【正文】 對交互操作進行身份驗證和授權(quán)是在XML Web Service中實現(xiàn)身份驗證的一個簡單而直接的方法，對于大多數(shù)XML Web Service而言，利用HTTP的身份驗證功能，將Microsoft Internet Information Server(IIS)和ISA服務(wù)器與Windows 2000/Windows XP服務(wù)器配合使用，為HTTP提供多種身份驗證機制的集成支持，即基本身份驗證、SSL上的基本身份驗證、簡要身份驗證、集成Windows身份驗證。在水庫信息共享過程中，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，為了避免該現(xiàn)象的出現(xiàn)，設(shè)計從保護連接安全和對交互操作進行身份驗證與授權(quán)這兩個方面保證共享信息內(nèi)容的安全。為了便于信息共享，以及信息的綜合應(yīng)用，設(shè)計采用Web服務(wù)(Web Services)作為系統(tǒng)共享的方式和信息獲取方式。圖24 水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)框架. 信息管理與共享體系信息共享是水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)的一個重要方面，信息共享體系包含三個方面的內(nèi)容：一是共享信息的具體內(nèi)容；二是共享信息內(nèi)容的安全；三是共享信息的共享方式和信息獲取方式。系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺的內(nèi)容包括：系統(tǒng)集成框架，提供應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)基本標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)類庫；系統(tǒng)管理及其配置系統(tǒng)，提供系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)和集成工具；系統(tǒng)驗證服務(wù)系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的用戶管理和用戶驗證授權(quán)服務(wù)；系統(tǒng)日志和安全系統(tǒng)，提供系統(tǒng)運行跟蹤工具和服務(wù)系統(tǒng)，以及安全配置管理工具；門戶網(wǎng)站系統(tǒng)，為用戶提供快速進入系統(tǒng)，定位具體應(yīng)用的界面和向?qū)Чぞ撸粋€性化服務(wù)系統(tǒng)，為系統(tǒng)每一位用戶提供將個性化信息和私有信息集成的界面和環(huán)境，方便用戶查詢自己所需信息。. 系統(tǒng)集成應(yīng)用體系基于B/S體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)與傳統(tǒng)基于C/S和單機軟件應(yīng)用方式的一個顯著的不同是系統(tǒng)間消息和數(shù)據(jù)傳遞是構(gòu)建在開放的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議基礎(chǔ)上的，這也為不同應(yīng)用系統(tǒng)通過Internet/Intranet實現(xiàn)綜合應(yīng)用創(chuàng)造了條件。其中系統(tǒng)支持層由描述水庫的屬性數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫與模型庫組成；系統(tǒng)應(yīng)用層由降雨與水庫水位實時監(jiān)控、水庫信息服務(wù)、水雨情預(yù)報、洪水預(yù)報及調(diào)度等應(yīng)用組成；人機交互層是基于水庫管理實現(xiàn)水庫信息的可視化查詢、水庫洪水預(yù)報與調(diào)度專題應(yīng)用等組成。瀏覽器/服務(wù)器（B/S）體系架構(gòu)是針對江蘇省水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)中需要水庫行政管理部門功能使用以輔助決策的業(yè)務(wù)而設(shè)計，基于瀏覽器/服務(wù)器（B/S）體系架構(gòu)的系統(tǒng)主要包括空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫與模型庫層、Web服務(wù)器與GIS服務(wù)器的中間層、瀏覽器端的用戶與IE瀏覽器，及其政府內(nèi)網(wǎng)連接，系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖22所示。水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)主要為滿足庫區(qū)地形展現(xiàn)與發(fā)布，集成降雨匯水與水庫水位變化量關(guān)系等模型的Web GIS應(yīng)用系統(tǒng)。. 系統(tǒng)架構(gòu)水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)為Web GIS應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器（B/S）體系架構(gòu)。(5) 水庫調(diào)度管理子系統(tǒng)：本系統(tǒng)以實時洪水預(yù)報結(jié)果為基礎(chǔ)，在保證水庫自身安全的同時，從水庫綜合防災(zāi)的角度出發(fā)，確定水庫溢洪道泄流過程與庫水位的相應(yīng)變化，為防洪調(diào)度決策提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支撐。(4) 洪水預(yù)報管理子系統(tǒng)：主要功能是對入庫洪水進行專家經(jīng)驗預(yù)報。(2) 水雨情信息管理子系統(tǒng)：對流域、水庫水雨情信息進行管理，水情信息管理包括最新水庫水情、最新河道水情的檢索和水庫水位、庫容曲線自動繪制等；而雨情信息管理主要包括最新雨情和雨情檢索等。. 