基于J2EE和华表Cell的水务普查数据处理系统设计

杨 洁 ，尹晓楠 ，刘 梅 ，万 烁 ，毕振华 ，3

（1.北京市水利自动化研究所，100036，北京；2.北京市水务信息管理中心，100036，北京；3.北京市第一次水务普查工作领导小组办公室，100089，北京）

北京市普查数据处理系统采用主流成熟J2EE技术和Cell插件相结合的设计，根据实际情况，提出建设一套集中式普查数据处理系统，开展数据录入、审核与处理等工作，最大程度地利用北京现有的网络资源，提高工作效率。

根据普查总体目标要求，实现了数据录入、转换，逐级上报审核、逐级汇总分析，保障了系统的成熟稳定和界面人性化，形成了从下到上的信息获取、审核、传输、存储、分析为一体的普查数据处理系统，为北京水务基础数据获取打下了良好的基础。

一、系统总体构想

1.系统目标

结合北京市水务普查工作实际，建设完成一体化、集中式、具有良好开放性、可扩展能力、应用先进、符合北京市水务普查工作实际需要的数据处理软件系统，为普查各阶段、各级水务普查数据的录入、编辑、审核和汇总以及数据管理等提供工作平台，为完成水务普查数据处理任务、构建北京市基础水信息平台及一表化工作打下良好基础。

2.技术路线

软件整体应用基于J2EE体系结构，采用完全的B/S模式。软件中间层采用JSP/Servlet/JavaBeans/EJB来构造，遵循J2EE标准，具有很好的可移植性、可扩展性，能够跨平台使用。数据库采用Oracle数据库。

（1）应用系统设计

系统设计以SOA思想为指导，采用 “J2EE+struts2+spring+ext” 技术设计，完成从后台框架搭建到前端页面展示的需要，同时可以满足跨硬件平台、跨操作系统的要求。该框架基于J2EE应用平台，采用JAVA、SERVLET、JSP、EXT 等技术， 以及组件技术、数据库技术，采用多层B/S应用结构体系，使整个应用系统建立在统一的平台上，充分体现了系统的先进性、可扩展性、可移植性等。

（2）可视化表单设计

系统设计采用用友华表Cell插件，该插件是一款基于ActiveX技术的解决中国式报表显示和打印的第三方控件，Cell插件用于开发B/S结构程序，是国内技术领先的商业报表组件，有600多个编程接口，实现表格自定义、表格显示、打印预览、打印、图表、公式、自定义函数、资源本地化等强大功能，能够完全读写Excel文件，满足本次普查数据录入所见即所得表格录入需求，让用户使用更方便，更安全。大大改善了浏览器中报表的输出效果，支持JSP等语言开发。

（3）解释性的公式审核

采用自定义语法解释器，可以解释标准JAVA语句、表达式和方法。其中语句和表达式可以是变量、宣告、赋值、方法调用、循环、条件等。内置大量的函数实现，业务人员可以像Excel函数调用一样灵活实现复杂审核关系。

（4）采用 RAI技术

基于B/S的富客户端设计架构,功能设计直观、操作简便。提供大量的快捷键如CTRL+S提供保存等支持，增加友好性。提供大量的Excel导入模版，支持清查表离线填报功能。软件采用分级管理、统一授权和全面安全跟踪。层次的资源解释、网状的权限分配关系实现满足各种应用场景的权限解释模型。所有数据备份、传输经过DES 64加密。

二、系统设计

1.系统总体架构

普查数据处理软件是分层的体系结构，分别为业务处理层、引擎解析层、系统配置层。各层都是按系统中业务逻辑划分的，具有唯一的职责，每层与相邻层都是松耦合的以服务的形式互相数据访问。

业务处理层：是客户端请求的入口，负责同客户端交互，完成普查数据处理的业务，包括清查登记、普查登记、台账登记、数据审核、数据汇总、数据管理等功能。

引擎解析层：自主开发的独立的表单解析引擎及公式执行引擎，表单解析引擎负责处理表单展现、表单存储、表单数据交换，公式引擎负责处理审核公式、汇总公式、计算公式的执行。

