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摘要:為進一步加強和規范堤防運行管理，實現動態掌握工程管理狀況，研發建設了基于J2EE平臺、B/S結構的全國堤防工程信息管理系統，并對系統建設目標、系統架構和系統功能進行了詳細設計，有效提高了堤防工程信息化管理水平和工作效率。

關鍵詞:堤防工程;運行管理;系統設計

“實現傳統水利向現代水利轉變”的治水新思路，要求“以水利信息化帶動水利現代化”，把水利信息化建設放在優先位置［1－4］。堤防工程是防御洪水最有效的一種措施，傳統堤防工程管理多停留在文件管理模式下，數據處理效率低且缺乏統一標準，數據傳遞滯緩、查找和分析困難，不利于加強堤防工程管理［5－6］。按照水利改革發展總基調的總體要求，為進一步加強和規范堤防運行管理，盡快摸清已建堤防工程底數，實現動態掌握工程管理狀況，水利部堤防技術研究中心開發建設了基于J2EE平臺、B/S結構的全國堤防工程信息管理系統。

1系統建設目標

為積極有序推動智慧水利建設，系統建設分為近期目標、中期目標和遠期規劃目標。近期目標為建立基于J2EE平臺、B/S結構的全國堤防工程信息管理系統，提供符合運行管理實際，覆蓋到省、市、縣及各流域機構的數據統計和數據填報模式，提高管理工作效率;中期目標為建立堤防基礎數據庫，支持基礎數據動態更新，為我國堤防工程科研、規劃、設計、建設與管理等提供基礎信息支撐，為防汛搶險提供信息服務;遠期規劃目標以SAAS(軟件即服務)的云服務構建面向各級水利工程運行管理部門，集數據整編、工程安全管理、健康狀況考核、規劃編制、數據智能分析與報表、在線會商決策、標準體系管理、公眾信息公開等業務為一體的綜合運行管理平臺。

2系統架構設計

2．1系統構成

全國堤防工程信息管理系統為基于J2EE平臺、B/S結構的Web應用系統，采用MVC設計模式，由JSP實現視圖層，Servlet實現控制層，JavaBean實現商務邏輯層。按照J2EE的三層應用體系架構，系統整體架構主要有硬件支撐層、數據存儲層、服務層、應用層，其中應用層包括表示邏輯層和業務邏輯層，涵蓋了堤防工程運行管理的主要技術服務內容，數據存儲層主要是數據庫系統。系統中間件框架采用Spring、Hibernate、SpringMVC、Solr(基于Lucene)等技術進行開發，對二次開發和框架擴展提供了友好的接口和機制，增強了系統的擴展性和可維護性。系統的整體架構見圖1。

2．2數據庫環境

系統數據訪問采用數據訪問器模式和對象/關系映射模式相結合的模式，系統數據持久層采用Hibernate框架，建立面向對象的邏輯模型和物理模型之間的映射關系，編寫基于邏輯模型對象的訪問接口，數據的查詢基于面向對象的邏輯模型，與底層數據庫無關，具有跨數據庫的特點，通過抽象出的系統API即可進行數據庫的查詢與操作，系統可在Oracle、Mysql、SqlServer等主流的數據庫環境運行。系統非結構數據采用傳統的RAID5磁盤陣列方式進行儲存，能夠在硬件級別最大限度地提高文件系統的吞吐量，最大限度地保障數據安全。

2．3系統安全

系統采用了基于角色的權限控制機制，通過對系統功能模塊的劃分，不同的模塊對不同的角色有著不同的訪問權限控制。角色管理主要由用戶、角色、資源、操作、權限等部分組成，通過身份鑒別、訪問控制、安全審計等模式實現角色的權限控制機制。全國堤防工程信息管理系統實現了堤防管理單位及其負責人、不同級別水行政主管部門及其負責人等多種角色對數據訪問的權限控制。系統實現了堤防工程信息的版本控制機制，工程數據變更時保留完整的歷史記錄，在時間尺度上形成閉合區間，實現可以追溯的工程數據變更歷史。

