水信息支撐服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)策略范文

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《小水電雜志》2014年第五期

1系統(tǒng)總體架構(gòu)

水信息支撐服務(wù)系統(tǒng)由水信息監(jiān)測系統(tǒng)、信息管理中心和水文情報(bào)預(yù)報(bào)等三部分組成(見圖1)。水信息監(jiān)測系統(tǒng)是前端信息采集系統(tǒng)，是支撐服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。監(jiān)測采集的信息包括園區(qū)及其周邊的降雨量、水庫及河道的水位，主要河道的流量，園區(qū)土壤墑情、地下水埋深以及園區(qū)水庫水質(zhì)等。水信息監(jiān)測采用先進(jìn)的“感知”傳感器，以遙測、通信以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，將現(xiàn)場采集的相關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測及圖像信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)绞缊@會(huì)管理中心。信息管理中心是各類信息的匯集中心，是信息的展示中心。信息管理中心將建立網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)、信息匯集處理平臺(tái)以及會(huì)商展示平臺(tái)。信息管理中心采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建信息傳輸處理系統(tǒng);采用GIS等信息處理技術(shù)，結(jié)合水文情報(bào)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類信息以可視化方式的展示，并采用前衛(wèi)的高清顯示系統(tǒng)將信息展現(xiàn)給管理者。水文情報(bào)預(yù)報(bào)系統(tǒng)將根據(jù)世園會(huì)區(qū)域內(nèi)及周邊的水文特點(diǎn)，應(yīng)用水文預(yù)報(bào)模型編制各監(jiān)測站預(yù)報(bào)斷面水文預(yù)報(bào)方案，開發(fā)的水文、墑情預(yù)測預(yù)警軟件系統(tǒng)，可根據(jù)天氣預(yù)報(bào)與流域?qū)崟r(shí)水旱情信息，及時(shí)各監(jiān)測站點(diǎn)各水文要素情報(bào)預(yù)報(bào)成果，并基于信息管理中心平臺(tái)進(jìn)行水信息、水文情報(bào)預(yù)報(bào)信息的展示。

2系統(tǒng)建設(shè)方案

2.1水信息監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案堅(jiān)持以人為本的原則，合理布設(shè)遙測站網(wǎng)，建設(shè)成一個(gè)實(shí)用、可靠的水信息監(jiān)測系統(tǒng)，服務(wù)于世界園藝博覽會(huì)、青島市城市防洪以及水資源監(jiān)控調(diào)度。切合實(shí)際規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)遙測站點(diǎn)，突出重點(diǎn)，兼顧一般，實(shí)現(xiàn)該區(qū)域的信息采集、傳輸自動(dòng)化，能及時(shí)基本捕捉到區(qū)域內(nèi)有效降雨、水情、土壤墑情、地下水埋深、水質(zhì)狀況等。該系統(tǒng)由3處雨量遙測站、5個(gè)水庫水位雨量遙測站、2個(gè)水位流量遙測站、1處水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站，1個(gè)信息管理中心站組成。系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至世園會(huì)管理中心、青島市城區(qū)水文局信息中心、青島市水文局，并與其他防汛部門共享。

2.2信息管理中心建設(shè)方案信息管理中心由信息匯集處理平臺(tái)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)三部分構(gòu)成。(1)信息匯集處理平臺(tái)信息匯集平臺(tái)負(fù)責(zé)完成水信息監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收處理、寫入數(shù)據(jù)庫等任務(wù);負(fù)責(zé)將信息轉(zhuǎn)發(fā)給需要共享世園會(huì)水信息的有關(guān)管理單位;負(fù)責(zé)完成從青島市水文局提取與園區(qū)管理有關(guān)的其他監(jiān)測站點(diǎn)的水信息。信息匯集平臺(tái)由服務(wù)器、信息匯集處理軟件以及網(wǎng)絡(luò)通信線路構(gòu)成。服務(wù)器分為兩類:監(jiān)測數(shù)據(jù)接收處理服務(wù)器以及視頻管理服務(wù)器。(2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)數(shù)據(jù)來源于人工或自動(dòng)監(jiān)測所采集的數(shù)據(jù)，以及與青島市水文局和青島市城區(qū)水文局交換的共享數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)形式主要有電子表格(人工監(jiān)測)和規(guī)則數(shù)據(jù)包(自動(dòng)監(jiān)測)兩種形式。數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括雨水情、水質(zhì)、土壤墑情、地下水和積水等。(3)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)作為青島世園會(huì)水文支撐信息系統(tǒng)中的一個(gè)核心信息交流平臺(tái)并傳輸和交換水雨情、水質(zhì)、土壤墑情、視頻會(huì)商信息等數(shù)據(jù)，其構(gòu)成主要包括主交換機(jī)、接入交換機(jī)、路由器、安全設(shè)備等。它運(yùn)行于公用網(wǎng)絡(luò)，與互聯(lián)網(wǎng)邏輯隔離，保證與青島市水文局及城區(qū)水文局外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。

