【正文】 無線平臺開發(fā)智能手機和PPC的J2ME應用，其主要設(shè)備為GIS服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、OTA服務器及網(wǎng)關(guān)，按序列組織數(shù)據(jù)，輸出形式有圖片、表格和矢量圖三種，利用OTA服務器和網(wǎng)關(guān)提供的空中下載功能，用戶不必使用數(shù)據(jù)線連接電腦，就可以在智能手機、PDA等移動設(shè)備上查詢數(shù)據(jù)庫中的基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)，實現(xiàn)表格化的數(shù)據(jù)增刪改查和圖形化的查詢，系統(tǒng)還為智能手機用戶提供軟件下載和手機菜單修改等功能。有線平臺開發(fā)基于PC的互聯(lián)網(wǎng)應用，主要設(shè)備有GIS服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和WEB服務器，提供年鑒表和序列兩種數(shù)據(jù)組織形式的信息服務軟件，分別稱為年鑒表格還原和序列分析軟件，年鑒表格還原將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)以水文年鑒表式輸出，序列分析軟件是基于GIS的互聯(lián)網(wǎng)應用，不僅可實現(xiàn)圖形化和表格化的數(shù)據(jù)增刪改查，而且支持各種常規(guī)水文分析計算，中間結(jié)果和從數(shù)據(jù)庫外部導入的數(shù)據(jù)也能以各種圖形形式輸出，并能參與各種常規(guī)水文分析計算，只要將這些數(shù)據(jù)組織成規(guī)定的XML格式即可參與各種顯示和常規(guī)統(tǒng)計計算，輸出圖形形式可以是現(xiàn)有商業(yè)化水利軟件系統(tǒng)提供的所有形式，系統(tǒng)提供比現(xiàn)有商業(yè)化水利軟件系統(tǒng)更多更快捷的圖形交互方式，而且，支持將這些圖形按業(yè)內(nèi)制圖慣例打印，使用戶可以直接把輸出圖紙納入專題報告。自動記載數(shù)據(jù)修改操作及數(shù)據(jù)重生功能涉及數(shù)據(jù)同化整合的各環(huán)節(jié)，應在數(shù)據(jù)同化子系統(tǒng)中實現(xiàn)。此種功能，彌補了鏡像技術(shù)無法識別人為處理錯誤，對非故障原因產(chǎn)生的錯誤數(shù)據(jù)也同樣復制的缺陷，配合各種主流的數(shù)據(jù)備份技術(shù)，可保證數(shù)據(jù)萬無一失，即使數(shù)據(jù)有失，也可以保證數(shù)據(jù)可以失而復得。除實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)同步之外，還應盡可能實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)同步，即從數(shù)據(jù)源頭開始，到數(shù)據(jù)入庫的每一個環(huán)節(jié)，均盡可能利用軟件和腳本生成結(jié)果數(shù)據(jù)，對于難以自動處理的人工處理環(huán)節(jié)，應保留其所有人工修改信息，當省局主節(jié)點和鏡像節(jié)點數(shù)據(jù)庫之間的同構(gòu)數(shù)據(jù)同步不可回退或難以正確滾回時，可以從數(shù)據(jù)源頭開始，逐環(huán)節(jié)運行軟件或腳本，重新生成數(shù)據(jù)并入庫，也可以從庫內(nèi)數(shù)據(jù)開始，逐環(huán)節(jié)回溯，替換某一個環(huán)節(jié)的錯誤數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)同步更新方式屬于異構(gòu)同步，這種異構(gòu)同步通過完整記載各次修改操作，使得各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)都可重生，且保持每一個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)高度一致，使得每一個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，都成為其他環(huán)節(jié)的異構(gòu)備份。