水资源质量分析评价系统构建与效益分析

2017-03-02闫春楠

黑龙江水利科技 2017年10期

关键词：层级水资源水质

闫春楠

(辽宁省抚顺水文局，辽宁抚顺 113015)

水资源质量分析评价系统构建与效益分析

闫春楠

(辽宁省抚顺水文局，辽宁抚顺 113015)

由于当前水污染的程度较为严重，因此对水资源的质量进行评价是十分必要的，而之前所采用的评价方式和技术较为落后，难以适应当前的需求，并且传统的方式会耗费大量的时间，最终得出的评价结果在质量上也很难得到保障，因此文章在进行研究的过程中就采用了一些先进的技术，并且对系统的功能进行了明确的划分，在缩短工作时间的同时也提升了效率。

水资源质量；评价系统；效益分析

0 引言

水质监测工作目前已经受到了政府部门的关注并给予了相应的支持，但当前在处理各项监测信息的过程中必须采用一些先进的技术，确保系统能够自动生成评价结果，只有这样，才能使评价工作的进行更加顺利。

1 系统

1.1 背景

本文主要以江苏省水利部门的监测为例，该部门在20世纪就通过一些软件收集了省内水资源方面的一些重要资料。进入21世纪以后，又对软件进行了更新，并且以数据库的形式进行数据的储存，同时还具备统计的功能。但近年来，随着水资源评价要求的不断提升，因此原有的系统已经难以满足当前的需求。

1.2 设计

对原有系统进行调整的目的主要在于增强系统运行的效率，在此过程中必须以收集到的数据信息为基本依据，并且在此基础上以动态化的方式完成报表的制作。另外，系统还应当具有对比的功能，并且能够进行有效的扩展，确保其能够使用更长的时间。具体来说，在设计时主要有以下4点要求。①体系的构建应当以B/S为基本原则[1]。②在信息中心所建立的数据库中应当包含多种水资源信息以及在以往监测过程中所收集到的数据，并加强管理，确保数据的安全性与完整性。③为增强系统的运算质量和效率，可采用JETTY进行平台的部署。④通过JAVAEE技术完成数据的整理及报表的制作。

1.3 架构

为了使用户无需借助客户端而能够直接利用浏览器进行访问，在对系统架构进行设计时，主要可由以下4个不同的层级组成。①设施层级，在设计过程中应确保其能够实现不同平台之间的交流，并且能够正常使用一些基本的软件以及Windows系统等。另外，数据库的类型为ORACLE。②资源层级，在设计时主要以J2EE为标准，并对各类资源进行分类，建立相应的操作入口。同时，还要确保系统具有较强的扩展性，这样就能够使其应用范围更广。③服务层级，其包含的工作任务较多，因此应当采用SOAP等标准化的协议，这样能够使得通信过程更加高效。④业务层级，该层级能够为用户提供更加优质的服务，在设计过程中主要以JAVA代码为主。

1.4 数据

为了对水资源的质量进行系统性的评价，必须确保数据信息的完整性和可靠性，只有这样，才能够确保系统的正常运行。因此，首先必须对数据进行梳理，在处理过程中应当注意单元及字节等数据的基础单位。通常该处理环节需要耗费大量的时间，并且涉及到许多不同的领域，因此数据量的庞大及繁杂导致在处理过程中容易出现失误[2]，为避免发生这样的情况，在处理时必须进行严格而细致的检查，并做好核查工作，确保数据的准确性。

1.5 优化

在完成系统的设计之后就是正式实施的阶段，在此过程中难免会出现一些问题，如因计算上的失误而导致系统的正常运行受到影响。因此在正式使用之前，必须对系统进行全面的评估，并且在正式使用的过程严格控制各个细节，对存在问题的地方及时进行调整，确保各个业务流程的运行更加顺利，只有这样，才能够使系统的设计更加完善，以符合水资源评价的要求。

2 功能

2.1 管理

系统管理包含多项不同的内容，包括一些基本方案的制定及核查，同时还包括系统在运行过程中所记录的信息，并且还担负着用户管理的责任，在对用户使用进行设置的过程中，应当确保其能够独立完成信息的处理，用户可对图表等进行核查与调整，并且能够对系统在运行过程中所记录的数据信息进行操作，这样能够帮助其尽快查找出需要的信息。

2.2 驾驶舱

驾驶舱是一种页面的独特体现方式，其在整个系统中都具有十分重要的作用，能够自动进行主题的切换，为用户提供准确的数据统计结果。具体来说，水质可通过仪表的方式体现；水质站可通过饼状图来描述，其由最高层次的国家级逐渐扩展到各地政府；不同类型水质的营养现状同样也是以饼状图的形式来体现；水质达标程度的高低则可通过柱状图来体现[3]，并且能够独立完成不同层级之间的切换。另外，还可通过曲线对水质在一段时间内的变化情况进行详细的描述。