系統(tǒng)組成與架構(gòu). 系統(tǒng)組成依據(jù)水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)的總體建設(shè)目標(biāo)與具體功能需求，本系統(tǒng)由水庫基本信息管理子系統(tǒng)、水雨情信息管理子系統(tǒng)、工情信息管理子系統(tǒng)、洪水預(yù)報管理子系統(tǒng)、水庫調(diào)度管理子系統(tǒng)與系統(tǒng)維護子系統(tǒng)組成（如圖21）。系統(tǒng)的設(shè)計充分考慮到網(wǎng)絡(luò)擴容和功能深入的要求。. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)所需數(shù)據(jù)主要有：（1）水庫及其所在流域基本信息數(shù)據(jù)； （2）水庫水情、雨情系列動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)；（3）庫區(qū)1：1萬的基礎(chǔ)地理信息（矢量數(shù)據(jù)）；（4）庫區(qū)1：1萬的數(shù)字高程模型（DEM）；. 系統(tǒng)經(jīng)濟性需求系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有的軟硬件資源，以降低整個系統(tǒng)的投入，避免浪費，提高資金的使用效益。（3）應(yīng)用系統(tǒng)采用出錯處理機制，明確提示錯誤信息并指導(dǎo)用戶按照系統(tǒng)操作手冊進行處理。. 故障處理要求（1）應(yīng)用系統(tǒng)具有高可靠性和高容錯能力，保證局部出錯不影響全系統(tǒng)的正常工作。（2）制定有關(guān)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)數(shù)據(jù)交換軟件，以方便整合整個水庫管理的數(shù)據(jù)。. 靈活性（1）為了適應(yīng)系統(tǒng)運行硬件環(huán)境與軟件技術(shù)、用戶需求變化，以及系統(tǒng)本身功能需要不斷提高和完善的要求。在確保系統(tǒng)可靠性和可維護性的前提下，盡可能地提高系統(tǒng)的執(zhí)行效率和響應(yīng)時間。. 時間特性要求系統(tǒng)運行效率主要以系統(tǒng)處理能力、運行時間以及響應(yīng)時間來衡量。地圖包括水庫庫區(qū)、水庫工情信息等。洪水預(yù)報與調(diào)度模擬建立降雨過程與水庫水位變化之間的動態(tài)相關(guān)關(guān)系，根據(jù)預(yù)報降水量和水庫調(diào)度方案，可預(yù)報最高水位。（2）顯示水庫基本信息，包括：日供水規(guī)模、當(dāng)前庫容、調(diào)度日志、調(diào)度知識等信息。2. 系統(tǒng)建設(shè)方案. 系統(tǒng)總體需求. 功能需求通過對水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容的供需初步分析，系統(tǒng)的總體功能需求如表21所示。（4）開發(fā)水庫基本信息、水雨情信息、工情信息等管理系統(tǒng)。（2）研究水庫信息化管理的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及其水庫的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)模型。實現(xiàn)建立降雨過程與水庫水位變化之間的動態(tài)相關(guān)關(guān)系。（3）根據(jù)水庫基本信息數(shù)據(jù)庫，開發(fā)水庫基本信息、水雨情信息、工情信息管理等模塊，提供方便的水庫各類基本信息瀏覽、錄入、查詢手段。. 系統(tǒng)具體目標(biāo)（1）分析降雨過程與水庫水位變化之間的相關(guān)關(guān)系，建立降雨與水庫水位變化的關(guān)系模型，建立與水庫水位關(guān)聯(lián)的預(yù)報系統(tǒng)。. 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo). 系統(tǒng)總體目標(biāo)水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)的總體目標(biāo)在于研究建立小流域洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的研究建設(shè)可為我省類似集水面積較小的水庫洪水預(yù)報系統(tǒng)提供研究基礎(chǔ)和建設(shè)經(jīng)驗?？値烊?593萬立方米，其中興利庫容1156萬立方米。房山水庫位于東?？h東南部的房山山麓下，白沙河上游。房山水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)方案目 錄1. 引言 4. 系統(tǒng)建設(shè)意義 4. 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo) 4. 系統(tǒng)總體目標(biāo) 5. 系統(tǒng)具體目標(biāo) 5. 系統(tǒng)建設(shè)任務(wù) 52. 系統(tǒng)建設(shè)方案 6. 系統(tǒng)總體需求 6. 功能需求 6. 時間特性要求 7. 靈活性 7. 故障處理要求 8. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求 8. 系統(tǒng)經(jīng)濟性需求 8. 系統(tǒng)可擴展需求 9. 系統(tǒng)組成與架構(gòu) 9. 系統(tǒng)組成 9. 系統(tǒng)架構(gòu) 10. 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 11. 系統(tǒng)集成應(yīng)用體系 12. 信息管理與共享體系 13 15 15 15 16 17 18 19. 實施原則 19. 