海南省气象科技管理系统设计与实现

莫云音，吴盛洪，叶彩荣，蔡夏影，李超宁

(1.海南省气象服务中心，海南 海口 570100;2.海南省南海气象防灾减灾重点实验室，海南 海口 570100)

0 引 言

随着海南省气象局科技投入不断增加，科技项目和成果逐年增长，科技管理工作日益繁重。然而，海南省气象局科技管理自动化程度低，科研支持不力，大部分科技统计数据仍需手工收集整理，科技信息资源缺乏且流通渠道不畅、服务面窄、时效性差，气象科技信息共享水平低下，这大大限制了海南省气象局科技管理水平，不符合气象现代化发展的要求。为了提高科技管理的自动化程度，提高海南省气象局科技管理的工作效率，实现科技信息共享，海南省气象局设计开发了海南省气象科技管理系统，实现了科研项目网上统一申报、评审、在研管理、验收及报奖等功能，建立了海南省气象科技数据库，实现科技统计功能，大大提高了科技管理的自动化程度和科研支持能力，实现了科研项目、科研成果、科技奖励、科技论文、科技信息、科技论坛等科研信息展示与查询功能，提高了科技信息共享水平。

1 系统设计原则

系统的设计遵循实用性、高效性原则，结合业务实际需求，借鉴信息技术在系统建设上先进的应用经验，采用先进、成熟、主流的技术进行系统建设，同时充分考虑到信息技术的发展，确保系统的开放性和可扩展性，使系统有较长的生命周期。系统的设计充分保护既往投资，完善与整合现有的业务应用系统和数据库等资源，重组和优化现有业务系统的业务流和信息数据流，使既往投资和现有资源发挥最大作用。系统在设计中既满足功能需求，提供实用的科技管理支持功能，又在满足业务需求的基础上为系统的功能扩充保留开发空间，可以根据业务的需要，对系统进行扩展和平滑升级。系统的界面设计遵循简便、易用性原则，采用B/S结构，操作简便，易学好用，全省各气象科研人员不论在何时何地均都能直接登录系统，方便地得到系统的支持和服务。

随着信息技术的发展及业务功能需求的变更，系统需要不断扩充升级，因此系统设计时按照长远发展规划预留接口，具备扩展功能，在添加新的功能模块时，不会影响到系统的正常运作。系统采用模块化进行功能结构设计，各模块之间互相独立，互不影响。这样不仅能增加模块的复用性，同时可以应对细微的需求变化。

2 系统功能结构设计

海南省气象科技管理系统基于B/S结构，采用ASP.NET技术进行开发，采用SQL Server数据库作为数据后台支撑，实现了海南省气象局科研项目管理、科技信息共享及科技统计信息管理等功能。系统包括前台系统和后台系统两个部分。

2.1 前台系统

前台系统分栏目进行设计，一级栏目主要由科技资讯、项目库、项目进展、创新平台、科技成果、科技奖励、科技论坛、相关下载等栏目组成。科技资讯、创新平台、科技论坛等栏目下设二级栏目。在科技资讯栏目下可以查看及检索通知公告、科技快讯、科研动态、管理文件、文献查询方式、项目申报流程等内容。在项目库栏目下可以查看、检索及导出海南省气象局历年来的科研项目信息。在项目进展栏目下可以查看、检索及导出在研项目的研究进展信息。在创新平台栏目下可以查看及检索海南省南海气象防灾减灾重点实验室简介、实验室规章制度、实验室学术委员会、实验室会议、实验室年报、实验室工作总结、野外基地简介、野外基地规章制度、野外基地仪器设备、野外基地年报、野外基地工作总结、野外科学试验等信息。在科技成果栏目下可以查看、检索及导出海南省气象局历年来的登记成果、科技著作、软件著作权、决策报告、标准、专利、技术报告等信息。在科技论文栏目下可以查看、检索及导出海南省气象局历年来发表的科技论文信息。在科技奖励栏目下可以查看、检索及导出海南省气象局历年来的科技奖励信息。在科技论坛栏目下可以查看、检索及导出海南省气象局历年来举办的学术讲坛及南海风云论坛信息，下载论坛相关附件。在相关下载栏目下可以下载项目申报书模板、项目验收材料汇编模板、项目延期申请表、系统使用手册等文件。前台系统栏目结构如图1所示。