2.3 专题图

专题图的构建应当通过GIS来完成，并且充分利用ARC平台，同时针对不同部门业务处理的特点建立起整个江苏省内的专题图。在构建过程中，可对不同站点的位置进行明确的标志，用户可根据自己的需求进行选择，随时都可查看各项监测信息。以水功能为例，首先应在地图上进行详细的标志，用户可通过分类功能来选择自己需要查询的信息，进入相应的专题模块之后按照不同水质的特点进行具体的评价与查询。

2.4 查询

在查询过程中主要包括以下4个方面，①不同类型和功能的信息。②水中所包含的其他物质的信息，如水的污染程度和毒性以及沉降量和有机物等，同时还包括污水的排放量。③系统性的查询，用户可根据自己需要查询的站点和水质的类型进行确定。④评价，其主要包括水质在营养方面的评价结果。

2.5 维护

维护指的是对系统中所记录的水资源的基本信息和通过监测而得到的信息进行全面的维护，并且系统对用户在维护过程中的操作方式和过程均有详细的记录。

2.6 录入

录入过程包含2个环节，①对监测到的信息进行整理，②在整理的基础上进行输入操作，之后还要进行严格的审查与核对。在录入的过程中用户可通过自定义的方式进行处理，主要分为2个过程，①对监测到的信息进行记录，②借助核查机制对数据进行核查，确保其准确性，在此过程中也可以利用office系统中的excel直接导入信息[4]。另外，在审查过程中应当分批进行，这样能够使处理过程更加有序，之后这些经过核查的数据就会按照不同的批次储存在数据库中。

2.7 评价

评价包括多个不同类型的表格，如汇总表及营养记录表等，用户主要以表格中的数据为基本依据并进行最后的汇总工作，其得出的评价结果可利用excel导出，这样能够为操作过程节约更多的时间。

2.8 报告

最终的报告中包含4个部分，①监测部门的在监测过程中所得到的数据信息和评价结果，②水源地，③不同功能水质的报告，其是以文字和图片结合的形式而呈现的，④公报。用户能够通过网络直接进行报表的阅览和操作，并且能够将其转化为文档或表格的形式，同时还可独立进行编制处理。

3 效益

3.1 数据库

数据库中包含着极其丰富的信息，其是评价的基本依据，关于数据库的构建行业内明确的标准，但是通过将其与当前的监测环境进行对比，发现该标准存在一些较为落后的地方，因此应当进行对其进行进一步的设计，在正式使用的过程中需要结合现实情况进行验证与调整。在本次研究进行的过程中就对这些需要完善的地方做进行了修改，并将其应用到了实践操作过程中，最终使其适应监测要求，并且能将各项任务落实到不同的部门，有效增强了标准的可行性。

3.2 报表

各种不同类型的报表以及图片和文字共存的报告对于水利部门的监测来说是十分重要的。因此，该处理过程在操作方面有着较高的要求，并且会花费大量的时间。同时，其对于整个系统来说都是一个十分重要的组成部分。

1)报表：在评价过程中需要结合不同的影响因素进行综合性的评价。本次研究在进行过程中首先制作了不同类别的报表，其中包括水质的各项影响因素和评价标准，用户在查询过程中可在时间上进行调整，按年或月均可，在查询时可根据评价的不同类别进行查询，如污染程度等。通过系统完成的这种自动化的评价不仅减轻了人工操作的压力，同时还使工作的质量和效率得到了极大的提升，使得评价结果更加准确。

2)报告：本次研究所生成的报告所展现的是江苏省在一个月之内的水质评价结果，报告多为图片和文字共同呈现的形式，该类型的报告是通过相关先进技术而自动生成的，技术的处理和运算过程都较为繁杂。另外，系统利用多种不同的技术能够将页面展示的信息量进行调整，用户可还根据自己的需要对表格中的行或列进行隐藏或者调换不同行列之间的位置。在编写语言的过程中采用的是JAVA，并且最终生成的报告可转化成其他格式。在这一操作过程中运用到了多项先进技术，并且生成报告的速度十分之快，因此有必要对这些技术进行推广，扩大其应用范围。

3.3 成果

最终的成果展示有多种不同类型的图形，包括曲线及饼状图等，在研究过程中以专题的形式对不同类别的水质进行了明确的区分，并通过不同的颜色来体现水质的特点，这样能够使最终的结果更加直观，便于用户在短时间内找到自己所需的数据信息。