2.3水文情報(bào)預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)方案水文情報(bào)預(yù)報(bào)系統(tǒng)以世園會(huì)園區(qū)、下游及周邊河道為對(duì)象，以區(qū)域內(nèi)雨水情信息資源為基礎(chǔ)，依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與平臺(tái)，遵循統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)，通過分析研究洪水特點(diǎn)及流域地形地貌特征，采用水文學(xué)和水力學(xué)等相結(jié)合的方法，研制園區(qū)、下游河道以及周邊張村河的洪水預(yù)報(bào)模型、洪水演進(jìn)模型，開發(fā)世園會(huì)水文預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)。系統(tǒng)能對(duì)園區(qū)自身、園區(qū)下游河道、周邊鴻園水庫以及李村河洪水和水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警預(yù)報(bào)，能夠?qū)崟r(shí)分析園區(qū)洪水淹沒范圍，從而為世園會(huì)防汛抗旱指揮中心實(shí)施防洪抗旱、應(yīng)急水源調(diào)度等提供科學(xué)決策依據(jù)。(1)水文預(yù)報(bào)模型開發(fā)國內(nèi)常用的預(yù)報(bào)模型及通用方法，并通過模型庫的思想進(jìn)行管理。依據(jù)建設(shè)目標(biāo)，系統(tǒng)需要預(yù)報(bào)李村河天水以上、李村河地池以下、張村河鴻園水庫以上和鴻園水庫以下區(qū)間的產(chǎn)匯流過程以及河道控制站水位流量過程，需要預(yù)測李村河天水水庫庫區(qū)、天水到地池區(qū)間的洪水淹沒范圍，因此需要建立各對(duì)象的預(yù)報(bào)模型和河道洪水模型。(2)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)以實(shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)庫、遙測數(shù)據(jù)庫、歷史水文數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，獨(dú)立運(yùn)行，并在系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)庫和模型庫的支持下，構(gòu)成世園會(huì)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)洪水頂報(bào)系統(tǒng)的總體邏輯結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)在問題處理與人機(jī)交互系統(tǒng)的控制下，設(shè)置數(shù)據(jù)管理、模型建立與管理、專用數(shù)據(jù)庫管理、洪水預(yù)警、洪水預(yù)報(bào)、河道洪水演進(jìn)、模型參數(shù)率定、成果可視化顯示、成果管理和系統(tǒng)管理等功能。(3)信息服務(wù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用流行的Web方式，提供簡便、快捷的網(wǎng)上水情信息服務(wù)，使獲得水情信息的方式更加簡便快捷。信息服務(wù)系統(tǒng)大部分子系統(tǒng)都采用B/S結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)安裝在Web服務(wù)器上，使用者通過IE瀏覽器即可調(diào)用服務(wù)器上的網(wǎng)頁，然后通過網(wǎng)頁發(fā)出命令;Web服務(wù)器響應(yīng)命令后與水情數(shù)據(jù)庫通訊，從數(shù)據(jù)庫中提取出相應(yīng)的雨水情數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、加工，以表格或圖形的方式在客戶端瀏覽器上顯示出來。

3結(jié)語

青島世園會(huì)水信息支撐服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施，將極大地改善世園會(huì)園區(qū)和周邊地區(qū)水文監(jiān)測站網(wǎng)的布局，水文信息采集、傳輸、處理的自動(dòng)化能力及預(yù)警預(yù)報(bào)的水平，為世園會(huì)實(shí)施防洪抗旱、應(yīng)急水源調(diào)度和現(xiàn)代化管理提供科學(xué)決策依據(jù)，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和水資源安全，為確保世園會(huì)外圍工作全面落實(shí)，保障2014青島世界園藝博覽會(huì)期間和城市功能需求，保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，作出巨大的貢獻(xiàn)。

作者：崔峻嶺張聿洵劉本寶鄭志國單位：青島市水文局