基于云服务的基层水文信息展示与发布探讨

刘曙光 ，邱 宣 ，金辉明

（1.江山市水文站，浙江 江山 324100；2.杭州知水科技有限公司，浙江 杭州 310009）

1 问题的提出

我国经过多年水文信息化建设，在水文自动测报、水文信息自动化采集处理、水文分析计算及水文专业系统建设方面取得了长足发展[1]。随着当前互联网技术和社会经济的高速发展，公众对各种信息的实时获取需求日益迫切，为公众提供直观可靠的水文信息服务成为水文部门当前亟需解决的问题。与此同时，当前基层水文部门资金和人力投入不足，部门人员结构单一，技术人员缺乏，依靠一个基层水文部门的技术力量和资金实力很难建立综合性的公众化水文信息服务平台。本文将研究充分运用当前主流的互联网技术和云技术，搭建基于云服务的集总式水文信息公众发布云平台，为基层水文部门提供统一的水文信息发布管理平台，降低基层水文部门信息化建设的技术门槛，提高水情信息公众发布效率。

2 总体框架结构

平台架构可分为数据采集层、云数据中心层、服务支撑层、应用层和角色层（见图1）。

图 1 系统总体框架图

分布式数据采集层:采用分式架构从各种数据源，实时准确地采集各类水文应用相关数据，其中包括实时水雨情数据、气象未来降雨数据、雷达数据、卫星云图数据、台风路径数据等。

云数据中心层:对数据进行集中式存储和管理，其功能包括对数据汇集、过滤、存储和分发应用，同时系统对整个数据流程进行有效管理，保证数据的实时、准确和可靠。

服务支撑层:为应用层提供基础性的信息服务，其中包括图形生成服务、数据统计服务、降雨分布图生成服务、专题图生成服务以及后续为应用提供的其它服务。

应用层:平台通过调取基础服务，生成各种前端展示功能并可对前端展示页面进行个性化配置。其展示页面包括水雨情地图展示、水雨情综合展示、区域平均雨量展示、水雨情过程展示及降雨分布图展示等。

角色层:平台的前面角色主要分为3类，一是管理人员，可以对各种终端展示页面进行配置和管理；二是PC终端，可以在PC终端上显示各种展示页面；三是移动终端，可以在移动终端上显示各种展示页面。

3 关键技术

3.1 分布式数据采集技术

本平台涉及到各种水文相关数据，可能分布在各个地方，同时可能来自不同的源头。如实时水雨情数据来自水文部门的水情业务数据库；气象数据来自气象部门的数据接口服务；雷达、云图和台风路径数据来源于网络等，无法采用通用的数据采集器采集所有数据。本平台将采用分布式数据采集技术，把采集器分布在不同的服务器上，并采用不同的采集方式进行数据采集，提高系统的可扩展性、通用性和兼容性。

3.2 云数据存储技术

为了实现对基层水文部门的水文信息化服务，需要完成对全省范围内各种水文相关信息的实时采集。通过长期运行，数据量已达PB级别，采用常规的结构化数据存储技术已无法满足实际应用需求。本次建设将采用云端数据存储技术，建立海量并发数据并行接收处理和同步技术，提高系统并发处理能力，保障系统的可靠性和可用性。

3.3 基于 SOA 的微服务技术

面向所有基层水文部门的水情公众信息发布，实现对公共资源的有效利用，并实现基础平台的服务功能。采用SOA的微服务架构，开发各种通用服务，包括数据统计、图形生成、降雨分布图生成、专题图生成等，为平台提供各个服务调用，实现平台的通用性和可扩展性。

3.4 采用 VUE 的数据驱动编程技术

该平台会涉及各个配置模块，管理人员通过配置就可生成个性化的展示页面。为了降低系统的开发难度，本次建设将采用当前主流的VUE开发框架，通过框架的数据驱动机制，完成数据与展示内容的有效对接，提高系统的开发效率。

4 平台的应用

江山市水文部门通过平台后台配置功能完成了展示页面的个性化定制，实现水情信息的前台展示，其展示内容包括地图化水雨情信息、各站综合信息、各乡镇平均雨量、各区域平均雨量、较大雨量站点雨量图形及水利宣传标语等。以图表为主，文字为辅，直观生动。

4.1 地图化水雨情信息

提供地图化实时水雨情信息展示功能。在地图上显示重要站点水雨情信息，包括站点的最新水位、昨日雨量和今日雨量，并可根据水位情况，以不同等级进行显示，超警戒站点以黄色显示，超保证站点以红色显示。并提供重要站点的过程显示功能，动态显示站点水雨情过程信息。并把站点分成3部分内容进行展示，分别为江山港河道站及3大水库、国家重点雨量站及小（1）型水库。

4.2 水雨情站点综合显示

提供各水雨情站点的综合显示功能，并对水雨情站点进行分类显示。内容包括站点的昨日雨量、今日雨量、近一小时雨量、前一小时雨量、最新水位、最新库容、水位上报时间及特征水位。同时系统可根据当前水位情况，显示出涨落情况及超警戒情况。用户根据应用对站点进行分类，分类基本与地图化水雨情信息展示一致，分别为河道站及大中型水库、国家雨量站以及小（1）型水库。

4.3 各乡镇平均雨量

根据行政化管理需求，页面提供对各乡镇平均雨量信息的展示功能。根据配置好的各乡镇根据站信息，生成各乡镇的平均雨量信息，其展示内容包括今日雨量和昨日雨量，同时可根据不同的雨量等级以不同的图标进行展示。

4.4 较大雨量站点雨量图形

根据水文的应用惯例，页面提供对区域平均雨量统计分析功能，可对江山市的北部、中部和南部进行统计，生成各区域的昨日和今日平均雨量值并进行显示，同时对全市所有站点的雨量数据进行统计，提取雨量较大的站点，以柱状图显示。

4.5 水利宣传标语

可根据用户需求，制作水利宣传标语，并在展板上进行动态显示。

5 结 语

本文从基层水文部门的实际出发，提出基于云服务建设集总式水情公众发布平台，在本研究中主要取得以下研究成果:

（1）针对基层水文的资金和人力现状，利用技术换人思路，充分运用现代化云技术，有效突破基层信息化建设中的技术和人力瓶颈，为基层水文信息化建设提供新的解决方案。

（2）通过集成化平台建设，提高水文信息展示效果，提高水文数据的质量和管理效率。

（3）通过在江山市水文部门的实际应用，利用云存储技术和扁平化数据管理方式，切实减轻基层技术人员的日常运维压力，充分发挥水文数据的共享能力和应用效益。

（4）在后期的平台运维中，充分发挥基层水文部门的实践优势，在采纳基层人员意见的基础上，对平台进行不断地完善和升级，发挥平台的公众发布优势。