图1 前台系统栏目结构

2.2 后台系统

后台系统分角色用户进行管理，系统角色主要包括项目申报人、单位管理员、预报处管理员、评审专家及创新平台信息管理员。项目申报人在系统中负责填写所申报项目的各类信息。单位管理员负责本单位的项目申报人信息和申报项目信息的管理工作，包括审核管理本单位项目申报人的个人信息，审核本单位申报人提交的项目申报书、项目任务书、项目进展报告、项目验收材料、项目报奖材料等，管理与查询本单位获得立项的项目。预报处管理员负责各批次项目的设置管理、为项目分配评审专家、各类项目信息的审核，科技资讯管理、科技论坛管理、科技统计信息管理、相关下载文档管理、单位管理员信息管理、评审专家管理等。评审专家负责对分配给他的项目进行审核。创新平台信息管理员负责维护创新平台栏目下的相关内容。

后台系统包括海南省局科研项目管理、科技统计、科技资讯管理、科技论坛管理、相关下载、创新平台、系统设置等功能模块。科研项目管理包括批次设置、项目申报、任务签订、在研管理、结题验收、项目报奖等阶段的审批管理功能。科技统计主要是对科技项目情况、科技成果情况、科技经费情况、科技交流情况、科研人员情况、科技与气候变化政策性文件、创新团队建设情况、科技基础条件与支撑平台、气象科技与气候变化亮点工作等统计信息进行管理。科技论坛管理主要是科技报告、南海风云论坛等信息进行管理。科技资讯管理主要是对通知公告、科技快讯、科研动态、管理文件、文献查询方式、项目申报指南等信息进行管理。创新平台主要是对重点实验室及野外科学试验基地的信息进行管理。相关下载模块主要是对前台系统相关下载栏目的内容进行管理。系统设置模块主要是对个人信息、项目申报人信息、单位管理员信息、评审专家信息进行管理。后台系统功能结构如图2所示。

图2 后台系统功能结构

3 科研项目管理流程

科研项目管理包括批次设置、项目申报、合同签订、在研管理、项目验收、项目报奖等6个阶段的审批管理流程。

3.1 项目批次设置

科研项目按批次进行管理，预报处管理员通过添加项目批次信息来开启一个项目批次的科研项目管理流程。项目批次以年为单位，按批次名称进行区分，主要设置项目申报、合同签订、在研管理、项目验收、项目报奖等审批管理流程的审批时间段。

3.2 项目申报审批管理流程

项目申报审批管理流程涉及项目申报人、单位管理员、预报处管理员、评审专家等四类角色用户，共经过预报处管理员开设项目批次、申报人填写项目申报书、单位管理员审核项目申报书、预报处管理员形式审核项目申报书、预报处管理员指派项目评审专家、专家审核项目申报书、预报处管理员审核项目申报书、预报处管理员填写科技委审议意见、预报处管理员填写省局审议意见等9个处理环节(见图3)。预报处管理员开设项目批次后，项目申报人登录系统，填写申报项目信息及上传项目申报书，并提交给单位管理员进行审核。单位管理员对本单位项目申报人提交的气象科技项目进行审核，对同意立项的申请，则提交给预报处管理员进行形式审查，对需要退回修改的申请，则退回给项目申报人进行修改，对不同意立项的申请，则终止该项目的审批流程。预报处管理员收到单位管理员提交的申请后，对项目申报书进行形式审查，为可通过的项目指派评审专家，对需要退回修改的申请，退回给项目申报人进行修改。评审专家收到指派给他的申请后，对项目进行审核，给出综合评价、资助意见、建议经费额度等评审意见。待项目的所有评审专家评审结束后，预报处管理员对项目申请进行审核，对同意立项的申请，提交给科技委审议，对不同意立项的申请，终止其审批流程。科技委审议结束后，预报处管理员填写科技委审议意见，对科技委审议通过的项目，提交给省局进行审议，对不同意立项的申请，终止其审批流程。省局审议结束后，预报处管理员填写省局审议意见，对省局审议通过的项目，给予立项，进入任务书签订审批流程，对不同意立项的申请，终止其审批流程。