鏡像節(jié)點與省局主節(jié)點采用復制服務器和其他復制技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，由于基礎(chǔ)水文資料更新頻率很低，不要求實現(xiàn)完全實時的數(shù)據(jù)同步，可將鏡像節(jié)點部署在具備基本公網(wǎng)連接條件的測站，租用互聯(lián)網(wǎng)公網(wǎng)線路，實現(xiàn)與主節(jié)點的遠程互聯(lián)，數(shù)據(jù)復制可采用邏輯復制的方式，當主節(jié)點數(shù)據(jù)有更新時，可將更新日志發(fā)送到鏡像節(jié)點，鏡像節(jié)點根據(jù)得到的更新日志實現(xiàn)數(shù)據(jù)更新，或直接用主節(jié)點發(fā)來的輸出基表覆蓋庫內(nèi)數(shù)據(jù)。鏡像節(jié)點和主節(jié)點的設(shè)備應出自不同廠家、不同商家甚至不同批次，在設(shè)備和軟件配置方面可采用性價比較高的中低檔配置。數(shù)據(jù)入庫后用磁帶機作為第二種脫機備份手段，定期備份庫內(nèi)數(shù)據(jù)，以NAS網(wǎng)絡(luò)存儲服務器的磁盤陣列作為各階段成果的聯(lián)機備份手段，以數(shù)據(jù)庫服務器的磁盤陣列作為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的聯(lián)機備份手段。數(shù)據(jù)同化工作完成后，省局用藍光刻錄機將原稿及每道工序的結(jié)果數(shù)據(jù)均刻入藍光光碟并光雕光盤的標簽面。大多數(shù)水文人從事的是數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作，數(shù)據(jù)的生產(chǎn)成本和錄入校對成本是很高的，水文數(shù)據(jù)一旦丟失，則損失巨大。由于目前一般的陣列卡都不支持RAID 6，必須購置RAID 6的專用控制器。由于其他數(shù)據(jù)內(nèi)容的存儲容量不大，每臺服務器采用4塊SAS硬盤組建RAID6陣列，并各留一塊新硬盤備用?；A(chǔ)水文數(shù)據(jù)是需要永久保存的數(shù)據(jù)，應采用RAID6磁盤陣列，數(shù)據(jù)庫服務器采用安全性更高的SCSI熱插拔硬盤，因SCSI盤容量小，不能滿足數(shù)據(jù)庫存儲海量影像數(shù)據(jù)的要求（基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)標準要求將圖像數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫），采用8塊硬盤組建RAID6陣列，另外留兩塊SCSI盤作為備用，在硬盤故障時及時更換，進行數(shù)據(jù)恢復，避免數(shù)據(jù)庫損壞。當兩塊磁盤上的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤或者丟失的時候，也可以恢復數(shù)據(jù)。 存儲陣列方案常見的RAID5的局限表現(xiàn)在RAID5僅能在一塊硬盤發(fā)生故障的情況下修復數(shù)據(jù)，如果2塊硬盤同時發(fā)生故障，RAID5則無能為力。 數(shù)據(jù)存儲方案數(shù)據(jù)庫服務器存儲《基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標識符標準》SL3242005規(guī)定的全部數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用ORACLE 11g企業(yè)版，GIS數(shù)據(jù)存儲在GIS服務器上，并在數(shù)據(jù)庫服務器上存儲一份拷貝，以便利用ORACLE SPATIAL進行可與普通計算無縫集成的空間計算，服務程序、程序所需的配置文件及移動端要下載的程序和數(shù)據(jù)存儲在WEB服務器上，標準未要求存儲或未明確有求入庫的其他數(shù)據(jù)，包括各次校樣，均存儲在NAS網(wǎng)絡(luò)存儲器上。 SAN即Storage Area Network存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，由于采用了光纖通道連接，它允許服務器在共享存儲裝置的同時仍能高速傳送數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)處理器與多個海量存儲設(shè)備間的并行通訊，這種通訊不僅速度快，有利于消除數(shù)據(jù)庫服務器、存儲介質(zhì)和WEB服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸，而且不占用外網(wǎng)帶寬。