系统配置层：扩展开发的表格自定义配置层，包括可视化的表单配置、指标配置、关联配置、数据视图配置、公式配置、报表管理等。

2.系统功能设计

北京水务普查数据处理软件服务于各级水务普查办公室，用于水务普查对象的收集与处理，其主要功能是针对河湖基础、水利工程、经济社会用水、河湖开发治理、行业能力、水土保持、灌区、地下水取水井、供水工程、排水工程10个专题的一系列表格 （“清查表”“普查表”“汇总表”）进行“录、编、审、汇”，以及相应的数据安全保障功能和系统管理功能，保障北京水务普查数据成果的收集和上交。北京水务普查数据处理系统共计8大功能模块，61个子模块。

（1）对象清查

北京市水务普查清查表内容包括河湖基本情况、水利工程基本情况、经济社会用水情况调查、河湖开发治理保护情况、水务行业能力建设情况、灌区情况、地下水取水井情况、供水设施情况和排水设施情况等9项普查对象。清查登记软件功能包括清查数据录入、导入、编辑、审核、查询、统计、批量打印等功能。

（2）普查登记

北京市水务普查内容包括河湖基本情况、水利工程基本情况、经济社会用水情况调查、河湖开发治理保护情况、水土保持、水务行业能力建设情况、灌区情况、地下水取水井情况、供水设施情况和排水设施情况等10项普查内容。普查登记清查名录为最终依据，对水务普查对象进行登记管理，实现系统对普查表的录入、编辑、审核、查询、打印等。

（3）台账登记

为准确统计灌区、公共供水企业、工业、建筑业及第三产业调查对象的取水量和用水量，准确查清河湖取水口取水量，确保普查数据真实可靠，要求县级水务普查机构应要求调查对象建立健全水量计量设施，及对万亩以上灌区的河湖取水口和年取水量15万m3及以上其他用途的河湖取水口建立台账表。提供用于台账录入阶段用户录入、管理、维护数据的各项功能。

（4）数据审核

数据审核是数据质量的保证，数据审核针对清查、普查、台账等普查各阶段相关数据，在清查或普查工作基本结束后对全部普查数据进行的统一审核，用户主要是市级普查办的数据审核人员。

（5）数据汇总归并

对清查数据、普查数据进行自动汇总统计，输出汇总报表，清查统计按行政区划、清查类型、清查对象、清查个性类型统计清查填报的数据，以便于直观地了解当前清查的数据总数。归并管理模块是将地市所辖各区县上报清查数据进行汇总，并将相同普查对象进行归并及编码重置。在普查阶段将区县上报数据与本级直管登记部分进行数据合并。

3.数据库设计

数据库包括普查数据库、普查综合成果数据库、主题数据库。其中普查数据库是对调查和上报数据进行全面校验、分析协调、反馈完善，平衡衔接跨区普查数据，逐级进行汇总平衡，形成市级普查数据库。

普查综合成果数据库是根据普查数据库，以市为基本工作单元，基于统一的数据模型与技术要求，通过普查对象数字化构建普查对象空间数据库，实现水利普查指标的属性数据与空间信息关联整合，完成普查综合成果数据库。

主题数据库是在普查综合成果数据库的基础上通过用户视图转换和加工处理建设形成水利主题数据库，包括河湖数据库、水利工程数据库、河湖开发治理情况数据库、水土保持数据库、社会经济用水数据库、行业能力数据库、灌区及农村小型饮蓄水工程数据库、地下水开发工程数据库。

4.系统接口设计

根据北京市水务普查数据处理工作特点，普查数据管理系统涉及各级普查数据交换、空间数据处理系统的数据交换、与其他专项数据交换等需求，因此需要进行相关接口设计工作，以保证各系统的正常运行。

（1）空间接口

普查软件系统中的清查数据、普查数据是空间数据处理系统上图的数据基础，普查软件系统需提供清查表、普查表、对象关联关系的导出数据，与空间系统所需指标信息都不一致，所以需要开发空间系统导出配置模块，软件实现系统内所有清查表、普查表的指标选择配置，并根据配置进行数据导出。

（2）与市政务服务云接口

系统建设完成之后，为了使普查成果更好地服务于民，在条件成熟的情况下，普查数据处理系统可以和市政务服务云整合，提供更多更好的水务数据服务。

三、结 语

本系统设计在详细了解业务需求的基础上，依托成熟的技术体系，建设普查数据处理系统，为普查各阶段、各级数据的录入、编辑、审核和汇总以及数据管理等提供工作平台，为完成水务普查数据处理任务，构建北京市基础水信息平台及一表化工作打下良好基础。

[1]水利部.第一次全国水利普查总体方案[R].2010.