图3 项目申报管理流程

3.3 合同签订审批管理流程

合同签订审批管理流程涉及项目申报人、单位管理员、预报处管理员等三类角色用户，共经过申报人填写项目任务书、单位管理员审核项目任务书、预报处管理员审核项目任务书等3个处理环节(见图4)。项目立项后，项目申报人需在系统填写项目任务书简表及上传项目任务书，并提交给单位管理员进行审核。单位管理员对本单位申报人提交的项目任务书信息进行审核，对通过的任务书信息，则提交给预报处管理员进行审核，对需要退回修改的任务书信息，则退回给项目申报人进行修改。预报处管理员收到单位管理员提交的任务书信息后，对项目任务书信息进行审核，对需要退回修改的任务书信息，则退回给项目申报人进行修改，审核通过的项目则进入在研管理阶段。

图4 项目合同签订审批管理流程

3.4 在研管理审批管理流程

在研管理审批管理流程涉及项目申报人、单位管理员、预报处管理员等三类角色用户，共经过申报人填写项目进展报告、单位管理员审核项目进展报告、预报处管理员审核项目进展报告等3个处理环节(见图5)。项目合同签订审批流程结束后，项目便进入了在研管理阶段，项目申报人可根据科研工作需要提交项目在研期间的进展报告。项目进展报告可多次提交，但下一次提交需等上一次提交的进展报告审核流程走完之后才能进行。项目申报人填写项目进展报告简表及上传项目进展报告后提交给单位管理员进行审核。单位管理员对本单位申报人提交的项目进展报告进行审核，对通过的进展报告，则提交给预报处管理员进行审核，对需要退回修改的进展报告，则退回给项目申报人进行修改。预报处管理员收到单位管理员提交的进展报告后，对项目进展报告进行审核，对需要退回修改的进展报告，退回给项目申报人进行修改，审核通过的项目则进入新一轮的在研管理阶段。

图5 项目在研管理审批流程

3.5 结题验收审批管理流程

结题验收审批管理流程涉及项目申报人、单位管理员、预报处管理员等三类角色用户，共经过申报人填写项目验收材料、单位管理员审核项目验收材料、预报处管理员审核项目验收材料等3个处理环节(见图6)。项目申报人申请项目验收时，需通过系统提交项目验收材料。项目申报人填写项目验收材料信息及上传验收材料汇编后，提交给单位管理员进行审核。单位管理员对本单位申报人提交的项目验收材料进行审核，对通过的验收材料，提交给预报处管理员进行审核，对需要退回修改的验收材料，退回给项目申报人进行修改。预报处管理员收到单位管理员提交的验收材料后，对项目验收材料进行审核，对需要退回修改的验收材料，退回给项目申报人进行修改，审核通过的项目则顺利通过验收，可进入项目报奖阶段。

图6 项目结题验收审批管理流程

3.6 项目报奖审批管理流程

项目报奖审批管理流程涉及项目申报人、单位管理员、预报处管理员等三类角色用户，共经过申报人填写项目报奖材料、单位管理员审核项目报奖材料、预报处管理员审核项目报奖材料等3个处理环节(见图7)。项目申报人申请项目报奖时，需通过系统提交项目报奖材料。项目申报人填写项目报奖材料后提交给单位管理员进行审核。单位管理员对本单位申报人提交的项目报奖材料进行审核，对通过的报奖材料，提交给预报处管理员进行审核，对需要退回修改的报奖材料，退回给项目申报人进行修改。预报处管理员收到单位管理员提交的报奖材料后，对项目报奖材料进行审核，对需要退回修改的报奖材料，退回给项目申报人进行修改，对报奖材料通过的项目，填写奖励结果，完成审批。

图7 项目报奖审批管理流程

4 关键技术应用

为了实现业务所需的功能，系统在设计和开发过程中应用了比较成熟的软件技术，创新地实现了业务所需的功能要求。

4.1 B/S结构

B/S结构(Browser/Server)是随着Web兴起后出现的一种网络结构模式，它是对传统C/S结构的一种变化或改进，是一种以Web技术为基础的管理系统平台模式。它的最大优点是统一了客户端，Web浏览器是客户端最主要的应用软件，无需像C/S那样在不同的客户机上安装客户端软件，只需安装通用的Web浏览器软件即可。海南省气象科技管理系统基于B/S结构进行开发，系统的主要业务逻辑几乎都由Web服务器负责，只有一小部分业务逻辑由浏览器端完成，减轻了客户端的工作负载，在进行开发、维护和使用时可以降低成本，同时用户在使用操作时也更加便捷简单。

