松辽委农村水利管理基础数据查询系统的设计与实现

2015-11-01刘媛媛

东北水利水电 2015年10期

关键词：松辽水利数据库

刘媛媛，林沫

（水利部松辽水利委员会，吉林长春130021）

松辽委农村水利管理基础数据查询系统的设计与实现

刘媛媛，林沫

（水利部松辽水利委员会，吉林长春130021）

松辽委农村水利基础查询系统，是按照“松辽委智慧水利”框架和“松辽委水利信息化顶层设计”体系开发建设，首次实现流域级农村水利管理工作与信息化新技术深度融合的业务应用系统。有效利用现有统一信息化资源运维和信息安全管理，提高了投入产出比，降低了不可持续风险。基于松辽委水利地理信息共享平台和全文数据库检索技术等，实现了多类型信息的一站式检索分析在实际业务工作中的应用，模式具有推广性。

水利信息化；基础数据查询；农村水利；松辽委

1　建设背景

松辽委农村水利管理工作业务范畴覆盖面广而繁杂，数据来源和种类呈现多源多样性，流域农村水利管理信息化建设尚属空白，而流域水利信息化建设基本依靠专题立项，垂直应用效果显著的同时带来了很大的资源整合空间。适宜开展松辽委水利信息化与业务应用深度融合的技术尝试。在“加强实用技术和高新技术应用，推动信息化与水利现代化的深度融合”要求下，结合松辽委农村水利管理工作，梳理2000年以来松辽流域农村水利基础数据，编制了流域农村水利管理数据库结构，并建设了基础数据库、全文数据库和专题空间信息。在此基础上，充分利用信息化已有软、硬件资源，基于低成本开发模式，形成系统整体架构，解决基础业务信息管理薄弱、信息多点存储管理、信息化程度低的技术问题，为资源孤立、重复建设、不可持续与推广受限等框架性问题提供信息化解决方案，为松辽委农村水利基础数据管理提供技术支撑，为农村水利工作科学决策提供技术依据，并对松辽委智慧水利建设发展进行探索。

2　系统需求与设计响应

2.1系统需求

通过梳理和分析现阶段工作特点和管理业务要求，确定松辽委农村水利管理基础数据查询系统主要有4类需求，即：支撑环境需求、通用平台需求、功能需求、数据需求。

1）支撑环境需求。系统网络环境处于松辽委水利政务网中，没有已部署的服务器、存储等硬件设备及相关配套软件。因此首先要考虑查询系统建成后的应用部署环境。主要为服务器、数据存储、备份设备等硬件及服务器系统、数据库平台、报表工具等软件。

2）通用平台需求。该查询系统要求以网站为窗口，以农村水利基础数据库为基础，基于地理信息系统提供地图服务。因此查询系统的部署需要基于网站管理系统、地理信息系统和统一的数据库平台。考虑用户访问需要和系统生命周期等因素，还需要基于统一身份认证进行用户与权限管理，以及适用通用开发环境进行系统的开发和部署。

3）功能需求。系统主要有3方面的业务功能需求，即系统维护类、查询分析类、空间信息服务类，此外还有部分扩展需求。其中，系统维护类需求主要是身份验证、权限管理和信息维护3项。用户希望可以获得从互联网访问政务外网的通道，通过权限管理区分各级用户所能享用的数据和资源，并且以较低的工作代价进行数据资源维护。查询分析类需求主要是用户对文件、资料和基础数据进行查询和统计分析，并且可以提供图表显示和数据表格的导出。空间信息服务类需求主要是有关信息的空间查询、分析和下载。扩展需求包含与松辽委农村水利网等已建成系统的同构、融合及统一设计等要求。

4）数据需求。系统数据主要区分为3类：结构化数据、非结构化数据和空间数据。其中用户需要对带冠字的文件、数字地图、统计成果、网页资源及PDF格式为主的资料进行统一管理。

2.2设计响应根据系统需求进行系统的功能设计响应如下：1）支撑环境。支撑环境架设在虚拟化平台中，统一管理维护体系，降低建设和维护成本。

2）通用平台。通用平台借鉴和采用国家水资源监控能力建设项目、防汛指挥系统二期工程等项目平台，以便于未来资源整合和数据汇入。其中将数据库平台迁移至ORACLE11g，可统一管理结构化数据、非结构化数据和空间数据。地理信息服务托管给松辽委地理信息共享平台，不再重复空间数据建设。网站管理系统采用TRS平台，与松辽委网站及水利部有关网站一致，利于整合。

3）功能设计。该项目受数据有限等条件限制，建设目标为完成文件查询、资料查询、数据查询和地图下载功能。系统设计，见图1。

3　系统实现

项目部署在政务外网中，服务器端采用2台IBMP740服务器。由于使用了统一空间服务，不再重复存储空间数据，所以较预期使用量大幅减少，使用率约0.16%。系统挂接在农村水利网子网站下，用户可由松辽委网站进入松辽委农村水利网网页后登录访问。考虑到用户目前尚无业务门户，且该期建设内容主题明确、内容相对集中，将系统页面设计成包含4个板块的类门户设计。页面整体采用绿色基调，网页元素与松辽流域农村水利网保持一致，并使用友好、明快的配图、配色方案，使用户在进入查询系统时，既可以快速进入查询系统的情境，又不会产生非常突兀的感觉。页面上部首先是地图服务，其次是常用信息的报表展示，最下方是最新文档资料，页面右侧提供查询按钮。

