【正文】 實施進(jìn)度 ................................................... 46 項目可行性研究報告 3 一 . 概述 水是生命之源，一切生命活動都離不開水。 解決中國面臨的水問題，必須牢固樹立和落實黨的十六屆三中全會強調(diào)的以人為本和科學(xué)發(fā)展觀 ，以正確認(rèn)識人與自然的關(guān)系為前提，以新的理念去思考和破解中國面臨的水問題。 圍繞水文支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的要求，按照《水利信息化十五建設(shè)規(guī)劃綱要》，中興軟件技術(shù)（南昌）有限公司充分挖掘中興通訊在網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先的專利技術(shù)，結(jié)合南昌大學(xué)計算機研究所在水利行業(yè)信息化應(yīng)用領(lǐng)域近十年的研究積累及公司豐富的信息化應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實施經(jīng)驗，中興軟件技術(shù)（南昌）有限公司聯(lián)合江西省水文局計劃研究開發(fā)具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的、服務(wù)于全國水文單位的、新一代 “水文綜合信息服務(wù)系統(tǒng)”。 1990年開始建設(shè)水文數(shù)據(jù)庫，到目前全國已有 70%水文單位將 80%以上的水文資料輸入水文數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)了相應(yīng)的查詢服務(wù)系統(tǒng)，有的已初步投入運用。 主要用途 由中興軟件技術(shù)（南昌）有限公司、江西省水文局與南昌大學(xué)歷時三年聯(lián)合研制開發(fā)的“水文綜合信息服務(wù)系統(tǒng)”，是一套在全國率先以新的水文數(shù)據(jù)庫國家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)、集成了包括中興專利技術(shù)在內(nèi)的多項先進(jìn)技術(shù)用于水利水文信息化管理的應(yīng)用解決方案。 ● 瀏覽器（ Client端）畫面調(diào)用響應(yīng)時間 2S。 符合 GB288782《計算機場地技術(shù)要求》的規(guī)定。對松花江洪水提前 12天做出哈爾濱站要超過歷史最高洪水位的預(yù)報。 c) 本企業(yè)員工具有強烈的創(chuàng)新意識，立志應(yīng)用最新技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品，并逐步建立適合自身發(fā)展的創(chuàng)新機制。 2． 目前尚無水庫站水文整編資料，不能滿足水文資料應(yīng)用需要，應(yīng)開發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，將水庫報汛資料通過計算機利用實時雨水情數(shù)據(jù)庫的報汛數(shù)據(jù)根據(jù)常規(guī)整編方法進(jìn)行預(yù)整編并入庫，滿足了各方面對水庫站水文要素的需求。必須對這些數(shù)據(jù)庫進(jìn)行整合、集成，才有可能實現(xiàn)統(tǒng)一訪問。 大多數(shù)的這種產(chǎn)品業(yè)務(wù)封裝的存儲過程不可用或效率不高。這種應(yīng)用系統(tǒng)是一種新形式的決策支持系統(tǒng)。業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯的組合形成實現(xiàn)業(yè)務(wù)處理的應(yīng)用服務(wù)。 WEB 地圖發(fā)布的平臺多種多樣。 ArcIMS 的體系結(jié)構(gòu)專為 Inter 的應(yīng)用設(shè)計開發(fā)。 當(dāng) Web 服務(wù)器接到請求時，交由三個 ArcIMS 應(yīng)用服務(wù)器連接器 (Servlet、ColdFusion、 ActiveX)中的一個繼續(xù)處理。對某個地圖服務(wù)的請求由指派給該地圖服務(wù)的虛擬服務(wù)器組中的一個空間服務(wù)器來完成。 HTML Viewer 可以使用 Servlet 連接器，也可以利用 ColdFusion 和 ActiveX 連接器。 (4)方便的定制功能 ArcIMS 的客戶端可以通過標(biāo)準(zhǔn)語言如 VBScript 和 JavaScript 方便地定制以適用于不同的功能需求。但是 ArcGis Server高昂的價格將使我們的產(chǎn)品生產(chǎn)成本加大，同時使我們產(chǎn)品的市場競爭力降低。 二、實現(xiàn)簡介及其類設(shè)計 我們在開發(fā)過程中參考了 ESRI公司提供的 JSP(使用 JavaConnector classes API)開發(fā) ArcIMS 例子，以下是開發(fā)技術(shù)難點解決方法： a 二次封裝大部分開發(fā)使用了 Java 開發(fā) ArcIMS 的 API，即 JavaConnector Classes API, 在用戶安裝 ArcIms 時必須選擇安裝連接器 Java Connector(非默認(rèn)安裝 )。在許多實際應(yīng)用中，我們能得到的數(shù)據(jù)集往往是散亂分布且較為稀疏的。如：距離平方倒數(shù)法、趨勢面法、克立格法等。