昆明防洪抗旱指揮系統(tǒng)技術方案new

1、昆明防汛抗旱指揮系統(tǒng)設計方案水情自動測報系統(tǒng)一、系統(tǒng)設計原則水情自動測報系統(tǒng)的大部分站點分布在條件比較惡劣的山區(qū)，無人值守，各種設備要長期經(jīng)受高溫、高濕、低溫、大風、暴雨的考驗。同時，在投資上還要考慮優(yōu)化原則，并為長期運行維護管理創(chuàng)造有利條件。因此，為了系統(tǒng)能夠長期可靠地運行，提供準確的實時信息，設計時應充分遵循下述原則：1、 設計原則應按照中華人民共和國行業(yè)標準水文自動測報系統(tǒng)規(guī)范SL61 94執(zhí)行。2、 系統(tǒng)應采用先進的定型設備計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)應采用品牌產(chǎn)品，要求質(zhì)量好，故障率低，售后服務有保證。傳感器采用國外產(chǎn)品或國家定點廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，觀測精度符合規(guī)范要求。RTU產(chǎn)品及輔助設備必須具備高

2、可靠性、智能化、性能穩(wěn)定、維護方便的特點。上述產(chǎn)品構成的成套設備應功耗低，適應無人值守、條件惡劣的野外工作環(huán)境。3、 系統(tǒng)采用國家無線電管理委員會 “1989 年無辦字 75 ”號文劃分給水文遙測專用的230 MHz 頻段，具體頻點以所在省級無線電管理委員會審批為準。4、 選擇遙測站點應在能反映流域水情和暴雨分布的情況，滿足洪水預報要求的前提下，盡可能地少且優(yōu)化。5、 盡可能利用原有的水文站點，以保持水文資料系列的連續(xù)性，同時也可節(jié)省投資，便于管理。6、 各類遙測站點在滿足信道余量的前提下，盡量要求交通便利。7、 若系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用無線方式，則中繼站在無干擾前提下，盡量利用已有廣播電視或電信部

3、門的基礎設施，降低投資成本。如存在干擾問題，則可選擇附近地點建站，可得到道路與站點委托管理方面的便利。8、 一般在中型以上水庫壩上設水位雨量站，其雨量站可作為流域代表站使用。對于少數(shù)重要?。ㄒ唬┬退畮?，亦可酌情選用。確定水位雨量站位置時，只要信道條件許可，盡量就近選在有防洪任務的?。ㄒ唬┧畮?。二、系統(tǒng)功能和技術參數(shù)系統(tǒng)可采用值守功耗低、可靠性高、實時性強的“自報式”、“應答式”或“混合式”工作體制。遙測站點和中繼站實行無人值守，有人看管的管理體制。當被傳感器參數(shù)有一定增量，即雨量達1毫米或水位變化1厘米且時間間隔大于五分鐘，或中心或分中心站發(fā)出遙測信號時，RTU即自動上電工作，進行數(shù)據(jù)采集、編

4、碼、發(fā)送并通過中繼站轉(zhuǎn)發(fā)到中心站或分中心站。系統(tǒng)由三個層次的子系統(tǒng)組成。分別是：中心站、分中心站和遙測站組成。中心站作為整個系統(tǒng)的最高控制系統(tǒng)可以實時的瀏覽各個分中心站所轄流域的數(shù)據(jù)同時可以根據(jù)需要對各個受控站點作出控制指令。中心站不僅是數(shù)據(jù)的匯集點，同時安裝在中心站的高端應用軟件還具有數(shù)據(jù)處理分析決策功能。分中心站作為中心站和遙測站中間一級系統(tǒng)將負責收集來自所轄流域遙測站的所有數(shù)據(jù)，并且還負責與中心站交換數(shù)據(jù)和信息，執(zhí)行來自中心站的指令。遙測站主要由遠程測控單元(RTU)組成。RTU提供多個I/O接口和多個通訊接口以便和各種水文傳感器連接。RTU可以提供AI、AO、DI、DO和RS232、R

5、S485等連接方式?？梢灾苯舆B接輸出標準模擬信號的傳感器也可以連接使用標準MODBUS協(xié)議通訊的智能傳感器。系統(tǒng)中心站、分中心站的計算機系統(tǒng)可對接收到的水文數(shù)據(jù)進行檢錯、存儲、顯示、打?。ê瑘D表）、水情越限報警等操作，在屏幕上，流域內(nèi)雨洪實時分布情況一目了然。系統(tǒng)應開發(fā)相應的高端應用軟件，實現(xiàn)洪水預報、防洪調(diào)度會商、災情評估、信息服務等功能。系統(tǒng)綜合技術參數(shù)：傳感器：1、雨量計（翻斗式） 最小分辨率：1毫米 承水口徑：200毫米 測量精度：誤差小于3%的概率大于95% 雨強范圍：1.0-4.0毫米/分鐘2、水位計（浮子式） 最大水位變幅：40米（測站的水位基數(shù)在電腦中設置） 測量精度：10米變

6、幅最大誤差正負2.0厘米的概率大于95% 最大變率：不大于3.0厘米/秒 輸出：格雷碼或BCD碼水位計還可采用壓力式和超聲波傳感器，應視具體遙測站安裝條件而定。3、SCADA系統(tǒng)技術要求采用的SCADA系統(tǒng)必須是國際上先進的，成熟的SCADA系統(tǒng)。必須具備優(yōu)秀的通訊能力，具有多種的通訊兼容能力，包括有線的通訊方式和無線的通訊方式。應該能夠方便的實行系統(tǒng)的擴展。具有良好的設備兼容能力，能夠支持現(xiàn)在流行的多種工業(yè)控制通訊方式和工業(yè)控制設備。具有良好的二次開發(fā)能力能夠提供靈活強大的語言描述開發(fā)手段和完備的API接口庫。有能力支持現(xiàn)在流行的SQL數(shù)據(jù)庫能力。能夠支持分散的和集中的多種數(shù)據(jù)存儲方式。能夠

7、提供完備的系統(tǒng)冗余能力。4、系統(tǒng)防雷接地 防雷接地電阻要求小于10歐姆。三、結(jié)構拓撲圖如下：四、系統(tǒng)設計1. 中心站本系統(tǒng)的中心站作為整個系統(tǒng)的核心負責收集、記錄、處理整個系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和其他高級應用。本系統(tǒng)設置中心站一個：昆明為了實現(xiàn)以上的功能須配置以下的主要設備：硬件：大屏幕顯示系統(tǒng)1套。服務器3套。計算機4套。網(wǎng)絡交換機2套。網(wǎng)絡路由器2套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件2套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。中心站本地采用100M/1000M標準以太網(wǎng)構成，整個系統(tǒng)的所有設備都將作為該網(wǎng)絡的節(jié)點連接到該網(wǎng)絡