3系統功能設計

系統功能涵蓋堤防工程運行管理的各個環節，主要包括數據整編、工程安全管理、健康狀況考核、規劃編制、數據智能分析與報表、在線會商決策、標準體系管理、公眾信息公開等方面。(1)數據整編。數據整編主要用于對堤防基礎數據的動態管理，基礎數據出現變動時管理單位可及時進行系統更新。數據字段具有版本控制功能，可根據管理需要隨時查看歷史版本數據或恢復到任意歷史版本，所有數據的添加、審核、修改均有系統日志記錄，數據溯源和變動路徑明確。堤防基礎數據包括工程基本信息、工程特性指標、工程管理情況、險工險段信息、安全評價信息等。(2)工程安全管理。動態管理可實現任意時間尺度數據匯總，統計不同狀態下的堤防工程數量、空間、規范分布情況，系統提供工程監測數據接口，采集的海量監測數據可安全可靠地存儲在分布式文件系統中，使用人工智能技術對海量監測數據進行分布式計算分析，并建立推理模型，利用構建的模型對工程安全運行狀況發展趨勢進行推理判斷，為工程安全動態管理提供預警信息。(3)健康狀況考核。面向內部或公眾檢查工作動態、檢查報告內容。被檢查單位按要求填報檢查報告數據，以便進行相應的分析統計。(4)規劃編制。基于工程安全動態管理和考核模塊，統計健康和病險堤段數量及程度，并分析年數據動態變化情況，更加科學合理地制定堤防年度運行維護計劃。(5)數據智能分析與報表。使用動態數據可視化技術匯總生成全國堤防工程基礎數據圖表，并根據管理要求不同生成對應的主題圖表。例如:某地發生地震災害時，根據地震烈度迅速可提供影響范圍內的堤防工程空間分布、工程等級、工程安全現狀、監測分析結果等分析數據和簡報供決策參考。(6)在線會商決策。系統提供數據、報表、文檔實時共享傳送，可實現異地的會商決策，會商紀要等內容保存到工程檔案，以備隨時調用查看。(7)標準體系管理。及時更新堤防工程建設、運行管理、安全評價等有關的法規和技術標準，確保堤防工程運行管理工作科學化、規范化。(8)公眾信息公開。面向公眾可適時工作動態、建設治理、重大事件處置等情況，提高堤防工程運行管理工作。

4系統功能實現及應用

按照系統建設目標，目前系統已完成了省、市、縣及各流域機構水行政主管部門及堤防管理單位的權限分配，實現了覆蓋到省、市、縣及各流域機構的數據統計和數據填報，初步建立了全國堤防工程基礎數據庫，包括堤防工程基礎信息、工程特性指標、工程管理情況、險工險段信息和安全評價信息等，并支持基礎數據動態更新和統計查詢。

5結論

堤防工程信息化管理有利于實現數據共享、分析、應用和安全管理規范化、精細化、智慧化。本文集合J2EE平臺、B/S結構的優勢，研發了基于J2EE平臺、B/S結構的全國堤防工程信息管理系統，并對系統構成、數據庫環境、系統安全、系統功能進行了詳細設計，目前系統已構建了覆蓋省、市、縣及各流域機構的權限分配機制，初步建立了全國堤防工程基礎數據庫，實現了全國堤防工程基礎信息、工程特性指標、工程管理情況、險工險段和安全評價等信息的填報和匯總統計，有效提高了堤防工程信息化管理水平和工作效率。

參考文獻:

［1］呂曉兵．湖北黃石長江堤防管理信息系統建設與探討［J］．人民長江，2011，42(5):98－101．

［2］何保國，邱儒瓊．河道堤防工程管理三維仿真系統的設計與開發［J］．測繪科學，2009，34(4):85－87．

［3］李燕．黃河河道內建設項目信息系統開發與應用研究［J］．人民黃河，2009，31(9):5－6，13．

［4］婁淵清，馬曉，滕陽．“數字黃河”工程的總體框架［J］．人民黃河，2003，25(8):5－6．

［5］劉增進，張建偉，張俊霞．堤防工程管理信息系統建設的必要性分析［J］．人民黃河，2010，32(5):14－15．

［6］譚徐明，馬建明，呂娟．堤防管理信息系統的多目標開發［J］．水利學報，2000，31(3):21－25．

作者：張清明 金錦 王荊 汪自力 單位：黃河水利委員會黃河水利科學研究院 水利部堤防安全與病害防治工程技術研究中心