由此可見，由二維雙調(diào)和方程擬和的曲面具有自然、協(xié)調(diào)的特性，由此曲面插值網(wǎng)格生成的等值線應(yīng)是高質(zhì)量的。 用于實現(xiàn) B/S 結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的 WEB 技術(shù)有很多，系統(tǒng)在具體實現(xiàn)上選用了成熟的 J2EE 框架，把系統(tǒng)分為客戶機瀏覽器、動態(tài)內(nèi)容的處理（ JSP、 SERVLETS，以及 XML 來實現(xiàn)）；業(yè)務(wù)邏輯（用 JavaBean 封裝，部署于水文信息服務(wù)平臺上）來實現(xiàn)。網(wǎng)格將連通一個個信息和資源孤島，讓人們的工作和生活變得更方便。網(wǎng)格調(diào)度技術(shù)比傳統(tǒng)高性能計算中的調(diào)度技術(shù)更復(fù)雜，這主要是因為網(wǎng) 格具有一些獨有的特征，例如，網(wǎng)格資源的動態(tài)變化性、資源的類型異構(gòu)性和多樣性、調(diào)度器的局部管理性等。 本軟件系統(tǒng)在開發(fā)過程中，使用網(wǎng)絡(luò)理論，采用異構(gòu)數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)跨越多個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS)對水利數(shù)據(jù)進(jìn)行多庫聯(lián)合分析；同時根據(jù)查詢條件的不同智能化判斷數(shù)據(jù)來源目的庫，實現(xiàn)了將分布于多臺主機上的資源（如數(shù)據(jù)庫）統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)資源的共享，最終實現(xiàn)用戶對于資源的透明訪問。 同開發(fā)過程不同，領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計關(guān)注和解決的復(fù)雜的領(lǐng)域和領(lǐng)域邏輯。盡管保存這些內(nèi)容的技術(shù)細(xì)節(jié)由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層來完成，反映業(yè)務(wù)狀況的狀態(tài)在該層中被控制和使用?；疑碚撜J(rèn)為系統(tǒng)的行為現(xiàn)象盡管是朦朧的，數(shù)據(jù)是復(fù)雜的，但它畢竟是有序的，是有整體功能的。對某現(xiàn)象隨時間的順延而發(fā)生的變化所作的預(yù)測定義為數(shù)列預(yù)測。 （ 4）拓?fù)漕A(yù)測。 C 整編資料轉(zhuǎn)儲軟件 江西省有約 50*900 站年的水文資料，約 400 兆數(shù)據(jù)，為減少錄入工作，開發(fā)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，將原有國家基本水文資料 環(huán)境中的水文數(shù)據(jù)現(xiàn)行數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)入新數(shù)據(jù)庫中 項目可行性研究報告 32 D 報汛站和水庫站水文報汛資料整編系統(tǒng) 1 由于目前資料科整編數(shù)據(jù)僅包含江西省管轄范圍內(nèi)的報汛站水文資料，不能滿足水文資料應(yīng)用需要，開發(fā)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，將其他的報汛資料通過計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)整編并入庫，以完善基礎(chǔ) 水文數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，滿足各種應(yīng)用的需求。 應(yīng)用中興通訊多項技術(shù)，建設(shè)了統(tǒng)一的水文信息服務(wù)平臺，實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的快捷查詢和應(yīng)用，能提供高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)服務(wù)。 3) 本企業(yè)員工具有強烈的創(chuàng)新意識，立志應(yīng)用最新技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品，并逐步建立適合自身發(fā)展的創(chuàng)新機制。 公司軟件開發(fā)過程完全遵循軟件工程規(guī)范及 CMM5，開發(fā)過程中分階段嚴(yán)格評審，每個重要的開發(fā)階段都遵循統(tǒng)一的規(guī)范。其中，各流域機構(gòu)（如水利部黃河水利委員會、長江水利委員會等規(guī)劃等）、北京、上海，規(guī)劃較早，軟件應(yīng)用水平較高。該系統(tǒng)可以為我國水文信息管理提供水文綜合檢索、大型水庫實時信息服務(wù)、電排站實時監(jiān)控和防洪工程數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用，可以給包括水文系統(tǒng)在內(nèi)的各行業(yè)提供水文綜合信息服務(wù)，可以大幅提升我國水文綜合信息服務(wù)水平。 D 可視化應(yīng)用手段多樣，采用 WEBGIS 發(fā)布電子地圖，在電子地圖的背景下分析、 展示各類水情信息； 在 Web 頁上加入了形式多樣的報表，報表打印組件可以從 WEB 頁面抓取任意表格樣式和數(shù)據(jù)，自適應(yīng)紙張大小，支持彩色打??