8、上。中心站采用電信運營商提供的虛擬網(wǎng)技術與分中心站聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。同時中心站也可以通過虛擬網(wǎng)和其它的系統(tǒng)聯(lián)接。實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。信息的發(fā)布還可以通過Web實現(xiàn)。2. 分中心站分中心站作為整個系統(tǒng)的中間一級系統(tǒng)，負責收集來自所轄流域遙測站的所有數(shù)據(jù)并實現(xiàn)對本流域所轄遙測站的控制。同時通過電信運營商提供的虛擬網(wǎng)技術與中心站聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，接受中心站的指令。在中心站無法連接的情況下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲。保證數(shù)據(jù)的安全可靠。本系統(tǒng)設置了5個分中心站分別負責5個流域的數(shù)據(jù)監(jiān)控。這5個分中心分別是松華壩水庫（普渡河流域）、柴石灘水庫（蘭畔江流域）、尋旬水庫（牛攔江流域）、富民縣監(jiān)測調(diào)度中心（滇池、螳螂

9、川流域）、安寧市（滇池、螳螂川流域）。每個分中心站配置以下的主要設備：硬件：服務器1套。計算機1套。網(wǎng)絡交換機1套。網(wǎng)絡路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。分中心站本地采用10M/100M標準以太網(wǎng)構成，整個系統(tǒng)所有設備都作為該網(wǎng)絡的節(jié)連接在網(wǎng)絡上。分中心站采用電信運營商提供的虛擬網(wǎng)技術與中心站聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。同時分中心站采用有線傳輸或者無線傳輸?shù)姆绞脚c遠程測控單元（RTU）連接，進行數(shù)據(jù)采集和下達指令。3. 遙測站遙測站作為整個系統(tǒng)中最基礎部分安裝在各個水雨情數(shù)據(jù)采集點的現(xiàn)場。通過各種傳感器

10、采集水雨情數(shù)據(jù)。同時還提供相應的控制功能實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的控制。遙測站主要由遠程測控單元（RTU）組成。RTU作為一種智能化的監(jiān)控設備具有非常強大的監(jiān)控能力。同時RTU根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控的具體條件在使用環(huán)境上作了特定的處理使之擁有強大的環(huán)境適應能力。它能夠在復雜的環(huán)境條件下正常工作。同時它也提供了多種多樣的通訊方式以滿足現(xiàn)場復雜的通訊要求。RTU不僅提供我們常用的有線通訊方式（例如：撥號、DDN、光纖支持、RS232、RS485、以太網(wǎng)等）而且也提供了豐富的無線通訊方式（例如：GSM、GPRS、數(shù)傳電臺、微波、衛(wèi)星等）。針對現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)無人值守的特點RTU還具有大容量的存儲空間用來在無線通訊無法連通的

11、情況下存儲現(xiàn)場的數(shù)據(jù)以保持數(shù)據(jù)的安全和完整。本系統(tǒng)各分中心站所轄遙測站如下：Ø 松華壩水庫（普渡河流域）松華壩水庫分中心負責普渡河流域的水雨信息的采集。共設3個遙測站。遙測站配置以下設備：遠程測控單元(RTU)3套。分中心站配置以下設備：硬件：服務器1套。計算機1套。網(wǎng)絡交換機1套。網(wǎng)絡路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)。基于GIS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。Ø 柴石灘水庫（蘭畔江流域）柴石灘水庫分中心負責蘭畔江流域的水雨信息的采集。共設6個遙測站。由于蘭畔江流域的自動測報系統(tǒng)已經(jīng)建成。因此柴石灘水庫分中心的建設任

12、務是實現(xiàn)將本分中心的數(shù)據(jù)和中心站相連接。通過CitectSCADA系統(tǒng)內(nèi)置的SQL方式從已經(jīng)建成的系統(tǒng)中的SQL Server數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)。并實現(xiàn)本流域數(shù)據(jù)與中心站數(shù)據(jù)之間的同步更新。分中心站配置以下軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應用軟件1套。Ø 尋旬水庫（牛攔江流域）尋旬水庫分中心負責牛攔江流域的水雨信息的采集。共設6個遙測站。由于牛攔江流域的自動測報系統(tǒng)已經(jīng)建成。因此尋旬水庫分中心的建設任務是實現(xiàn)將本分中心的數(shù)據(jù)和中心站相連接。通過CitectSCADA系統(tǒng)內(nèi)置的SQL方式從已經(jīng)建成的系統(tǒng)中的SQL Serve

13、r數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)。并實現(xiàn)本流域數(shù)據(jù)與中心站數(shù)據(jù)之間的同步更新。分中心站配置以下軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應用軟件1套。Ø 富民縣監(jiān)測調(diào)度中心（滇池、螳螂川流域）富民縣監(jiān)測調(diào)度中心負責滇池、螳螂川流域水雨信息的采集。共設4個遙測站。遙測站配置以下設備：遠程測控單元(RTU)4套。分中心站配置以下設備：硬件：服務器1套。計算機1套。網(wǎng)絡交換機1套。網(wǎng)絡路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)。基于GIS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。Ø 安寧市（滇池、螳螂川

14、流域）安寧市分中心負責滇池、螳螂川流域水雨信息的采集。共設3個遙測站。遙測站配置以下設備：遠程測控單元(RTU)3套。分中心站配置以下設備：硬件：服務器1套。計算機1套。網(wǎng)絡交換機1套。網(wǎng)絡路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。4、遠程測控單元（RTU）遠程測控單元是測站采集水位、流量、雨量等數(shù)據(jù)的核心設備。同時還提供控制功能控制測站的其他設備。根據(jù)我們在SCADA系統(tǒng)中積累的經(jīng)驗：一個SCADA系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性往往決定于這個系統(tǒng)的通訊方式的可靠性和穩(wěn)定性。由于所有的通訊方式都有可能出現(xiàn)不可預見

15、的故障，因此所有的RTU都采用兩種通訊方式與分中心站或中心站相連接，一種是基于有線的撥號方式，一種是基于無線的GPRS方式。這兩種方式在通常情況下系統(tǒng)會選擇撥號方式作為主要通訊方式。當撥號方式無法連通時系統(tǒng)會自動切換到GPRS的通訊方式。五、系統(tǒng)工程進度計劃1、基本資料收集根據(jù)擬建系統(tǒng)的電站或水庫流域面積、洪水預報方案，由有關專家提出建站原則、建站地理，擬定要建的遙測站后進行現(xiàn)場查勘。2、線路電測對通信網(wǎng)各條通信線路進行場強測試，計算各線路通信余量。3、基本設計 根據(jù)系統(tǒng)功能要求和電測結(jié)果，選擇系統(tǒng)工作體制及數(shù)據(jù)通信方式，設計數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，論證和選擇傳輸控制方式，制定數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程，進行數(shù)據(jù)接收、

