对灌区信息管理系统设计及应用的研究

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　　 【摘要】在考虑灌区实际需求的情况下，建立灌区信息管理系统。分析灌区管理信息系统中B/S与C/S模式软件体系结构的优缺点，采用B/S与C/S模式相结合，考虑多目标信息管理系统优选模型，建立灌区信息管理系统。
　　 【关键词】灌区信息管理系统；设计；技术研究
　　
　　 随着信息技术的飞速发展，灌区信息化程度日益提高，灌区管理系统逐渐成为灌区日常工作必不可少的一环。目前，灌区信息管理系统建设还未全面展开，虽然一些水库建有部分管理系统，但各系统独立运行，缺少整体监控和水资源优化配置管理综合系统，这种综合系统可使管理者迅速及时地了解和掌握灌区情况，及时作出决策，有利于水资源合理配置，使灌区在用水量少的情况下获得最大收益。
　　 灌区管理的战略目标是实现灌区水资源优化调度，由于灌区工程的分散性、水资源的有限性、水雨情的变化性、农作物需水的时效性、灌溉供水的动态性等方面的特点，其任务是十分艰巨的，灌区信息管理系统的建设是非常必要的。在充分考虑了已建部分系统和对灌区信息管理系统需求分析基础上，本文采用了C/S和B/S模式相结合，充分考虑多目标优选模型，对水资源进行合理配置。
　　 1 系统设计
　　 1.1 程序框架
　　 灌区信息管理系统基于ASP.NET3.5平台开发，同时运用AJAX、FIV等Web2.0的最新技术。C/S模式交互性强、可靠性高，且响应速度快，但不能实现跨平台及网络共享。而B/S模式可以采用统一的浏览器，共享性好，但响应速度较慢，操作性不强，功能弱化。由于C/S模式和B/S模式各自存在优点和不足之处，为了克服它们的不足，同时又发扬各自的优点，故提出C/S模式与B/S模式相结合的方式。
　　 1.2 模块功能
　　 灌区信息管理系统分为实时信息管理、管理业务专业支持、信息服务及办公自动化支持3个部分。
　　 1.2.1 实行信息管理。实时信息管理以地理信息系统为媒介,为管理人员提供实时的水雨情监测、工情监测、灌区闸，泵站，渠道状态监测、现场视频监测等相关信息，被监视的地点的信息直观、醒目地展示，同时要能满足管理人员对灌区管理不同层次的专题查询和分析比较等需求，为灌溉调度决策等业务工作提供科学依据和支撑。
　　 1.2.2 管理业务专业支持。管理业务专业支持主要功能包括用水信息管理、配水调度计划与实施、计量计费、专业报表生成、统计分析查询、防汛抗旱决策等专业支持功能。最终实现对灌区管理的专业支持。
　　 1.2.3 信息服务及办公自动化支持。信息服务可以方便灌区管理人员和用户了解灌季用水量和水费，提供水价、用水量、用水时间、流量信息等方面详细信息发布功能。同时提供交费、用水张榜公布功能，有效提高灌区用水、交费的透明度和公信力，加强了监督机制。
　　 2 关键技术
　　 2.1 多目标灌区信息管理系统方案优选模型
　　 根据灌区水资源调度的特点，调度决策模型采用了多目标灌区信息管理系统的模糊优选模型。根据灌区水资源调度的特点，可用模糊语言确定目标权重。从而使调度模型更易于使用。
　　 根据灌区水资源调度的特点与经验，一般考虑4个目标：灌区中的水库在调节一次洪水过程中，最高水位越低越好：灌区中的水库调洪末水位越接近于理想水位越好；在调节一次洪水过程中，灌区中的水库最大下泄流量，即河道控制点通过的最大组合流量越小越好；灌区中灌溉用水量所能产出的作物产量越大越好。
　　 2.2 GIS技术
　　 GIS技术应用于B/S和C/S相结合的灌区管理信息系统主要采用了WebGIS服务和组件式GIS(ComGIS)方式。客户端应用软件采用WWW协议，实现GIS信息的在线查询和业务处理等功能。运行于因特网上的地理信息系统，是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTIP和TCP/IP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理。
　　 ComGIS的基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个控件，每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间，以及GIS控件与其他非GIS控件之间．可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。ComGIS具有可复用、可封装、可定制等特性。把GIS的功能适当抽象，以组件形式供开发者使用，将会带来许多传统GIS工具无法比拟的优点。
　　 2.3 数据库连接的实现
　　 数据连接是应用数据库技术的关键。数据连接的目的是为用户访问和操作数据库而在应用程序和数据库间建立的通道。
　　 开放式数据连接(ODBC)通过对不同数据库管理系统的驱动程序的管理，为前端应用提供了一个与产品无关的和后端数据库之间建立连接的接口。ODBC通过数据源提供的数据库位置和数据库类型信息实现和数据库的连接。ODBC管理器中创建数据源必须在程序发布之后。这给用户提出了必须懂得ODBC管理器的使用的要求。发布前配置一个保存数据库连接信息的INI文件，发布后程序从INI文件读出信息来修改注册表,自动配置数据源，实现动态的数据库连接。
　　 ODBC从结构上包括4层：最上层是应用程序；第2层是驱动程序管理器；第3层是不同驱动程序；最底层是具体的数据源。
　　 3 应用实例
　　 东港灌区属于辽宁省东部水资源较发达地区,灌区有水库工程17座；灌区有拦河坝2处；提水站59座。但东港灌区信息管理系统建设还未全面展开，目前仅有为数不多的水利工程进行了信息化配套或改造。如铁甲水库已建成大坝浸润线自动观测系统、水文自动测报系统，同时配套了水文预报与防洪调度系统软件。但收集到的各种数据自动传输到水库调度中心，未实现信息与上级管理部门共享。为了解决东港灌区水资源管理中存在的问题，建设合理的东港灌区信息化管理信息系统是十分必要的。
　　 系统设计采用如下思路：将系统中包含的专业模型采用客户端朋艮务器(C/S)模式开发，系统运行分析的成果存储到成果数据库中：系统支持WEB浏览器方式运行，信息化平台系统与专业成果数据库对接。实现专业成果的网络发布。决策支持信息化平台可运行于水利专线网中的任意具有权限的用户。其他信息化管理模块，如工作信息管理、防汛组织管理与办公自动化管理，均采用B/S模式开发。
　　 4 结语
　　 本文采用B/S与C/S相结合的方式进行了灌区信息管理系统的设计，在设计过程中，运用了多目标灌区方案模糊优选模型，充分考虑了水资源利用效率，有利于节水高产农业的发展。
　　 灌区信息管理系统实际应用表明，B/S与C/S相结合的模式具有一定的优势，既能实现网络化，又能使操作方便快捷。随着网络化与自动化技术的发展，以及灌区用水需求的不断提高，对合理配置水资源的要求越来越高，建立灌区信息管理系统、合理配置水资源有一定的实际意义。
　　 参考文献
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