項目組組成 19 20 20 數(shù)據(jù)建庫 20 21 21 21 21 21 22 22 22 23211. 引言. 系統(tǒng)建設(shè)意義目前，國內(nèi)已有大中型水庫預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)并投入使用，但由于受模型理論基礎(chǔ)限制，大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)只適用于集水面積較大（1000平方公里以上甚至數(shù)千或上萬平方公里）的水庫，對集水面積較小，匯流時間短的大中型水庫尚未發(fā)現(xiàn)有應(yīng)用良好的此類系統(tǒng)?；谖沂〈蟛糠炙畮靺R水面積小，匯流時間短，邊界條件難以集中處理等客觀情況，經(jīng)多年業(yè)務(wù)實踐表明，直接基于新安江等模型研發(fā)的水庫洪水預(yù)報系統(tǒng)應(yīng)用于小流域時存在預(yù)報精度不高、模型參數(shù)偏多、操作復(fù)雜等問題，不便于在我省小流域的水庫洪水預(yù)報調(diào)度管理中直接應(yīng)用。()。目前，房山水庫建設(shè)有自動測報系統(tǒng)，有1個雨量站，1個水位站。同時，房山水庫的洪水預(yù)報系統(tǒng)的建設(shè)可彌補房山水庫預(yù)報工作的空白，確保當(dāng)前水庫防洪安全及日常監(jiān)管工作的迫切需要。系統(tǒng)可查詢管理水庫各類基本信息；對后續(xù)預(yù)報降雨量及不同水庫調(diào)度方案，可預(yù)報水庫水情，提供水庫水位的預(yù)報預(yù)警；并可演示水庫水位變化，為我省小流域的水庫洪水預(yù)報調(diào)度管理提供決策支持，保證當(dāng)前水庫防洪安全及日常監(jiān)管工作的需要。（2）研究建立水庫信息化管理的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與水庫庫區(qū)可視化建模的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)模型，包括支撐水庫庫區(qū)與水工建筑物的二維可視化的數(shù)據(jù)模型。. 系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)有：（1）研究降雨與水庫水位變化的相關(guān)關(guān)系，建立小流域洪水預(yù)報模型。并可直觀顯示，建立與水庫水位關(guān)聯(lián)的預(yù)報系統(tǒng)。（3）研究支持水庫二維可視化管理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建立水庫二維仿真模擬通用的數(shù)據(jù)庫。（5）基于Web GIS平臺，研究水庫庫區(qū)及其水庫所在流域范圍的三維數(shù)字高程模型（包括地形與地面建筑物）的構(gòu)建方法，開發(fā)數(shù)字高程模型管理系統(tǒng)。表21 系統(tǒng)功能需求一覽表功能模塊功能需求水庫基本信息管理（1）對水庫信息進行日常管理維護，具體包括水庫基本信息、水庫雨情信息、水庫工情信息等內(nèi)容。水庫水位、雨量及特征值查詢可查詢水庫歷史水位、雨量、庫容、水位歷史最高和最低等信息。水庫二維地圖管理建立并發(fā)布具有一定精度要求的水庫二維地圖。預(yù)警預(yù)報信息管理與發(fā)布建立水庫預(yù)警預(yù)報信息數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)λ畮煨畔⑦M行日常管理維護，包括預(yù)警預(yù)報標(biāo)志水位、應(yīng)急方案、人員單位資料等內(nèi)容。設(shè)計人員要在一定資源的條件下，選擇合理的設(shè)計方案，設(shè)計較優(yōu)的算法。系統(tǒng)時間特性要求主要包括：（1）瀏覽器界面下數(shù)據(jù)檢索或輸出平均響應(yīng)時間應(yīng)少于10秒；（2）數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳送時間一般不超過2分鐘。系統(tǒng)必須具有靈活性和可移植性，對外界環(huán)境條件的變化有很強的適應(yīng)性。（3）開發(fā)元數(shù)據(jù)表，提供數(shù)據(jù)精度和有效時限的詳細描述，有效地對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)約束和驗證，并提供數(shù)據(jù)精度和有效時限的配置功能，適應(yīng)數(shù)據(jù)精度和有效時限的變化。（2）應(yīng)用系統(tǒng)對用戶的操作順序、輸入的數(shù)據(jù)進行正確性檢查，并以顯著方式提供錯誤信息。（4）應(yīng)用系統(tǒng)提供運行監(jiān)視和故障恢復(fù)機制，建立系統(tǒng)運行的日志文件，跟蹤應(yīng)用系統(tǒng)的所有操作。. 系統(tǒng)可擴展需求可擴展性是系統(tǒng)的重要特征之一。設(shè)計時采用模塊化設(shè)計，以保證系統(tǒng)具有很強的可擴展性。圖21 水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)組成圖(1) 基本信息管理子系統(tǒng)：對所在流域、水庫特征作一般性介紹，主要包括地理概況、氣候概況、地形地貌、河流湖庫、社會經(jīng)濟、水庫結(jié)構(gòu)與組成、建庫、測站信息等。(3) 工情信息管理子系統(tǒng)：是對流域、水庫工情信息進行管理和查詢，包括水庫工程信息管理和流域工情信息管理。該子系統(tǒng)包括降雨與水庫水位變化關(guān)系模型的管理以及水庫水位預(yù)報。(6) 系統(tǒng)維護子系統(tǒng)：包括水庫基本信息、水庫雨情信息、水庫工情信息等內(nèi)容的維護，以及洪水預(yù)報模型參數(shù)的率定等。采用數(shù)據(jù)與應(yīng)用系統(tǒng)集中，內(nèi)網(wǎng)發(fā)布，分布式應(yīng)用模式。