浅谈市级山洪灾害监测预警系统的设计开发

贺 翔 李 祥

（湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007）

1 概 述

根据国家防总的总体安排，在县级监测预警平台的基础上，建设省级和地市级山洪灾害监测预警信息管理系统，实现中央、省级、市级和县级监测预警平台以及与气象、水文、国土等部门的互联互通和信息共享，使各级防汛部门能够及时掌握山洪灾害实时监测、预警、响应信息和防治情况，对于提高各级各部门之间的应急联动，提升综合防灾减灾能力，提高山洪灾害科学管理水平，具有重要意义。

市级山洪灾害监测预警系统为基于市级平台的防汛指挥预警系统，平台建在水利局防汛办，全市监测站网信息以及各方面的防汛以及山洪灾害防治等相关信息汇集于此平台，市级防汛办根据各种监测信息和预测情况，能实时查询县级发布的预报与警报，并且能及时发布市级预报、警报。

2 总体框架

按照国家规定的技术要求，遵循国家防汛系统的总体设计的框架，系统分为数据层、计算机网络层、数据资源层、应用支撑层、业务应用层以及交互层，如图1 所示。

图1 系统总体框架图

数据层包括县级山洪灾害监测信息、基础信息、预警信息、水文和气象信息等，这些数据保存在省数据中心及市级下辖各县（区）水利局数据中心，通过水利骨干网，准确、实时、可靠的传输至市级山洪灾害监测预警系统平台。

计算机网络层主要指省、市、县三级水利骨干网，是保证市级数据中心与省、县（区）进行数据共享互联互通的基础。提供对山洪系统实时监控与管理系统的软硬环境支撑，软件包括操作系统、数据库、杀毒软件等；硬件环境主要包括服务器、存储设备、防火墙、入侵防御等监控中心环境网络设施。

数据资源层是提供整个采集的数据汇集，是业务应用软件系统运行的基础，由监测数据、实时数据和历史数据组成，该数据层主要包括业务数据库、基础信息数据库、专题数据库、综合数据库、空间地理信息数据库、实时监测数据库等。

应用支撑层负责处理应用层的应用请求，完成业务逻辑的处理任务，并将结果返回给用户，是整个系统应用的核心部分。

业务应用层采用B/S 访问模式，即浏览器/服务器结构。用户可以通过浏览器去访问系统上的文本、数据、图像、视频等各种业务信息。主要完成各类数据及其分析结果的可视化展现及操作。

交互层包括对内应用门户人员、相关领导、上下级部门及相关单位、企业人员信息访问及业务应用管理使用。

3 系统组成

市级山洪灾害监测预警系统由基础信息、防汛值班、国土气象、雨情信息、水情信息、工情信息、预警管理、系统管理8 个模块组成。

基础信息是一些不会经常改动的信息集合，从数据的组成及类型上划分为：行政区划、河流水系、山洪灾害、监测站点、预警指标、预案信息、防汛人员，如图2 所示。

图2 基础信息结构图

防汛值班包括值班监控、值班安排、日志管理、通讯录四个子模块，值班监控为值班人员提供雨情、水情以及设备的最新告警汇总，使值班人员能尽早发现问题做出防范措施； 值班安排方便人员查看各自值班时间；日志管理为值班人员值班时填写的工作日志，汇报当时情况以及对于突发事件的应对措施；通讯录包含所有值班人员的联系方式，便于查找联系。

气象国土提供各种有关雨情、水情、山洪信息的官方网站链接，便于用户更多更全的了解现状与趋势，包括水情预报、天气预报、卫星云图、雷达信息、台风路径、国土信息。

雨情信息、水情信息、工情信息分别提供降雨、水位、流量、电压、通讯状态的实时数据和历史数据的查询、统计、对比功能。

预警管理为市级预警发布查询、县级预警查询、预警流程查询的地方，包括预警短信发布、普通短信发送、发送和接收的短信查询、县级平台预警查看、预警响应反馈等，如图3 所示。

系统管理包括用户管理、角色管理、菜单管理、基础数据维护等功能。

4 主要流程

4.1 值班日志

值班日志是值班人员记录当天雨、水、山洪、设备情况的日志，为确保人员与值班日志的对应关系以及日志数据的准确性，值班日志功能采取，实名制二次登陆以及对值班日志加入审批功能，详情如图4 所示。关于审批功能的规定： 值班人员可以对自己编写的审批不通过或未审批的值班日志进行修改和删除，而审批通过的值班日志不允许修改或删除操作。

图3 预警管理结构图

图4 值班日志管理流程图

4.2 预警流程

预警流程是山洪灾害经历预警、响应、反馈的过程，具体为：山洪灾害即将发生而生成一个或多个预警信息，根据这些预警信息进行相关预防措施的处理即做出响应措施，灾害过后对灾害的采取的行动进行一个总结即反馈结果，如图5 所示。

系统遵循预警流程，提供预警、响应、反馈功能，规定：当预警信息做出响应以后不允许修改和删除；当响应信息进行反馈以后不允许修改和删除；一个或多个预警对应一个响应，一个响应对应一个反馈。

5 主要应用环境

服务器操作系统：Windows Server 2008； 数据库管理系统：SQL Server 2008； 系统架构： 基于WebGIS 的B/S 系 统；GIS 系 统：ArgGIS 10.3；WEB应用系统：Tomcat7.0+JDK1.6。

图5 预警响应反馈流程图

6 结 语

市级山洪灾害监测预警系统向下连接县级平台，向上连接省级平台，是一个具备汇总县级数据、分析对比查询展示以及上报至省级的综合性系统，其分析设计以及开发不可能全面论述，本文根据笔者工作中的认识和体会，仅做一个简单的总结。