16、處理、檢索軟件的設計，規(guī)定各組成部分間的接口標準與數(shù)據(jù)編碼格式，主要設備選型。4、系統(tǒng)土建查勘和土建施工設計    對土建進行現(xiàn)場查勘，提出土建施工要求。5、設備采購、土建施工和土建驗收6、系統(tǒng)安裝及調(diào)試按照標準規(guī)范進行系統(tǒng)安裝及調(diào)試，使系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)。7、系統(tǒng)試運行及技術人員培訓系統(tǒng)進入試運行，對維護人員進行技術培訓。8、系統(tǒng)工程驗收六、產(chǎn)品介紹MOXRTUMOXRTU本身提供了4個串口和兩個以太網(wǎng)口，最多可內(nèi)置4個IO模塊，并支持冗余配置， GSM/GPRS模塊，調(diào)制解調(diào)器和視頻捕捉器。MOXRTU主要特點包括：a) 最多可以內(nèi)置4個IO模塊，還可以通過

17、網(wǎng)口和串行口連接MOX603 I/O模塊（通過串行口最多可連接32個MOX603 I/O模塊）；b) 32位的微處理器；c) 內(nèi)存標準配置為16MB,最大支持128MB；d) 編程采用IEC61131-3； e) 可捕捉遠程圖像并能將圖像傳輸?shù)娇刂浦行模籪) 支持冗余配置以實現(xiàn)100%的可靠性；g) 模塊化開放式結(jié)構 ；h) 標準Modbus和TCP/IP通訊； i) 內(nèi)置Modem（撥號或?qū)＞€上網(wǎng)）； j) 內(nèi)置UPS和電池充電器； k) 內(nèi)置無線數(shù)據(jù)通訊和GSM/GPRS模塊； l) 提供一組LED指示燈來表明電源、通訊狀態(tài)、變量配置和運行的狀態(tài)；m) 可伸縮的I/O架構，通過串行接口和1

18、0BaseT以太網(wǎng)接口連接I/O模塊進行I/O擴展 ；n) 通過MOX Gateway控制器可以實現(xiàn)對多種現(xiàn)場總線協(xié)議的支持，如Profibus DP，Interbus，ControlNet，DeviceNet，CANOpen, AS-Interface，o) 工作環(huán)境溫度范圍為-20-70。MOX603 I/O模塊MOX603 I/O模塊輸入/輸出系統(tǒng)提供了當前工業(yè)所能獲得的最可靠的輸入輸出系統(tǒng)。由于設計時考慮了當前和將來的需要，這個系統(tǒng)能夠滿足幾乎任何用戶的特殊需要。輸入/輸出模塊的種類包括了離散的、模擬的以及具有特殊用途的模塊。每種模塊都提供了很容易理解的組態(tài)選項。基于微處理器的特征使得

19、它們能夠管理它們自身的參數(shù)、出錯條件和用戶的選項。這種內(nèi)在的智能性使得模件可以按照組態(tài)的要求采用獨立的或者是多模塊混合的安裝方式。所有的MOX603模塊的軟件都是可以進行組態(tài)的。模塊類型識別功能允許模塊被錯誤的放入，但是模塊被禁止工作，從而避免模塊或者現(xiàn)場設備的損壞。更高級的安全措施可以通過機械鎖系統(tǒng)來保證組態(tài)后只能正確的模塊才能被安裝。MOX603模塊輸入輸出系統(tǒng)提供完全的真冗余方案。所提供的電源和通訊的線路都是獨立的。當與相鄰的模塊連接時，冗余的線路將延伸到相鄰的模塊中。當使用混合安裝的組態(tài)時，雙重化通訊處理器模塊可以保證主從控制器的冗余實現(xiàn)。現(xiàn)場設備也可以和雙重化冗余的輸入/輸出模塊相連

20、接。同類型的任意兩個模塊可以通過冗余方式連接起來并立即切換到主從模式。這種完全的冗余方式將保證任何采用MOX603 I/O的解決方案的100的正常工作。MOX 603I/O模塊主要特點包括：a) 基于智能微處理器的平臺；b) 開放的系統(tǒng)結(jié)構；c) 建立在各層面上的真正的冗余；d) 采用MOXRTU或者MOXOC解決方案的快速集成； e) 工作溫度范圍寬；f) 供用戶組態(tài)、選擇模塊的操作；g) 某些模塊具有短路和斷路診斷功能；h) 自動故障診斷和切斷功能； Citect SCADA圖: Citect SCADA畫面Citect SCADA 作為悉雅特公司享譽世界的工業(yè)自動化軟件，以其在各工業(yè)過程

21、控制領域應用非凡的可擴展性，可靠性及靈活性而聞名于世。自從1992 年問世以來，Citect SCADA 已成功應用于大量的工程項目中。其中有著名的澳大利亞西部礦產(chǎn)公司的Olympic Dam 工程，全球最大的PC-based 工廠監(jiān)控系統(tǒng)，還有在美國NASA 的肯尼迪航天中心的設備操作監(jiān)視系統(tǒng)。目前已售出30000 套以上的授權用戶遍布世界，包括眾多的當今工業(yè)巨頭。如：BHP,BMW,Nestle,BaoshanSteel,Roche,Samsung,Pratt 和Whitney, Alcoa, Shell等。其主要特點體現(xiàn)在：- 可伸縮性結(jié)構：系統(tǒng)采用客戶/服務器體系結(jié)構可隨意靈活、方便的

22、擴展；- 開放性：Citect SCADA內(nèi)置近700種協(xié)議，支持各種I/O設備，如：PLC、控制器、分析儀、遠程終端等；- 軟件設計、系統(tǒng)組態(tài)、實時采樣等均采用模塊化設計；- 支持ODBC、OPC、API、DDE等標準數(shù)據(jù)交換方式；- 全面支持ActiveX控件；- I/O通訊冗余：主通訊中斷時自動切換到旁路；- I/O設備冗余：只從主設備讀，可同時寫主、輔設備或只寫主設備；- 計算機冗余：服務器可冗余設置；- LAN冗余：最多可支持16條LAN網(wǎng)；- 大容量：典型大容量應用約為20萬個I/O點；- 開放性網(wǎng)絡結(jié)構：網(wǎng)絡通訊采用標準的NetBIOS，支持IPX/SPX、TCP/IP等協(xié)議，適

