安溪县山洪灾害防范决策支持系统开发方案综析

.福建省安溪县水利局 .安溪县国土资源局 吴伟成 卓万生 张国明



安溪县山洪灾害防范决策支持系统开发方案综析

1.福建省安溪县水利局 2.安溪县国土资源局 吴伟成1卓万生2张国明1

山洪灾害是山地丘陵地区的重要灾种，每年给广大人民群众生命财产安全和社会可持续发展构成严重威胁，已经成为山地丘陵地区防灾减灾中十分突出的问题。积极探索山洪灾害防治的有效途径和方法，尤其是防范管理决策系统的建设，已是十分迫切和必要。该文围绕项目的建设任务、目标与内容、设计方法与流程、框架构建、应用系统结构关系以及库表结构等方面对山洪灾害防范决策支持系统的建设进行重点阐述。

山洪灾害 防范决策系统 方案综析

1 开发背景

安溪县地处闽南金三角（厦、漳、泉）的结合部，是福建省东南沿海典型的山区县份，山地丘陵多，山丘面积占全县面积85%以上；河流众多、水系密布、源短流急，多属暴涨暴落的山区性河流。受暴雨和台风影响，全县山洪灾害多发、频发，是全省山洪灾害的易发区和多发区。山洪灾害给全县人民生命财产安全和社会可持续发展构成严重威胁，已经成为全县防灾减灾中的突出问题。因此，开展山洪灾害防治试点工作，积极探索山洪灾害防治的有效途径和方法，十分迫切和必要。

2 任务、目标与内容

2.1 任务来源

国家和福建省山洪灾害防治规划的试点县份。

2.2 工作任务(见表1)

表1 项目建设任务一览表

续表1

4系统集成（1）完成监测预警平台应用软件与数据汇集平台软硬件设备集成； （2）完成监测预警平台应用软件与现有县级洪水预警报系统软件及数据库系统的兼容与整合； （3）完成监测预警平台的服务器、工作站等平台的集成与配置，完成系统软件平台、监测预警平台应用软件及相关软件的安装调试，完成电话传真预警发布系统（传真服务器系统）软硬件的安装调试； （4）完成相关数据的整编录入； （5）完成监测预警平台应用软件与本次采购的电话传真预警发布系统、以及试点县提供的短信信息机等软硬件设备的整合； （6）完成监测预警平台应用软件与现有气象信息资源的整合； （7）完成县级监测预警平台网络软硬件设备的集成与配置。

2.3 工作内容与目标

安溪县山洪灾害防范管理决策系统是福建省防汛系统的重要组成部分，是整体项目的核心工程，将接入专网平台。系统将建立职责明确、结构完整、功能全面、反应灵敏、运转协调、符合本县实际情况的山洪灾害试点管理软件系统。提高山洪灾害预警预报的准确性和科学性，增强灾害事故的抢险救援能力，为建立山洪灾害防治的安全长效机制打下基础。

平台上：要利用先进的计算机技术、网络技术、GIS技术和系统集成技术，建立翔实、高效的山洪灾害基础数据库，实现数据的管理、维护与更新，并实现与其他防汛信息的有机组合，最终实现省、市、县领导能够直接调用各试点单位的资源信息，辅助领导对灾害应急事件的指挥。功能上：一方面要与前端信息采集系统相连接进行数据信息的采集、接收和存储；另一方面又要将采集的信息进行智能加工，包括数据识别、数据过滤、数据纠错、数据计算等程序，最后将处理后的数据信息通过直观、有效的方式进行发布与预警。

从系统运行环境、资源信息、功能应用、新技术等多方面综合考虑，将各部分融合成一个高效、统一的有机体。建立灾害预警信息的内外网发布和管理系统，为灾害预防、事故救护提供数据采集、处理、语音、通讯等诸多应用提供统一的信息传输通道，提高对突发事故快速反应的处理能力。建立网络环境下的应急响应服务系统（具体的内容与实现目标见表2）。充分整合和强化专业部门救护资源，提高应急救援的时效性、准确性、有效性。