；用 JAVA技術(shù)實現(xiàn)基于 WEB 的過程線擬合。 （ 2）本系統(tǒng)的市場開發(fā)風(fēng)險就象任何一個企業(yè)一樣，都是必須面臨的風(fēng)險，它主要受價值規(guī)律支配，由市場供需雙方?jīng)Q定。其次，系統(tǒng)必須確保 7 24小時監(jiān)控，保證數(shù)據(jù)的可靠性、可用性與一致性。采用異構(gòu)數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)跨越多個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS)對水利數(shù)據(jù)進(jìn)行多庫聯(lián)合分析；系統(tǒng)可以根據(jù)查詢條件的不同智能化判斷數(shù)據(jù)來源，數(shù)據(jù)來源對于檢索用戶透明。 水文行業(yè)信息化有其國家標(biāo)準(zhǔn)，國家水利部發(fā)布的《基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范了作為水文信息化的核心內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫，該系統(tǒng)完全按照該標(biāo)準(zhǔn)建立，可與各省的基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫無縫聯(lián)接，這給系統(tǒng)的推廣 提供了客觀條件；系項目可行性研究報告 37 統(tǒng)的模塊化設(shè)計充分地考慮了可移植和可維護(hù)性，系統(tǒng)屏蔽了不同數(shù)據(jù)庫帶來的差異，這給系統(tǒng)的推廣創(chuàng)造了主觀條件。目前全國的水利行業(yè)應(yīng)用大戶主要分布在中國的幾大江河流域范圍內(nèi)的省份，這些省份都已經(jīng)有了多年的水利應(yīng)用建設(shè)經(jīng)歷，由于起步較早，開發(fā)商眾多，各應(yīng)用系統(tǒng)相對獨立，大多數(shù)沒有建立與本系統(tǒng) 類似的整體解決方案，而且隨著應(yīng)用系統(tǒng)的不斷擴展，都迫切存在一個整合原有應(yīng)用的需求。 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和成品率情況 本項目的前期版本已完成并在用戶中得到很好的實施應(yīng)用，對于系統(tǒng)中涉及到的關(guān)鍵性難題等都得到了較好的解決，為產(chǎn)品的 后續(xù)開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。 1) 本企業(yè)是國家級 軟件園 —— 金廬軟件園的骨干企業(yè)，是同時通過軟件企業(yè)認(rèn)定的企業(yè)（贛 R20210019）。上述維護(hù)操作界面友好、層次清晰、關(guān)系明確、意義準(zhǔn)確。 系統(tǒng)主要功能 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)大致八大部分 (見藍(lán)色部分 AH)，各模塊關(guān)系如下圖： 項目可行性研究報告 31 圖 29 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)圖 A 基礎(chǔ)水文資料數(shù)據(jù)庫 建立報汛站水文資料數(shù)據(jù)庫，為水文資料深層開發(fā)應(yīng)用（水文預(yù)報、防汛調(diào)度、水資源評估、水文水利計算、水資源合理開發(fā)利用等）提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)根據(jù)需求確定，表結(jié)構(gòu)確保了水文及其它應(yīng)用部門能靈活查詢和應(yīng)用。對系統(tǒng)中眾多變量間相互協(xié)調(diào)關(guān)系的發(fā)展變化所進(jìn)行的預(yù)測稱為系統(tǒng)預(yù)測。 灰色預(yù)測一般 有四種類型。軟件開發(fā)過程中，按照領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計方法和理論，使用迭代開發(fā)，整個開發(fā)過程被分為兩個大的階段：初始開發(fā)版本（ ）和最終開發(fā)版本 ()，在兩個版本的開發(fā)過程中不斷迭代，最終實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)順利成功完成。它不包括處理業(yè)務(wù)規(guī)則或知識，只是給下一層中相互協(xié)作的領(lǐng)域?qū)ο髤f(xié)調(diào)任務(wù)、委托工作。 當(dāng)前，多數(shù)的軟件項目面對的問題不是技術(shù)而是領(lǐng)域本身。網(wǎng)格計算環(huán)境中的用戶數(shù)量、資源數(shù)量都很大且動態(tài)可變，一個計算過程中的多個進(jìn)程間存在不同的通信機制，資源支持不同的認(rèn)證和授權(quán)機制且可以屬于多個組織。 2 分布式計算 網(wǎng)格是一種分布式計算模式，這種模式可獲得負(fù)載平衡，避免網(wǎng)絡(luò)的擁堵和宕機，把數(shù)據(jù)分別存儲，還可容錯容災(zāi)，就近服務(wù)。