23、用于Etherent、Arcnet、TokenRing網(wǎng)絡。連網(wǎng)方式可采用同軸電纜、光纜、雙絞線、撥號和無線方式。廣域網(wǎng)可使用CiNet或遠程訪問服務器 (RAS)；- 分布式數(shù)據(jù)庫：任何IO服務器的數(shù)據(jù)可被任何計算機訪問，報警、趨勢、報表能集中或分散處理；- Cicode：Cicode是一個簡單而易用的計算機編程語言，專為工業(yè)監(jiān)控應用設計；- 支持VBA；- 支持多語種：能支持包括漢字在內(nèi)的多種語言，并可在線動態(tài)相互切換；- 系統(tǒng)通過設置不同級別的用戶操作權限而防止越權操作保護系統(tǒng)的安全；- 多媒體應用：能直接播放聲音、視頻文件，支持故障、報警等信息的語音提示或?qū)崟r顯示來自攝像機的視頻圖象；

24、- 幫助系統(tǒng)：能隨時提供在線幫助。圖: Citect SCADA控制畫面昆明防汛抗旱指揮系統(tǒng)設計方案應用軟件系統(tǒng)一、 體系結(jié)構和開發(fā)運行環(huán)境1、 系統(tǒng)的體系結(jié)構“數(shù)字水利應用系統(tǒng)”是在結(jié)合最新信息技術和水利行業(yè)的實際需求相結(jié)合的基礎上，采用Internet/Inranet技術、COM/DCOM技術、數(shù)據(jù)庫技術、GIS（地理信息系統(tǒng)）技術、GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）技術、RS（遙感系統(tǒng)）技術、無線通訊技術等先進的技術手段，為推動水利全方位信息化而提出的整體應用系統(tǒng)和技術解決方案。它主要包括水利專用GIS平臺和工具集、全球定位系統(tǒng)（GPS）及其應用、基于WEB環(huán)境的防汛會商系統(tǒng)、墑情實時監(jiān)測及抗旱

25、信息管理系統(tǒng)、水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)、水旱災害統(tǒng)計辦公自動化系統(tǒng)、數(shù)字網(wǎng)絡多媒體監(jiān)控系統(tǒng)、水利信息公眾服務系統(tǒng)等。“數(shù)字水利應用系統(tǒng)”主要采用分布式組件（DCOM、Java Bean）、Web技術為基礎的三層體系結(jié)構，把各個子模塊分為事務處理邏輯組件和前端用戶界面，。前端用戶界面可以為Web頁面，也可以為自定義的用戶界面，而所有模塊的事務處理邏輯組件均發(fā)布在事務處理服務器上。采用組件模型搭建系統(tǒng)降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度和工作量，也為系統(tǒng)提供了良好的可擴展性和穩(wěn)定性，當系統(tǒng)功能增加時只需要增加相應的功能組件，修改一個功能組件不需要對其它組件做大量的改動。在組件開發(fā)方式上，采用面向?qū)ο蠹夹g，以面向?qū)ο?/p>

26、分析（OOA）和面向?qū)ο笤O計（OOD）作為整個系統(tǒng)開發(fā)的基石，從而使系統(tǒng)的可擴展性、穩(wěn)定性、良好的升級能力從最根本上得到保證。 整個系統(tǒng)的體系結(jié)構示意圖如下所示：Pocket PC他PC事務處理服務器（模型庫）（方法庫）圖形發(fā)布服務器（TopMap World）Web ServerWeb BrowserExploreUser ClientUser ClientMobile數(shù)據(jù)服務器2、 系統(tǒng)開發(fā)運行環(huán)境1）操作系統(tǒng)平臺Windows95/98/NT/2000/XP/CE，Internet Information Server4.0Web服務器，IE5.0Web瀏覽器2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Sybas

27、e、Oracle、MS SQL Server、Access等多種數(shù)據(jù)庫3）地理信息系統(tǒng)平臺TopMap ActiveX、TopMap Professional、TopMap SDP、TopMap World 、TopMap SDP二、 水利專用GIS平臺和工具集1、 地理信息系統(tǒng)及其在水利中的應用地理信息系統(tǒng)（GIS）是近年發(fā)展起來的對地理環(huán)境有關問題進行分析和研究的一種空間信息管理系統(tǒng)。它是在計算機硬件和軟件支持下對空間信息進行存儲、查詢、分析和輸出，并為用戶提供決策支持的綜合性技術。它利用計算機建立地理數(shù)據(jù)庫，將地理環(huán)境的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù)，進行數(shù)字存儲

28、，建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，。通過對多要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，并能以圖形、數(shù)字和多媒體等方式來表示結(jié)果。GIS最大的特點在于它能夠把水利防汛抗旱業(yè)務中的各種信息與反映空間位置的圖形信息有機地結(jié)合在一起，并可根據(jù)用戶的需要對這些數(shù)據(jù)進行處理和分析，把各種信息和空間信息結(jié)合起來提供給使用者，GIS技術與防汛抗旱緊密結(jié)合的應用前景遠大。近年來，隨著Internet/Intranet技術的發(fā)展，基于Web方式的空間信息檢索和信息發(fā)布也日漸增多，WebGIS技術業(yè)已走向成熟，可以利用WebGIS技術以WWW方式獲得地圖數(shù)據(jù)及相關的屬性數(shù)據(jù)。此外，隨著“數(shù)字地球”的提出和虛擬現(xiàn)實（VR）技術的發(fā)

29、展，GIS技術也經(jīng)歷了一場由二維平面系統(tǒng)向三維立體系統(tǒng)的變革，三維地理信息系統(tǒng)是完善地理信息系統(tǒng)空間分析能力、拓展GIS信息表現(xiàn)形式的一項新技術，。基于數(shù)字高程模型和數(shù)字地形模型的三維地理信息系統(tǒng)提供了空間處理分析地理數(shù)據(jù)及相關屬性信息的直觀手段，并且在疊加上相應的地理要素后就可以獲得表現(xiàn)力豐富的三維地圖。地理信息系統(tǒng)在水利防汛方面的應用主要有：Ø 水、雨、工、災情的信息管理、查詢和分析，。提供可視化的圖形查詢界面，豐富信息的表述方式；Ø 洪水的預測預報，。研究給定降水區(qū)域和降水量所產(chǎn)生的徑流和洪水的時空分布，真實模擬洪水演進和淹沒過程；Ø 防汛搶險救災指揮，。可

30、以利用災害分析模型結(jié)合GIS進行災前分析，也可以利用GIS的網(wǎng)絡分析功能確定救災物資調(diào)配的最佳路徑，還也可以為受災人員、財產(chǎn)的安全有效轉(zhuǎn)移提供決策依據(jù)；Ø 進行災情統(tǒng)計與評估，。對快速采集來的洪澇災害和水淹沒情況進行綜合分析與評價，統(tǒng)計災害情況，估計社會經(jīng)濟損失；Ø 為防洪規(guī)劃提供依據(jù)，。可以根據(jù)預先設定的前提條件，進行某一區(qū)域范圍內(nèi)的靜態(tài)或者動態(tài)的模擬，為有效地設置攔洪設施的點位和選擇分洪、泄洪措施提供輔助決策支持；Ø 水科學問題的研究，。研究問題主要包括水的地域分布、循環(huán)以及水的應用、開發(fā)與管理，這些問題均與地理空間信息緊密相關。2、 水利行業(yè)對地理信息系統(tǒng)的