4.2 ASP.NET技术

ASP.NET是一项应用于动态网页开发的综合性技术，通过使用HTML、JavaScript、JQuery等脚本语言及ASP内置对象实现动态网页的编写。ASP.NET基于.NET框架，是一个统一的Web应用开发平台，开发人员利用它可以在服务器后端生成强大的企业级Web应用服务。ASP.NET在语法上与ASP兼容，但由于它是编译执行的，所有比ASP更高效。它可充分利用.NET框架的类型安全等诸多优越性能生成功能强大的应用程序。海南省气象科技管理系统基于MVC设计模式及ASP.NET技术，采用C#语言进行开发，系统功能模块和显示模块分离，具有较高的可维护性、可扩展性、可移植性和组件的可复用性。

4.3 KindEditor编辑器

KindEditor是一套开源免费的在线HTML可视化编辑器，它使用JavaScript脚本语言进行编写，可与JAVA、PHP、ASP.NET等程序无缝接合，在网站上可获得所见即所得的编辑效果。KindEditor体积小，加载速度快，功能强大，使用简单，支持IE、Chrome、Firefox等大部分主流浏览器，非常适合在CMS、论坛、博客等互联网应用上使用。KindEditor基于插件设计，所有功能都是插件，使用和增加自定义功能都非常简单。KindEditor还提供了很多样式风格供用户进行选择，修改编辑器风格很简单，只需修改一个CSS文件即可。利用KindEditor的富媒体性，可以把传统的多行文本输入框(textarea)替换为可视化的富文本输入框，可轻松实现文本编辑以及视频、音频、图片和附件等资料的上传管理。海南省气象科技管理系统的通知公告、科研动态、科技论坛、创新平台等信息发布模块均使用KindEditor编辑器进行开发，只需要一行代码就可完成调用，得到功能丰富的可视化编辑器，大大提高了开发效率。

4.4 数据库设计

数据库设计是系统数据存储的基础，良好的数据库设计能够保证系统的运行速度，给系统带来安全稳定的运行，同时可以面向第三方提供简单明了的数据接口。因此，在初始设计数据库的过程中，该系统考虑各用户的业务使用需求，根据用户的需求进行数据库的结构模型设计，可准确给出各类数据之间的关系。海南省气象科技管理系统采用的数据库为微软公司开发的SQL Server 2008，数据库信息表分为基础数据信息表和业务相关的数据信息表两大类。基础数据信息表包括系统用户信息表、项目申报人员信息表、评审专家信息表、单位管理员信息表等。业务相关的数据信息表包括科技项目信息表、科技成果信息表、科技论文信息表、科技奖励信息表、科技论坛信息表、科技信息表、科技团队信息表等。

5 系统实用效果

海南省气象科技管理系统实现了气象科技业务的全过程管理，为气象科技管理和信息共享提供了一个良好的通用平台。系统目前已经投入业务使用，为海南省气象局近两年的科研项目管理、科技统计及科技信息共享提供系统支撑。系统实现了科技管理的电子化，引入科研项目管理的无纸化申报及审批，既减少了纸张、墨盒等资源的浪费，也减轻了科技管理人员的工作量，实现了科技管理工作的规范性及延续性，提高了科技共享水平。系统设计操作简便，实用性、通用性强，可推广至全国其他气象科技管理部门使用。

6 结束语

海南省气象科技管理系统制定了海南省气象局科研项目管理流程，包括项目申报审批管理流程、合同签订审批管理流程、在研管理审批管理流程、结题验收审批管理流程、项目报奖审批管理流程等；实现了科研项目网上统一申报、评审、在研管理、验收及报奖等功能；建立了海南省气象科技数据库，实现了科技统计及科技信息共享等功能。系统基于B/S结构，采用ASP.NET技术及MVC设计模式进行设计开发，系统功能模块和显示模块分离，具备强大且灵活的可扩展性、可维护性以及可复用性。截止目前，该系统已经投入业务运行，运行期间，系统具有较高的稳定性及可靠性。该系统的投入使用提高了海南省气象局科技管理人员的工作效率，减少了科技管理工作的疏漏，大大提升了海南省气象科技管理水平及科技信息共享水平。