在光纜距離方面的優(yōu)點和支持網(wǎng)絡(luò)的特點使得FC極其靈活，它不僅可以支持高可用性的系統(tǒng)配置，還可以支持網(wǎng)絡(luò)應用程序的存儲。服務器系統(tǒng)的規(guī)模拓展將更加靈活多變，SCSI每條通道最大可支持15個設(shè)備，而一條單一的FC環(huán)路最大可以承載126個設(shè)備。服務器系統(tǒng)可以通過光纜遠程連接，最大可跨越十公里的距離，其傳輸距離遠遠超過了SCSI3并行接口的25米。光纖通道的采用可以大大提高系統(tǒng)的性能，進而為企業(yè)的業(yè)務提供最堅實的保障，提高企業(yè)在信息社會的整體競爭力。該子系統(tǒng)投資估算見表5－1。 經(jīng)費預算數(shù)據(jù)的內(nèi)容同化是一項新工作，除基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)標準上有零星的籠統(tǒng)規(guī)定外，目前國內(nèi)既無統(tǒng)一的規(guī)范，也無實施先例，更沒有相關(guān)的軟件可資利用，而基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)來源于多種途徑，有錄入的、自動采集的，也有從其他庫中轉(zhuǎn)貯的，如果沒有固定的工序、指標和科學的處理流程，就不可能保證數(shù)據(jù)的一致性，所以，要提高數(shù)據(jù)的易用性，減少用戶對數(shù)據(jù)的誤解和錯用，從而保證其他基礎(chǔ)設(shè)施前期規(guī)劃設(shè)計的數(shù)據(jù)準確性，必須進行數(shù)據(jù)同化研究，應在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，首先研制相關(guān)規(guī)范，然后根據(jù)規(guī)范開發(fā)數(shù)據(jù)同化軟件并實施，在水文領(lǐng)域，實時整編工作才剛剛開始，目前也沒有明確的規(guī)范可依，考慮到實時整編與內(nèi)容同化在功能上存在交叉，將其一并列入研究開發(fā)范圍。數(shù)據(jù)同化工作采用各勘測局分散同化和省局集中同化相結(jié)合的方式，由于掃描錄入的關(guān)鍵設(shè)備和軟件在省局，掃描和錄入工作應在省局集中完成，各勘測局主要負責本轄區(qū)數(shù)據(jù)的校對工作和數(shù)據(jù)同化工作，匯總工作以會議形式集中進行，零星數(shù)據(jù)的掃描工作可由各勘測局完成。 數(shù)據(jù)同化硬件配置按照所有圖片成果數(shù)字化的要求和基于OCR和矢量化的錄入校對工序，每一個環(huán)節(jié)都有影像顯示和處理，錄入校對系統(tǒng)配置應支持快速的圖像處理，對圖像處理而言，常常是配置決定效率，所以，在經(jīng)費允許的前提下，必須至少采用中檔配置，出于性價比方面的考慮，我們可以在速度快的品牌機的基礎(chǔ)上擴充配件，使硬件配置滿足工作需要，為使顯示清晰，必須配備大屏幕顯示器，以使原稿影像更清晰顯示，也使一屏能展示更大幅面的圖像，按照圖像處理業(yè)的慣例，必須配備雙顯示器，一臺顯示器用于顯示圖形圖像，另一臺用于操作界面，品牌機都提供了一臺普通幅面的顯示器，還需加配一臺大幅面顯示器，隨著家電數(shù)字化的發(fā)展，一些大屏幕液晶電視已經(jīng)可以作為電腦顯示器，且支持全高清輸出，其價格比同尺寸的顯示器低數(shù)倍，我們采用大屏全高清液晶電視作為加配的圖形顯示器，支持全高清硬解的顯卡可以大大提高圖像視頻輸出處理速度，而配置中高檔顯卡的電腦往往價格高得離譜，應加配獨立的中檔顯卡，內(nèi)存采用DDR3內(nèi)存，單機內(nèi)存容量應擴充到8G，以避免圖像處理時頻繁讀盤，大大降低處理速度，為保證數(shù)據(jù)的安全性，還必須加配移動硬盤及時備份，防止數(shù)據(jù)意外丟失。利用OCR軟件固有的橫?？v校功能，結(jié)合開發(fā)得到的對片軟件對數(shù)據(jù)進行一校。此種校對直觀快捷，用眼最少，精度最高，如果印刷規(guī)范且原稿影像清晰，初次校對就可望使錯字率為0。采用印刷體的字庫畫結(jié)果文字，將識別結(jié)果文字以原來的顏色、尺寸和字型以異或方式畫到原稿影像的原來位置，生成的影像稱為重疊校樣，由于原稿文字都是單色字，如果結(jié)果字與原字相同，則會看到原稿影像上的對應文字被完全抹去，如果結(jié)果字與原字不同，則會看到原稿影像上對應文字被部分抹去或未被抹去，這個兩字同位疊加形成的字我們稱為合體字（實際上是原字和結(jié)果字的異或體），點擊這個合體字，普通校樣窗口光標移到對應的結(jié)果字處，修改后，程序立即用修改前的錯字在重疊校樣上的合體字處再異或一次，完全抹去該錯字，之后將手工修改后的正確字以異或方式畫到該位置，此時，可以看到該位置的字被完全抹去，如此循環(huán)往復，當看到所有的合體字都被抹去，原稿影像上一個字都沒有時，表明修改完畢。