31、技術要求水利信息絕大部分都是空間信息息，水利空間信息非常復雜，涉及到點、線、面和三維空間的復合問題，。因此，水利行業(yè)對地理信息系統(tǒng)的要求也具有一定的特殊性。總體來說，水利行業(yè)對地理信息系統(tǒng)的技術要求可以分為以下四類：1）數(shù)字地圖技術的應用數(shù)字地圖主要用于信息服務、汛情監(jiān)視、防汛抗旱管理、水資源實時監(jiān)控、氣象產(chǎn)品應用等多個系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)操作的背景界面和實現(xiàn)各種圖形操作的基礎。對數(shù)字地圖應用的技術要求主要為：Ø 支持分層分級地圖的疊加顯示及顯示次序的調(diào)整；Ø 支持各層顯示屬性的調(diào)整；Ø 支持圖形的縮小、放大、開窗、漫游、導航等功能；Ø 支持各類屬性數(shù)據(jù)的分

32、布式表達，表達方式可以是數(shù)據(jù)、文本或圖形；Ø 支持基于空間位置的分布式屬性數(shù)據(jù)查詢和反向查詢；Ø 支持基于空間位置的分布式可運行模塊或外部程序鏈接；Ø 支持基于空間對象（點、線、面）的各種圖形操作，如空間距離量算、任意多邊形圈定等；Ø 支持各類防洪和抗旱專題地圖的生成和輸出。2）空間分析與網(wǎng)絡分析技術應用空間分析功能是GIS區(qū)別于普通圖形信息系統(tǒng)的主要標志，水利行業(yè)對空間分析方面的技術要求主要有：Ø 不同圖層之間的空間疊加（OVERLAY）分析，尤其是多邊形疊加，如降雨區(qū)域與流域邊界的疊加等；Ø 緩沖區(qū)（BUFFER）分析，如搶險物資

33、的有效輻射區(qū)域分析，暴雨、臺風的影響區(qū)域分析等；Ø 網(wǎng)絡（NETWORK）分析，包括最佳路徑分析、確定最近的設施、確定服務范圍等，如分洪區(qū)內(nèi)人口遷移路徑分析、搶險物資的快速調(diào)撥分析等。3）數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字地形模型（DTM）技術應用數(shù)字高程模型（DEM）技術主要用于災情評估子系統(tǒng)對洪水淹沒范圍和淹沒水深的計算，由數(shù)字高程模型產(chǎn)生的數(shù)字地形模型（DTM）可用于分布式水文預報模型的開發(fā)。對DEM和DTM的技術要求主要有：Ø DEM生成。采用從地形圖或其它數(shù)據(jù)源輸入的等高線或高程點數(shù)據(jù)，經(jīng)插值生成DEM數(shù)據(jù)；Ø 結(jié)合DEM和水位數(shù)據(jù)，計算洪水淹沒范圍和各處的水

34、深；Ø 在洪水演進條件下，結(jié)合DEM和洪水演進的有關數(shù)據(jù)，計算洪水淹沒范圍、各處的水深和淹沒歷時；Ø 支持DTM各要素的生成和分析，如坡度、坡向等；Ø 支持三維地形立體顯示。4）WEBGIS技術應用利用Internet/Intranet技術在WEB上發(fā)布和出版空間數(shù)據(jù)（WEBGIS技術）已經(jīng)成為GIS技術發(fā)展的必然趨勢。具體來說，信息服務、防汛抗旱管理和會商等系統(tǒng)均需采用WEBGIS技術通過數(shù)字地圖實現(xiàn)信息查詢、圖形操作等功能。對WEBGIS的主要技術要求有：Ø 支持分層分級地圖的疊加顯示及顯示次序的調(diào)整；Ø 支持各層顯示屬性的設置；Ø

35、; 支持圖形的縮小、放大、開窗、漫游、導航等功能；Ø 支持各類屬性數(shù)據(jù)的分布式表達，表達方式可以是數(shù)據(jù)、文本或圖形；Ø 支持基于空間位置的分布式屬性數(shù)據(jù)查詢和反向查詢；Ø 支持基于空間位置的分布式可運行模塊或外部程序鏈接；Ø 支持基于空間對象（點、線、面）的各種圖形操作，如空間距離量算、任意多邊形圈定等；Ø 支持各類防洪和抗旱專題地圖的生成和輸出。；Ø 支持初步的空間分析和網(wǎng)絡分析功能。3、 水利GIS解決方案針對水利行業(yè)的特點，除了滿足上述功能要求外，在TopMap GIS系列產(chǎn)品的基礎上進行了一定的功能增強，以更大程度地滿足水利行

36、業(yè)的需要。比如根據(jù)實時降雨分布的特點，開發(fā)了降雨等值線、等值面生成程序，；針對當前水利行業(yè)所使用的衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)，我們開發(fā)了三維衛(wèi)星云圖接收程序，；針對水文預報作業(yè)的需求，我們開發(fā)了通用的產(chǎn)匯流模型組件和洪水演進模型組件等。水利專用GIS平臺由一系列產(chǎn)品組成，包括：Ø TopMap Professional專業(yè)化的桌面地理信息系統(tǒng)Ø TopMap ActiveX功能強大的地理信息系統(tǒng)開發(fā)組件Ø TopMap World互聯(lián)網(wǎng)上的地理信息系統(tǒng)平臺Ø TopMap CEGenius 小巧靈活的嵌入式地理信息系統(tǒng)Ø TopMap SDP專業(yè)化的空間

37、數(shù)據(jù)庫引擎GIS產(chǎn)品具有易學易用、價格合理、服務及時等特點，已經(jīng)被廣泛應用于實際水利應用系統(tǒng)中，實踐證明， GIS是水利行業(yè)的最佳選擇。三、 基于WEB環(huán)境的防汛會商系統(tǒng)防汛會商系統(tǒng)是服務于各級防汛指揮部門領導會商決策需要而開發(fā)的基于Web方式的防汛信息查詢顯示分析系統(tǒng)，。主要信息內(nèi)容包括基礎信息、氣象信息、水情信息、雨情信息、工情信息、旱情信息、災情信息等，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基于國家防汛指揮系統(tǒng)涉及的十大數(shù)據(jù)庫表結(jié)構設計，應用系統(tǒng)采用COM/DCOM編程技術和WEBGIS技術實現(xiàn)。1、 系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構系統(tǒng)設計采用基于B/S（瀏覽器/服務器）結(jié)構的WebGIS方案，系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖如下圖所示。地圖服

