情形勢是變化的，自定義報表工具就是根據(jù)這種復雜多變的雨水情形勢而產生的。一旦有洪澇、旱情、臺風等發(fā)生，就根據(jù)相關需求設計自定義報表模板并進行配置，配置好的報表可以一鍵生成導出，相應的動態(tài)數(shù)據(jù)根據(jù)查詢參數(shù)是實時更新變化的，成果提供給所需部門和領導，而且中間一旦有水情變化，用戶可以隨時根據(jù)需求對自定義報表模板進行修改。

5 結語

自定義報表系統(tǒng)搭建在江蘇省實時雨水情分析評價系統(tǒng)中，采用 B/S 模式，利用開源的 CKEditor 進行二次開發(fā)作為集成編輯環(huán)境，可以實現(xiàn)集文字、表格和圖為一體的自定義報表?；谒男袠I(yè)數(shù)據(jù)庫和用戶特點，構建算法庫支撐報表或文檔中雨水情數(shù)據(jù)獲取和統(tǒng)計分析，還可根據(jù)需求隨時構建新的函數(shù)，供所有用戶使用，解決大部分用戶計算機水平不強的現(xiàn)狀?；谒惴◣斓淖远x報表配置簡單易操作，呈現(xiàn)的形式靈活且可修改，以往1 張報表至少需要半小時，現(xiàn)在一鍵可以生成，大大提高了工作效率，投入使用以來有力支撐了江蘇 2020 年梅汛、202106“煙花”臺風、南水北調、望虞河調水等專題材料分析?；谟晁閷崟r庫、特征庫構建算法庫是水情自定義報表系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取的強有力支柱，但也是一項耗時耗力的工作，目前水情算法庫中函數(shù)過多且通用性不強，下一步需要優(yōu)化精簡函數(shù)，增強其通用性。