表2 项目建设内容与目标

3 设计方法与流程

3.1 设计方法

本项目是一个庞大复杂的系统，应按系统工程的方法从组织、过程、技术三个方面进行精心规划和实施，充分考虑要有良好的扩展支持，建立可持续可扩展体系结构，为以后更加深入、更加广泛地开发新的应用打下了坚实的基础。另外，采用业界标准的Web Service方式提供对外接口，其开放性、标准性和跨平台特性都须充分保证本系统具有灵活而强大的可扩展性。图1就是在技术方面所采用的系统设计方法。

图1 项目技术方面所采用的系统设计方法流程图

3.2 设计流程（见图2）

图2 设计流程示意图

4 框架构建

4.1 系统架构

随着当前各行业业务内容及流程的转变，相应的信息化系统也逐渐从满足内部的日常办公和业务处理转向快速为内部和外部提供信息服务。为此，采用了基于SOA的系统架构为核心的设计方法来满足上述的业务要求。

通过以架构为中心，采取以下几方面措施以实现系统的稳定性：

4.1.1架构设计上的分层和单向依赖

对整个设计采用基于组件的分层（Layer）方法，把系统分为应用层（Application Layer）、领域层（Domain Layer）、体系层（Infrastructure Layer）或更多层，尽可能地扩大系统的重用性（Reusability），同时关注系统的实施设计（Tier）以解决其它问题。不同层次之间是单向依赖的，只能够由上层调用下层，或者由下层返回一些消息和错误信息给上层。通过制定严格的层次间的关系，来保证处于软件架构的越低层次，组件的重用度越高。

4.1.2形成架构模式实现架构级别的重用

架构框架（Architecture Framework）或基础架构（Infrastructure Architecture）是辅助实现某种架构的一个子集。许多在架构方面很困难的问题可通过架构框架和基础架构解决。这些架构框架和基础架构具有很高重用度的部分，它是对很多个性化的问题的精练和总结，是在很多项目上的逐渐积累。如果能对特定领域的问题，开发出相应的架构框架。那么这个框架就有了广泛的重用性（重用范围从项目范围扩大到领域范围）。

4.1.3统一的架构设计流程帮助实现重用

本项目采用了统一过程中定义的4+1架构视图（用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图、实施视图和数据视图），并配合用例驱动的开发方法。约束架构的设计和描述，为实现清晰的界定和找到重用部分在方法学上打下坚实的基础。

4.2 SOA架构概述

面对庞大复杂的系统，如何便于各系统快速开发和易于扩展，充分考虑现有的成果与未来的建设相互衔接，是项目必须要处理的两个问题。SOA（Services Oriented Architecture ，面向服务的架构）技术正是在这样的需求下产生的，其最大的特色无疑是通过业务驱动的开发（Business-Driven Development，BDD）。

4.2.1基于SOA的可扩展系统架构

整个系统架构设计的出发点是帮助用户使用某种技术手段来完成业务流程，其本质是“业务流程”，而不是一个计算机系统或计算机应用。在这一原则下，设计工作就围绕着“业务流程”（见图3）展开的，整个业务功能的设计和实现采用SOA（面向服务的体系架构），充分保证系统功能和流程实现的灵活性和扩展性。

图3 可扩展的以服务为核心的系统架构

4.2.2系统在NET下的部署

本项目基于NET多层分布式架构(见图4)。

图4 基于NET多层分布式架构图

4.3 总体框架(见图5)

图5 项目开发的总体框架图

5 应用系统结构关系

项目的应用系统结构关系见图6。

图6 应用系统结构关系示意图

6 库表结构

在遵循国家水利部颁布的行业标准和国家防汛抗旱指挥系统综合数据库设计规范的基础上，结合建设业务系统和我省的实际需要和建库技术需要而进行构建的，其库表结构见图7。

图7 项目的库表结构图