图1　系统设计图

3.1地图服务

用户的地图服务托管在松辽委水利地理信息共享平台中。松辽委水利地理信息共享平台采用面向服务的体系架构，通过GIS服务提供者对不同GIS功能实体的封装和统一，实现了对多源异构服务的无缝集成与聚合。GIS服务接口层的存在使得业务逻辑处理和服务交互的通讯方式是分离的，极大地提高了业务组件响应业务环境变化的能力。

底层数据主要分为2类，即基础数据和专题数据。基础数据采用国家地理信息公共服务平台“天地图”服务平台。该平台是“数字中国”的重要组成部分，提供24h不间断“一站式”地理信息服务。这可以有效利地用国家最新地理信息资源，减少数据建设投入，有效降低地理信息资源开发利用中技术难度大、建设成本高、动态更新难等突出问题。专题要素数据采用国家水资源监控能力建设项目发布的“水利空间数据库地图服务”，可获得水资源专题空间要素、水利基础空间要素等55个要素类的空间信息服务。共完成专题地图服务6项，采用IFRAME框架的方式接入，各服务在首页循环播放，用户可点击进入服务地址。

3.2报表信息

在系统页面的中部，实现了用户重点关注信息的图表展示。由于数据更新时效要求不高，且没有交互查询需求，因此采用报表工具进行实现，大幅度降低编码开发工作，在提高报表设计工作效率的同时，也使业务使用者可以轻松跨越技术壁垒，满足个性化需求。

该期部署的报表分为上下两部分：第一部分是“松辽流域农业用水总量多年平均统计”、“节水增粮年灌溉用水量统计”和“节水增粮年实际灌溉面积统计”的饼状图；第二部分是“松辽流域农业用水量历年情况统计”和“松辽流域有效灌溉面积历年情况统计”分别采用了柱状图和折线图。采用《2014年度松辽流域农村水利基础数据统计分析报告》数据，并在统计方式上依据用户需求进行了调整。原数据表以市级行政区为统计单位，以表格所具有的行政区为统计范围，由市级单位的连续年系列值得出所属省份的系列年总值，按年份总数取算术平均得到省份的多年平均数值，分别取得松辽流域4省1区数据后，计算各省份占流域总比例得出此图。

3.3资料管理

资料管理是该期系统开发中最为重要的一个部分。旨在通过统一文档管理，使用户可以对松辽流域农村水利网、基础数据查询系统中分别发布的各类网页资料（标题可不落地）、文件、技术报告、专业书籍的电子版或扫描件材料进行统一管理和进行查询。该部分技术主要采用了TRS网站管理系统的WAS系统。在传统的WEB网站建设中，首先要设计网站的框架结构，然后设计页面，需要CSS，JAVA等开发，但存在弊端：框架结构维护复杂、不容易修改；页面设计工作量大、内容发布时效性无法保障等。而采用TRSWAS5.0产品进行搭建，是利用数据库技术和动态网页生成技术，使用WEB方式控制台管理频道和内容信息，管理简单；内容自数据库抽取，不会产生死链和错链，可靠性强；数据库的信息更新可以实时反映到WEB服务器上，避免了网页维护带来的延迟，并且可以提供基于内容和外部标引信息的全方位检索功能。

此次开发设置了两个部分的文档查询管理。在专题页面上，可通过分类主题词、资料标题、文件的文号、资料撰写（发布）日期、关键词等进行查询，对查询结果，可以通过点击“文件名称”、“年份”或“文号分类”标签进行排序；也可以通过时间段标签进行筛选；查询结果可直接点击读取。系统首页提供最新发布资料的列表展示。同时调整了原有“松辽流域农村水利网”后台的扩展设计。这样用户在网站端发布的资料信息，其发布时间、撰写时间、文号等扩展信息可以实时同步到数据库中，实现了多源输入发布，一站统一查询的设计。

3.4数据查询

数据查询在此期属于弱需求。这是因为目前数据资料积累还比较少。所以本着“所见即所得”的要求，主要将数据库中数据予以直观展现，并对行政区等字段提供简单查询。共实现“基本信息类表”、“农村饮水安全类表”、“节水增粮行动类表”、“灌区类表”、“小型农田水利建设类表”和“涝区类表”共6类46张表。

4　创新性和系统效益

“松辽委农村水利基础查询系统”是首次按照“松辽委智慧水利”框架和“松辽委水利信息化顶层设计”体系开发建设，首次实现了流域级农村水利管理工作与信息化新技术深度融合的业务应用系统。有效利用现有统一信息化资源运维和信息安全管理，有效提高业务系统建设投入产出比，降低系统生命周期的不可持续风险。基于松辽委水利地理信息共享平台，实现了专项业务数据与天地图、水利专题空间数据的无缝集成，并可多层次复用，有效降低了业务系统建设中空间信息开发利用技术难度大、建设成本高、动态更新难的突出问题。基于全文数据库检索技术，结合内容发布应用服务与报表工具，实现了多类型信息的一站式检索分析在实际业务工作中的应用，模式具有推广性。

该系统充分利用了松辽委水利信息化建设成果，利用虚拟化管理技术整合利用已有硬件资源，降低环境成本投入，与国家水资源监控能力建设项目、国家防汛抗旱指挥系统二期工程的信息平台采用同构设计，有效降低了后期维护成本和维护门槛，累积减免服务器、数据存储、备份系统、平台软件等资金投入近百万元。系统的建设基于松辽委智慧水利和松辽委水利信息化顶层设计，技术架构和支撑平台具有通用性强，容易移植，具有空间可推广性。地理信息共享平台、一站式资源全文检索技术的引入，增加了业务部门的信息化应用管理幅度，具有扁平化组织结构特点，降低了技术门槛，用户使用效果良好，保障了设计的时间可持续性。