38、務器地圖服務器主要提供電子地圖的發(fā)布、查詢、分析等圖形服務，它基于WebGIS構建，相關的屬性數(shù)據(jù)可以從數(shù)據(jù)庫服務器獲取。WEB服務器WEB服務器將以主頁的方式向用戶提供信息，由于采用了動態(tài)主頁技術和JAVA編程，用戶將通過瀏覽器實現(xiàn)靈活的交互，以獲得各種有用的信息。WEB服務器還承擔系統(tǒng)的計算分析任務，由許多計算模塊構成，包括洪水預報計算、水情分析、洪水調(diào)度等。數(shù)據(jù)庫服務器數(shù)據(jù)庫服務器用來管理防汛綜合數(shù)據(jù)庫(實時和歷史氣象、水、雨、工、災、險等重要信息和其它與防汛相關的基本資料等)，同時也可以保存洪水預報成果和其它中間計算結(jié)果。2、 系統(tǒng)的功能“防汛會商系統(tǒng)”按照功能劃分為4個模塊，結(jié)構如下

39、圖所示：防汛會商系統(tǒng)訪問權限管理會商文件生成預案情勢顯示信息分析查詢氣象預測預報信息查詢防汛現(xiàn)場圖像管理顯示背景信息查詢實時信息分析、計算、查詢防汛信息管理制作顯示水文預報信息查詢防洪調(diào)度信息查詢?yōu)那樵u估信息查詢防洪組織管理信息查詢單站綜合信息查詢多站綜合信息查詢單一工程信息查詢歷史洪水事件信息查詢面向洪水事件綜合信息分析計算顯示查詢3、 訪問權限管理管理主要會商帳號，確定其身份和使用權限。功能模塊如下圖：訪問權限管理部門管理帳號管理工作日志Ø 部門管理提供部門的增加、刪除、更改；Ø 帳號管理提供會商帳號的增加刪除、權限設置、其他信息更改；Ø 日志管理提供會商帳號

40、登錄日志的生成、檢索、備份、清理等；4、 信息分析查詢所有信息查詢都提供矢量圖操作功能實現(xiàn)。1) 信息查詢Ø 氣象信息：主要采用氣象局傳輸過來的氣象資料和預報成果，建立氣象信息查詢系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括：衛(wèi)星云圖、雷達回波圖、熱帶風暴、天氣預報、降水數(shù)值預報、重要天氣過程再現(xiàn)等。Ø 水文信息查詢：主要內(nèi)容包括雨情信息查詢、水庫水情、河道水情、雨量報表、水情報表等內(nèi)容。Ø 防洪調(diào)度信息查詢：包括工程調(diào)度規(guī)則管理及調(diào)度方案形成、調(diào)度方案的風險分析及災情評估。Ø 災情評估信息查詢：主要內(nèi)容包括：洪澇災害統(tǒng)計圖表、歷史較大洪災情況、洪水淹沒風險圖、以及風災、雹災、水

41、毀工程信息等。Ø 防洪組織管理信息查詢：提供防洪搶險組織管理信息查詢，并為防汛決策的實施提供支持。主要內(nèi)容包括防汛指揮機構和責任制查詢、險情信息查詢、搶險物資倉庫查詢、防洪搶險規(guī)程查詢、搶險隊伍查詢、防汛值班信息查詢等。2) 實時在線分析Ø 汛情統(tǒng)計：包括最大值統(tǒng)計（如最大時段降雨量、最大一日降雨量、最大三日降雨量、最大七日降雨量、最大十五日降雨量、最大三十日降雨量、最大六十日降雨量；最高水位、最大流量；最大蓄量）、超值統(tǒng)計（如超設防、超壩頂）、累計值統(tǒng)計（如累計蓄水量、累計泄量、累計洪量）、，水量平衡分析、，歷史排隊，、水位超限時間、，重現(xiàn)期及，洪量統(tǒng)計。Ø 洪

42、水組成分析：對干流控制站以人工交互方式分析其場次洪水組成、汛期洪水組成、當年洪水組成及多年平均洪水組成，即上游來水與區(qū)間來水的比例。Ø 洪水轉(zhuǎn)播時間分析：以人工交互方式輔助用戶進行實時洪水及歷史洪水的區(qū)間洪峰轉(zhuǎn)播時間分析。Ø 面平均雨量分析：以人工交互方式由用戶給定的權重法或泰森多邊形方法以圖上作業(yè)的方式求得面平均雨量供預報使用。Ø 暴雨（洪水）頻率分析：由歷史暴雨（洪水）資料排隊計算其頻率，畫出暴雨（洪水）頻率曲線圖，。由暴雨（洪水）資料就可以自動得出本次暴雨是多少年一遇，其操作全部在圖上完成。Ø 降雨徑流經(jīng)驗相關圖：制作PR經(jīng)驗相關圖，由前期土壤含水

43、量作為參數(shù)（或Pa，季節(jié)，T作為參數(shù)）得到R=f（P，Pa）或R=f（P，Pa，季節(jié)，T）的相關關系并以圖形化的方式表現(xiàn)出來。用戶可以通過在圖上（或直接輸入?yún)?shù)）調(diào)整參數(shù)值得到理想結(jié)果。3）防汛信息制作管理顯示Ø 防汛概況：在電子地圖的基礎上，采用多媒體技術對防汛的主要情況進行介紹，重點介紹歷史洪水、防洪工程、水利工程、水利建設成就等基本情況，。通過聲音、照片、錄相、三維動畫等多媒體手段在電子地圖上進行交互查詢，對防汛形勢進行分析和介紹。Ø 防汛現(xiàn)場圖像管理顯示：通過多種手段，如錄像機、數(shù)碼相機等設備，將現(xiàn)場的一些特征場景傳送到防汛指揮部中心，為領導決策提供直觀的現(xiàn)場資料。

44、5、 預案情勢顯示1)預測預報分析結(jié)果：主要是指其他業(yè)務系統(tǒng)對當前的防汛抗旱形勢作出做出的模擬仿真，、預測預報分析結(jié)果，。主要包括如下結(jié)果：Ø 天氣形勢分析結(jié)果，查詢氣象部門所提供的衛(wèi)星云圖、天氣實況、雷達測預資料、數(shù)值預報結(jié)果。Ø 水文預報分析結(jié)果，查詢水文預測、預報及調(diào)度演算的結(jié)果。Ø 防洪調(diào)度信息，查詢防洪調(diào)度方案集，主要包括：調(diào)度條件、調(diào)度結(jié)果、工程狀況及風險分析。Ø 災情評估分析結(jié)果，災情及災情評估以及受災地區(qū)的社會經(jīng)濟信息、地理信息為支持，對實時災情位置、狀況作出做出的分析處理的結(jié)果。2)動態(tài)顯示根據(jù)雨水情的實況、洪水預報及未來天起氣的變化趨