在滿足水庫基本應(yīng)用的基礎(chǔ)上，需留有接口，以便其他水庫根據(jù)需要拓展開發(fā)符合自身實際情況的GIS應(yīng)用系統(tǒng)并集成相關(guān)模型；同時，為了實現(xiàn)與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)時，還需留有數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)查詢的接口。圖22 水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)框架. 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖23 系統(tǒng)具體總體結(jié)構(gòu)圖水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)劃分三層，即系統(tǒng)支持層、系統(tǒng)應(yīng)用層與人機交互層。系統(tǒng)具體總體結(jié)構(gòu)如圖23所示。隨著基于Internet/Intranet構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)的不斷增加，為了方便用戶對系統(tǒng)使用，需要建立一個標(biāo)準(zhǔn)開放的系統(tǒng)應(yīng)用平臺，一方面提供應(yīng)用系統(tǒng)集成的框架，另一方面提供友好的界面方便用戶快速定位所需應(yīng)用。水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)框架包括遙測及人工觀測雨水情信息輸入接口、系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用支撐平臺、水庫監(jiān)測系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)，以及基于模型的參數(shù)自動修訂與水庫管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系（圖24）。系統(tǒng)是基于Internet/Intranet技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，內(nèi)容包括管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、空間輔助支持系統(tǒng)等。通過制定數(shù)據(jù)共享規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，明確數(shù)據(jù)共享的內(nèi)容和信息共享接口及獲取方式，然后實現(xiàn)水庫信息共享。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的范圍和交互操作的活動配置文件，可以通過多種技術(shù)來達到這一目的，目前最流行也最廣泛使用的三種技術(shù)為：基于防火墻的規(guī)則、安全套接字層(SSL)和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。另外也可以使用XML Web Service安全語言(WSSecurity)來保證共享信息安全，它為SOAP消息提供了三種增強功能：憑據(jù)傳送、消息集成和消息保密?？梢暬９ぞ連orland Together。數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具采用Sybase PowerDesigner。(2) 開發(fā)平臺根據(jù)水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用需求和軟件技術(shù)的發(fā)展，B/，開發(fā)工具選擇Microsoft Visual Studio .NET 2010。這主要是因為：軟件群集系統(tǒng)比硬件群集系統(tǒng)性價比高、發(fā)生故障時軟件群集系統(tǒng)比硬件群集系統(tǒng)恢復(fù)快、軟件群集系統(tǒng)可擴展性高。根據(jù)水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)的業(yè)務(wù)分析，系統(tǒng)主要負(fù)載是在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，所以可以采用數(shù)據(jù)庫集群來提高系統(tǒng)性能。(2) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)根據(jù)江蘇省水利廳目前信息化建設(shè)現(xiàn)狀，兼顧與已有系統(tǒng)資源以及數(shù)據(jù)共享的具體情況，水庫洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)的平臺建議采用SQL Server 2008。同時，SQL Server 2008為在基于空間的應(yīng)用程序中消耗、擴展和使用位置信息提供了廣泛的空間支持。幾何數(shù)據(jù)類型，可以存儲地理空間數(shù)據(jù)并對其執(zhí)行操作。ArcGIS Server主要功能包括提供通用的框架在企業(yè)內(nèi)部建立和分發(fā)GIS應(yīng)用；提供操作簡單、易于配置的Web應(yīng)用；提供廣泛的基于Web的空間數(shù)據(jù)獲取功能；提供通用的GIS數(shù)據(jù)管理框架；支持在線的空間數(shù)據(jù)編輯和專業(yè)分析；支持二維三維地圖可視化；除標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器外，還支持ArcGIS Desktop和ArcGIS Explorer等桌面客戶端；可以集成多種GIS服務(wù)；支持標(biāo)準(zhǔn)的WMS、WFS；提供配置、發(fā)布和優(yōu)化GIS服務(wù)器的管理工具；；為移動客戶提供應(yīng)用開發(fā)框架。ArcSDE