在數(shù)據(jù)同化的各階段要定期進行數(shù)據(jù)遺漏檢查，找出遺漏的文件或站年，以便及時補全數(shù)據(jù)。對于分布圖，在入庫之前，應將圖紙上的矢量轉(zhuǎn)換到1980西安坐標系和1985國家高程基準，并按國家和測繪行業(yè)的有關(guān)標準規(guī)范進行處理。掃描設(shè)備的光學分辨率均不應低于600dpi，否則會使掃描的圖形采樣誤差超出相關(guān)標準。（3）圖片成果數(shù)字化現(xiàn)有圖片成果均未實現(xiàn)電子化，應采用工程掃描儀掃描錄入全部圖片成果，并利用矢量化軟件實現(xiàn)圖片數(shù)字化，可以結(jié)構(gòu)化的圖片成果分為分布圖、工程圖和關(guān)系圖三類，分布圖應采用地圖矢量化軟件處理，工程圖和關(guān)系圖則采用普通的矢量化軟件處理存檔，以保證矢量化精度。水文水資源調(diào)查成果均為有紙數(shù)據(jù)，應按照基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)標準的要求，錄入全部水文水資源調(diào)查成果并校對。（2）水文水資源調(diào)查成果錄入我們把數(shù)據(jù)按有紙質(zhì)原稿和無紙質(zhì)原稿分為有紙數(shù)據(jù)和無紙數(shù)據(jù)兩類，辦公無紙化是信息化的必然趨勢，在水文數(shù)據(jù)中，無紙數(shù)據(jù)越來越多，有紙數(shù)據(jù)越來越少。因現(xiàn)有庫表結(jié)構(gòu)標準未將古代水文數(shù)據(jù)納入，且其他領(lǐng)域的古籍數(shù)字化工作剛剛開展，技術(shù)和處理手段尚未定型，加之古代水文數(shù)據(jù)收集涉及考古、測量和推算，耗資巨大。擬采用以下工作思路:要搶救的數(shù)據(jù)分為有記載數(shù)據(jù)和無記載數(shù)據(jù)兩類，無記載數(shù)據(jù)多屬專家知識，應召集有關(guān)專家，以會議形式收集，會議期間由專家口授錄入員錄入，并錄音錄像，工作量較大且專家已退休的，應返聘這些專家，適時錄入。（1）數(shù)據(jù)搶救現(xiàn)有傳統(tǒng)業(yè)務流程和處理方法多為建國后的前輩水文工作者所創(chuàng)，在幾十年的水文工作中，老一輩水文工作者積累了大量的工作經(jīng)驗和資料，雖然很多資料已編印成冊，但是仍有一些資料因?qū)I(yè)性太強而未納入資料管理范圍，現(xiàn)在，一些前輩專家年事已高，有的已經(jīng)故去，前輩水文專家大多是解放后進入水文行業(yè)的，按年齡計算，他們大多在70歲左右，時日不多，搶救他們的專家知識和專用資料迫在眉睫。在整合過程中，應按庫表結(jié)構(gòu)標準為每一個字組標注可靠性符號，以區(qū)分多源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)精度。校勘和結(jié)合部都修改完畢后，整編日值旬值月值年值和極值應該已經(jīng)完全蘊含在序列之中，而且序列包含了所有時間段的短時段數(shù)據(jù)，這個過程就是生成全信息序列的過程。在水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中，整編數(shù)據(jù)的精度最高，但是其摘錄表數(shù)據(jù)是不全的，不僅序列的時間段不全，而且很多特征值都不蘊含，而很多水文模型常常要做連續(xù)計算，而不是按場次計算，為支持連續(xù)序列的連續(xù)計算，必須用實時水情數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和遙測數(shù)據(jù)，把整編摘錄數(shù)據(jù)缺損的時間段補齊，然后，計算出日值旬值月值年值，并與整編日值旬值月值年值數(shù)據(jù)比較，誤差超過范圍則說明結(jié)合部的數(shù)據(jù)需要修改，修改的原則是優(yōu)先修改精度較低的非整編數(shù)據(jù)，務求所有的整編旬月年特征值與計算結(jié)果嚴格相等。這種數(shù)據(jù)處理方式無疑是高明的。（6）平差由于整編標準的數(shù)據(jù)處理不完全符合誤差理論，同一個站的不同時段數(shù)據(jù)之間按照其整編計算關(guān)系計算，所得結(jié)果存在末位誤差，這不利于生成全信息序列（見下文），也不利于數(shù)據(jù)?？