45、勢，按照洪水調(diào)度方案，二維或三維動態(tài)顯示河道或行蓄洪區(qū)的洪水發(fā)展情勢，以及水庫、閘壩、堤防等工程的實時防汛情勢的媒體播放。6、 會商文件生成會商文件生成氣象分析成果水雨情分析成果洪水預報成果工程運用情況調(diào)度方案、災情分析調(diào)度命令/調(diào)度請示會商紀要會商文檔管理輔助決策支持功能模塊如下圖所示。防汛會商提供了一個信息化平臺，它能夠把會商前后所需要的防洪形勢分析和調(diào)度預案等匯總起來，并在會商匯報時，能以圖、文、聲并茂的方式輸出。概括的講，會商過程產(chǎn)生二類結(jié)果，一類是會商程序性文檔。程序性文檔主要包括以下內(nèi)容：（1）會商時間；（2）主要參加人員；（3）會商主題；（4）主要會商意見；（5）決策指令。技術性

46、文檔指會商最終確定的預測預報調(diào)度方案，該方案應存檔備查。1）氣象分析成果本模塊提供歷史和實時的衛(wèi)星云圖、雷達回波圖、來自氣象部門的天氣預報以及降水數(shù)值預報成果等信息。2）水情分析成果對實時和歷史的水雨情進行分析比較，提供暴雨中心區(qū)和水位超高報警的動態(tài)信息，實時統(tǒng)計時段雨水情信息。3) 洪水預報成果通過水文模型的分析計算，給出洪水預報成果，可以根據(jù)假設條件或歷史洪水數(shù)據(jù)實時計算洪水發(fā)展趨勢。4) 工程運用情況顯示各防洪工程的運用調(diào)度情況，能夠在電子地圖上查詢每個工程的工程資料和實時水情、運用調(diào)度情況。5) 調(diào)度方案及災情分析本模塊可以查詢各主要防洪工程的調(diào)度預案以及已經(jīng)采取的調(diào)度方案，可以根據(jù)洪

47、水預報成果進行調(diào)度方案分析比較，可以對已經(jīng)發(fā)生的災情進行評估，對災情的發(fā)展進行預測分析。6) 調(diào)度命令/調(diào)度請示能夠編輯、發(fā)布、管理汛情通報，能發(fā)布調(diào)度命令和調(diào)度請示。7) 會商紀要本模塊能夠?qū)倘藛T的姓名、防汛職責、決策中的作用、決策的意見進行記錄和整理，形成標準文檔。8) 會商文檔管理對會商過程中的各種文件、決議、調(diào)度方案、調(diào)度命令等資料進行統(tǒng)一管理。9) 輔助決策支持防汛指揮決策屬于事前決策、風險決策和群體決策，是一個非常復雜的過程。根據(jù)我國各級防汛指揮機構的職能和任務，需要及時、準確地監(jiān)測、收集所轄區(qū)域的雨情、水情、工情和災情，對防汛形勢做出正確分析，對其發(fā)展趨勢作出做出預測和預報。

48、一旦預測可能出現(xiàn)災害性汛情，需要對洪水過程做出預報，根據(jù)現(xiàn)有防洪工程情況和調(diào)度規(guī)則制定調(diào)度方案，做出防洪決策，下達防洪調(diào)度和指揮搶險的命令，并監(jiān)督命令的執(zhí)行情況、效果，根據(jù)雨情、水情、工情、災情的發(fā)展變化情況，做出下一步?jīng)Q策。在決策分析中不但要用行之有效的模型、方法對確定性問題求解，還要根據(jù)協(xié)議、規(guī)則、規(guī)定和防洪專家的經(jīng)驗，解決半結(jié)構化和非結(jié)構化的問題。由于洪水的突發(fā)性、歷史洪水的不重復性和復雜的社會政治經(jīng)濟等條件，還要能按決策者的意圖，迅速、靈活、智能地制訂出各種可行方案和應急措施，使決策者能有效地應用歷史經(jīng)驗減少風險，選出滿意方案并組織實施，以達到在保證工程安全的前提下，充分發(fā)揮防洪工程效

49、益盡可能減少洪災損失。四、 墑情實時監(jiān)測及抗旱信息管理系統(tǒng)墑情監(jiān)測可以分為遙感測墑和地面測墑兩種方式。近年來隨著衛(wèi)星遙感技術的發(fā)展，遙感測墑的研究也取得了長足的進步，但由于受到各種地面和大氣干擾因素的影響，目前遙感測墑還只適用于大范圍土壤墑情的定性分析，因抗旱信息系統(tǒng)解決方案主要基于地面墑情測站的數(shù)據(jù)進行分析。1、 墑情信息采集和傳輸墑情信息采集可以分為固定站和移動站（巡測）兩種方式。固定站成本較高，能夠定點觀測，測量精度高，其基站一般與現(xiàn)有的水文觀測站點結(jié)合建設。移動站設備成本較低，操作簡便，與GPS結(jié)合使用，具有較大的靈活性，缺點是測量精度較低，可以通過多次測量取平均值的方法降低偶然誤差。

50、固固定站觀測巡測？則不受位置限制，但應注意選取具有代表性的地塊進行觀測。一般情況下考慮采用固定站和移動站相結(jié)合的方式，把移動站的觀測結(jié)果作為固定站的補充。由于墑情信息的傳輸實時性要求不高，沒有必要采用專網(wǎng)或租用專門的通訊線路，可以采用電話線進行數(shù)據(jù)傳輸，這樣不僅可以滿足信息傳輸?shù)男枰?，而且會大大降低系統(tǒng)建設成本，方便快速實施。如果已經(jīng)有現(xiàn)成的專用通訊網(wǎng)絡，也可以考慮搭載傳輸。2、 信息管理系統(tǒng)主要功能1） 空間信息管理基礎地圖：1:10萬（或1:25萬）土地利用圖專題地圖：灌區(qū)分布、雨量站、水文站、墑情站、河流水系、水利工程、社會經(jīng)濟相關信息等2）氣象信息管理衛(wèi)星云圖、實時降雨、降雨等值線、面

51、雨量分布等3）水情信息管理河道水情、水庫水情、閘壩水情等4）墑情信息管理實測墑情、墑情等值線、墑情面分布等5）旱情信息管理作物受旱分布、受旱面積、旱情發(fā)展預測等6）災害損失與效益評估旱災損失、抗旱效益評估等7）抗旱統(tǒng)計報表旱情動態(tài)、抗旱活動、抗旱服務組織等3、 系統(tǒng)特點1）以網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)為集成平臺系統(tǒng)以網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)（WEBGIS）為集成平臺，融合了遙感（RS）、全球衛(wèi)星定位（GPS）、大型數(shù)據(jù)庫和數(shù)學模型等技術，實現(xiàn)了GIS與旱情分析預測模型的動態(tài)結(jié)合以及GIS與實時降雨、水情、墑情數(shù)據(jù)庫的自動聯(lián)接。2）多信息源的綜合管理系統(tǒng)在統(tǒng)一的空間定位基礎上，復合了土地利用分布、灌區(qū)分布、水利工