但可以簡單地說，網(wǎng)格是一種信息社會的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它將實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的 互聯(lián)互通，包括計項目可行性研究報告 26 算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源等。 B/S 結(jié)構(gòu)利用不斷成熟和普及的瀏覽器技術(shù)實 現(xiàn)原來需要復(fù)雜專用軟件才能實現(xiàn)的強大功能，并節(jié)約了開發(fā)成本，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。 對于一維和二維雙調(diào)和方程，都有明確的物理意義。與三角網(wǎng)格相比，正方形網(wǎng)格更為直觀，直接與直角坐標(biāo)對應(yīng)，生成的正方形網(wǎng)格除了可用于生成等值線，還可方便地用于其它數(shù)據(jù)分析，如生成渲染圖等。 項目可行性研究報告 20 圖 27（ 1）地圖、圖層、元素關(guān)系附屬圖 圖 27（ 2） 地圖類涉及 項目可行性研究報告 21 地圖套件將雙調(diào) 和方程模型應(yīng)用于等值線生成過程的關(guān)鍵步驟 —— 網(wǎng)格生成 ,從本質(zhì)上克服了以往算法存在的缺點。我們將使用 Bean 的模式開發(fā)， ArcIMS 提供了對地圖操作的類以及 JSP 開發(fā) ArcIMS 的例子。 對 ArcIMS 的二次開發(fā) 在項目實施過程中，我們需要實現(xiàn)一些基于地理信息系統(tǒng)的分析功能，例如等值線等。它允許用戶將編輯結(jié)果返回給服務(wù)器，并幫助記錄下對服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫所做的改變。 Java Viewer提供更豐富的客戶端的處理能力，支持矢量數(shù)據(jù)流，同時支持多個地圖服務(wù)以及在同一窗口加入本地數(shù)據(jù)。服務(wù)器提供五種功能：影像表達(dá)，矢量數(shù)據(jù)流，地址匹配，查詢和數(shù)據(jù)提取。 ArcIMS 的體系結(jié)構(gòu)如下圖 26 所示 : 圖 26 ArcIMS的體系結(jié)構(gòu) (1)服務(wù)器端部件 服務(wù)器端由邏輯事務(wù)層的部件組成： ArcIMS 應(yīng)用服務(wù)器連接器，應(yīng)用服務(wù)器，空間服務(wù)器和管理器以及 Web 服務(wù)器。為降低產(chǎn)品生產(chǎn)風(fēng)險，保護(hù)投資者利益，我們在技術(shù)實現(xiàn)過程中采用 ArcIMS 作為 WebGIS 的服務(wù)平臺 ，再對其進(jìn)行二次開發(fā)，封裝地圖實現(xiàn)的細(xì)節(jié)，擴展其功能，將業(yè)務(wù)邏輯與技術(shù)實現(xiàn)分離，降低開發(fā)難度，使業(yè)務(wù)開發(fā)人員無需了解 ArcIMS 相關(guān)技術(shù)，并獲得較好的分析功能。 圖形的表現(xiàn)形式總是比文字更加生動、直接，所以地理信息系統(tǒng)在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用逐步向深度、廣度發(fā)展，這就需要一個簡單易用、功能強大、性能完整的地圖解決方案。 B 多維數(shù)據(jù)分析 分析水文業(yè)務(wù)特點，以數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)為基礎(chǔ)，開發(fā)了水文多維協(xié)同抽象分析方法來，運行水文多維協(xié)同抽象分析方法中建立的模型編寫業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯組件。數(shù)據(jù)倉庫的使用分三大類： 1. 提高數(shù)據(jù)分析 的速度和靈活性； 2. 為訪問和綜合大量數(shù)據(jù)提供集成基礎(chǔ)； 3. 促進(jìn)或再創(chuàng)造商業(yè)過程。 優(yōu)點：使用現(xiàn)有產(chǎn)品，減低了開發(fā)量和技術(shù)風(fēng)險 。 . 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流 圖 24 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖 . 系統(tǒng)運行平臺 為建立 水文綜合信息服務(wù)系統(tǒng) ， 需要確立統(tǒng)一的運行及支撐平臺，參考《江西省水利信息化工程建設(shè)總體設(shè)計》，系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)以 J2EE 平臺為主，對系統(tǒng)運行初期平臺建設(shè) 作如下選擇： ? 服務(wù)端－操作系統(tǒng)： Unix/Linux 系列 項目可行性研究報告 12 ? 服務(wù)端－數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)： Oracle 9i/Oracle 10g ? GIS 平臺： ArcInfo ? 服務(wù)端－存儲空間：大于 1T ? 服務(wù)端－應(yīng)用服務(wù)器： JBoss ? 服務(wù)端－ WEB 服務(wù)器： Apache ? 客戶端－操作系統(tǒng)： Windows 系列 (建議 Windows20