保瑧罁?jù)誤差理論形成一套平差方法，使水文數(shù)據(jù)如同會計帳本一樣規(guī)范。（5）算法同化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于若干個業(yè)務部門，每個業(yè)務門類的數(shù)據(jù)處理都可能有多個標準，不同時期采用不同的標準，這導致同一種數(shù)據(jù)，計算統(tǒng)計方法可能不同，甚至數(shù)據(jù)的具體含義也有所不同，這不利于水文設(shè)計分析中廣泛運用的序列計算，應按最新的整編標準，采用精度最高的算法，對按舊標準生成的數(shù)據(jù)重新計算，并替換舊標準數(shù)據(jù)，遙測、實時數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)在納入基礎(chǔ)庫之前應參照整編標準重新計算。（4）統(tǒng)一標識入庫數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用庫表結(jié)構(gòu)標準指定的標識和注解符號標識數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)庫納入原有錄入數(shù)據(jù)、遙測實時數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)時，應對其標識符進行轉(zhuǎn)換。（3）統(tǒng)一計量單位水文原稿數(shù)據(jù)中存在單位不統(tǒng)一問題，主要是泥沙、洪量、蓄水量、徑流模數(shù)和風暴潮數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅同種數(shù)據(jù)不同站的計量單位不同，而且同一個站不同時期單位也有不同。站網(wǎng)數(shù)據(jù)同化還包括建立水文系統(tǒng)已有業(yè)務的各種站碼站號之間的對應關(guān)系，以及對未編碼的臨時站、調(diào)查站點和計算點進行編碼，以便不同數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)整合。數(shù)據(jù)的內(nèi)容同化包括以下內(nèi)容：（1）站網(wǎng)同化按照《基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標識符標準》SL3242005中測站信息類表的要求，利用分布圖矢量化的結(jié)果，吸納專家知識和專題報告成果，建立所有測站、計算站點和調(diào)查站點之間的水流銜接關(guān)系，并建立各整編分區(qū)、水情分區(qū)、水資源水質(zhì)分區(qū)、水文調(diào)查分區(qū)之間通過站點形成的拓撲連接關(guān)系。 內(nèi)容同化數(shù)據(jù)同化與數(shù)據(jù)整合是分不開的，數(shù)據(jù)同化的深度取決于業(yè)務數(shù)據(jù)整合處理的深度，業(yè)務數(shù)據(jù)的整合處理層次越深，則數(shù)據(jù)的同化度越高。在數(shù)據(jù)維護過程中，往往需要了解表結(jié)構(gòu)和標識符，應提供數(shù)據(jù)定義查詢，用戶可隨時查詢表結(jié)構(gòu)和標識符定義和相關(guān)規(guī)定。格式轉(zhuǎn)換原則上不做加工，紙介質(zhì)上沒有、計算過程復雜且規(guī)范上規(guī)定需要的數(shù)據(jù)，要計算得到。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)貯則將其他數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)提取出來，轉(zhuǎn)換為切近基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫的格式。矢量圖轉(zhuǎn)換將圖紙矢量化結(jié)果轉(zhuǎn)換為入庫格式，分為分布圖轉(zhuǎn)換、分析圖轉(zhuǎn)換和工程圖轉(zhuǎn)換三個部分，分布圖除轉(zhuǎn)換為入庫格式外，還需將各時期的地圖和分布圖同化轉(zhuǎn)換到最新的大地系和高程基準；工程圖轉(zhuǎn)換將工程圖矢量轉(zhuǎn)換為autoCAD格式，并將圖紙上的文字轉(zhuǎn)換為入庫格式；分析圖轉(zhuǎn)換則根據(jù)坐標軸矢量和數(shù)字標注自動建立投影，并按關(guān)系圖表的要求轉(zhuǎn)換關(guān)