52、程設施、水文測站、歷史災情、社會經(jīng)濟信息和遙感圖像等多種信息，滿足了抗旱指揮工作中信息全面管理、信息來源客觀準確等要求。3）計算模型支持下的預測分析系統(tǒng)系統(tǒng)根據(jù)實測的降雨、灌溉、墑情等信息，對現(xiàn)狀旱情進行空間的分析與統(tǒng)計，并在墑情預測模型和旱情評價模型的基礎上對未來的旱情發(fā)展作出做出預測，對旱災損失進行評估，并統(tǒng)一在WEBGIS平臺上，實現(xiàn)最終的決策支持功能。五、 水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)“水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)”是在結(jié)合國內(nèi)外對水資源管理已有成果的基礎上，通過高起點的技術集成，設計開發(fā)的一套具有一定通用性、可擴展的、開放式的、便于在不同地區(qū)、不同流域進行推廣應用的水資源（包括地表水、地下水、水

53、量、水質(zhì)及水環(huán)境等）實時監(jiān)控管理的大型計算機應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)將實現(xiàn)對水資源（包括地表水、地下水、水量、水質(zhì)）的動態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、實時傳輸、信息存儲管理和在線分析處理等功能，并根據(jù)已建立的水量、水質(zhì)和水環(huán)境分析模型，結(jié)合特定地區(qū)的社會、經(jīng)濟、人口、環(huán)境等情況和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水資源的實時需求，在維護生態(tài)環(huán)境的前提下，動態(tài)生成水資源調(diào)配計劃，實現(xiàn)對水資源的遠程控制和綜合管理。1、 系統(tǒng)的總體結(jié)構“水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)”是一個以計算機、多媒體、網(wǎng)絡等高新技術為支撐的對水資源進行實時監(jiān)控和綜合管理的決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括水資源（水量、水質(zhì)等）資料的監(jiān)測、傳輸、分析、處理，借助數(shù)學模型進行的水資源的合

54、理配置，并以及運用自動化控制機制對水資源管理進行實時的遠程控制和管理等功能。系統(tǒng)整體結(jié)構如下圖所示：水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)實時監(jiān)測信息管理決策支持實時控制實時降雨信息地表水信息地下水信息水質(zhì)信息綜合數(shù)據(jù)庫管理空間數(shù)據(jù)庫管理模型庫管理汛期水資源預報調(diào)度枯季水資源預報調(diào)度方法庫和知識庫管理實時配置方案管理遠程控制管理2、 系統(tǒng)功能模塊劃分“水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)”軟件部分從功能上可以劃分為以下模塊：在線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、綜合信息管理子系統(tǒng)、綜合分析與決策支持子系統(tǒng)、實時控制子系統(tǒng)、安全授權管理子系統(tǒng)以及綜合數(shù)據(jù)庫、模型庫和方法庫。在線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)提供相關水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動化采集和數(shù)據(jù)可靠性在線分

55、析功能。其重點是對地表水和地下水（水量、水質(zhì)、水溫、水位等）的實時動態(tài)監(jiān)測和監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動化采集、監(jiān)測數(shù)據(jù)預處理，以及監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠性的實時在線分析處理等。該子系統(tǒng)還提供與各類監(jiān)測儀器銜接的數(shù)據(jù)采集接口，通過接口模塊動態(tài)收集監(jiān)測數(shù)據(jù)資料，確保存入數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測資料有效、完整、可靠。綜合信息管理子系統(tǒng)管理各種水資源（包括水量、水質(zhì)等）監(jiān)控項目的數(shù)據(jù)資料，提供監(jiān)測數(shù)據(jù)資料的輸入、存儲、整編、查詢與傳輸功能，對水資源監(jiān)控數(shù)據(jù)資料進行綜合管理和處理。該子系統(tǒng)還提供了與綜合分析與決策支持子系統(tǒng)和實時控制子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口。綜合分析與決策支持子系統(tǒng)對實時監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)信息進行綜合分析處理。其主要功能就是運

56、用模型庫中的相應模型對監(jiān)測數(shù)據(jù)資料進行智能化的綜合分析，參照知識庫中的專家知識和有關法律、法規(guī)、規(guī)程規(guī)范，形成水資源動態(tài)狀況的分析成果，產(chǎn)生輔助決策報告或直接發(fā)布控制指令。實時控制子系統(tǒng)主要完成兩個功能：一是將系統(tǒng)綜合分析與輔助決策的成果以實時報告（如水資源預報、水質(zhì)分析公報、企業(yè)排污超標警報、水資源調(diào)配建議方案等）和多媒體報警信號（如大屏幕指示、聲光警報等）的形式進行動態(tài)輸出，以供決策部門進行水資源配置和管理參考；二是將輸出指令直接作用于可控自動化水資源調(diào)配和控制設備（如給、排水閘門等），通過有線/無線/遠程控制技術對系統(tǒng)所涉區(qū)域內(nèi)的重點給、排水設備及控制工程進行員距離的調(diào)節(jié)控制。安全授權管

57、理子系統(tǒng)的核心功能是數(shù)據(jù)信息及其載體和環(huán)境的安全，該功能可以具體分解為：Ø 系統(tǒng)使用用戶級別控制：不同層次的系統(tǒng)用戶群體，擁有不同的功能選擇。；Ø 數(shù)據(jù)用戶授權與控制：對于數(shù)據(jù)使用也分為不同的用戶群體，不同層次的用戶可以訪問數(shù)據(jù)內(nèi)容，層次均有嚴格規(guī)定。；Ø 數(shù)據(jù)及系統(tǒng)備份功能：定期對數(shù)據(jù)進行備份，并對系統(tǒng)進行不間斷災難恢復性備份。；Ø 網(wǎng)絡攻擊與病毒防范：建立有效的防止網(wǎng)絡攻擊和病毒侵襲環(huán)境。綜合數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的基礎，準確高效地收集和及時處理大量復雜的監(jiān)測數(shù)據(jù)資料是整個系統(tǒng)設計和開發(fā)的重點。數(shù)據(jù)庫及綜合信息管理子系統(tǒng)是面向數(shù)據(jù)信息存儲和信息查詢的軟件系統(tǒng)。綜合數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容包括：基礎地理信息、雨水情信息、水質(zhì)信息、地