基于“互联网＋防汛”黄河基层河务局决策系统研究

刘迪，梁建林

（1.开封市宏景工程有限公司，河南开封475001；2.黄河水利职业技术学院，河南开封475004）

基于“互联网＋防汛”黄河基层河务局决策系统研究

刘迪1，梁建林2

（1.开封市宏景工程有限公司，河南开封475001；2.黄河水利职业技术学院，河南开封475004）

基于“互联网＋防汛”的黄河基层河务局决策系统采用B／S结构，服务器端使用Web服务器、数据库服务器、地理信息系统向客户端提供数据和地图信息，客户端采用浏览器。探讨了系统的设计思路和建立防洪工程资料库、构建系统的关键技术，对系统的防洪工程数据与图形切换、防洪工程查询、险情预估、防洪料物管理、抢险物资计算等功能进行了分析。

基层黄河河务局；互联网＋防汛；数字黄河；决策系统；关键技术；系统功能

0 引言

近年来，黄河下游河道因宽、浅、散、乱，主流摇摆不定，“二级悬河”形势日益严重。“二级悬河”的发展使工程管理难度大，防洪任务重。为了减少灾害损失，各县级黄河河务局积极实践“数字黄河”工程建设。数字黄河主要是借助现代化手段及传统手段采集基础数据，对全流域及相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境，以功能强大的系统软件和数学模型对黄河治理开发与管理的各种方案进行模拟、分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。

建立基于互联网＋的县级黄河河务局防汛决策系统包括可满足县级黄河河务局防汛指挥需要的GIS基础软硬件平台和1∶2 000黄河全要素空间地理数据库。GIS平台设施和空间数据库都具有可扩展性，以顺应黄河防汛工作信息化发展的趋势。防汛决策系统由于存储的历史资料丰富，在防汛工作中，可以为领导决策提供极有价值的分析资料。笔者对基于“互联网＋防汛”的县级黄河河务局决策系统进行了研究。

1 系统结构设计

系统采用浏览器／服务器模式（Browser／Server，简称B／S结构）。它实际上是把应用在Internet上的技术和运行环境应用到局域网（Local Area Network，简称LAN）和广域网（Wide Area Network，简称WAN）的环境上。

1.1 设计思路［1］

（1）系统资料丰富。为了使黄河下游区域河道的险情、控导工程以及水情变化一览无余，建立集中性、可控性数据采集和数据库系统。

（2）系统可控性强，易维护。客户端不需附加安装任何动态链接库（DLL）及应用程序本身，所有应用和数据库都放在服务器端。当内容、功能出现变化或者系统出现问题需要修改程序时，只要在服务器端修改服务器端程序或者主页内容即可，不必再更新每一客户端的软件，从而使维护变得方便。另外，把应用从客户端分离出来，从而使系统更具可控性，更易维护。

（3）适应能力强。系统在计算逻辑发生变化时，应具有伸缩性。

（4）应用简单、方便。所有界面采用统一的浏览器，用户只要点击主页上的链接就可以得到自己想要的信息，真正做到“信息就在你手上”。另外，所有系统使用的帮助信息也可做成主页形式，使用户界面简单、方便。这种界面对用户的水平要求较低，也减轻了培训负担。

（5）系统安全性强。内部网（Intranet）应严格控制每个用户的代码、密码及权限，除公共信息对所有的用户开放以外，其他信息只有拥有访问权限的用户才能够对其实施操作。

（6）接入方便。建立Intranet后，河务管理人员可随时随地接入。如果在外地，无论何时，只要有权限并且能拨入当地163或者其他ISP账户或者能够直接拨入本局的服务器，就可以联入本局的防汛决策系统，进行日常工作，真正做到移动办公。

1.2 关键技术［2］

1.2.1 建立防洪工程资料库

防洪工程资料库包括数据资料和图形资料。数据资料主要包括所管辖地区内的险工，控导及其坝、垛、护岸的所有防洪工程的资料。图形资料主要包括所管辖地区的数字地形图。该地形图可以做到分层显示，数字化程度非常细致，可以精确到具体的公里桩号。另外，防洪工程资料库还应以堤防和控导工程为主线，按照流量和险情分类，提供相应的包括人员、物料、撤退方案等防守预案。

1.2.2 系统构建

系统服务器端使用Web服务器、数据库服务器、地理信息系统（Map InfoXtreme for Windows）向客户端提供数据和地图信息，客户端采用浏览器。采用用户名＋密码检验，安全套接层（Secure Sockets Layer，简称SSL）加密链路，以保证数据的安全。数据库数据采用定期自动备份，备份数据异地存储，保证发生灾难性数据丢失时，在最短时间内恢复，使系统正常运行。

系统采用3层的客户机／服务器结构。它把传统客户机／服务器模式中的服务器分解为一个Web应用服务器和数据库服务器，使系统计算灵活。系统利用ActiveX、Java Applet等编程方式实现动态的图形化用户交互界面，使内容丰富；使用防火墙及各种权限控制阻止Internet用户进入局内的Intranet，保证数据的安全性。内部员工则可通过Intranet进入Internet，获取外部各种信息。

系统在网络环境下运行。它采用掌上电脑（PDA）应用子系统将无线通信技术、掌上电脑（PDA）技术、嵌入式GIS技术与防汛抢险的实际应用进行完美结合，形成包括手持终端PDA汛期报险和PDA信息查询两个二级子系统。PDA报险子系统的功能是，汛期巡堤工作人员将发生的险情以及现场抢险的情况及时、详细、准确地上报到信息中心。PDA信息查询子系统的功能是，领导在PDA上通过对地图的操作来查询工情的基本信息与相关的特征参数，查询防汛物料的相关信息，查询实时的水情信息。

当系统需要与市黄河河务局和省黄河河务局连接时，只需将其连接至本局服务器，并使用已授权用户登录即可。系统还提供远程流量和视频监控，当洪水达到一定警戒线时，服务器自动启动相应地点和流量的防守预案，实现工作找人，减轻工作负荷。现场工作人员可用手持计算机设备或手机通过无线网络连接到县黄河河务局服务器，查看现场相关数据、汇报现场数据等，提高工作效率，加快决策过程。

出险时，系统可以通过互联网直接将险情的具体情况以短信的方式直接发送到各责任段负责人的手机上，使其及时掌握险情信息。实时监控子系统是通过在重要地方安装监控设备，实现对前方防汛救灾活动的实时监测，并对突发情况进行及时处理。

3 系统功能［3］

3.1 准确的防洪工程数据与图形切换功能

通过系统的电子地图查看本局所属区域、防洪工程的具体信息，也可以通过具体的工程数据来查看所对应的图形信息，实现地理信息和工程数据的相互切换。

3.2 快捷的防洪工程查询功能

通过该系统实现对险工，控导及其坝、垛、护岸的详细数据进行浏览的功能，还可对堤防、淤背区、上堤路口、行道林、防浪林、防汛屋、保护区、涵闸等数据进行浏览和查询。

3.3 形象生动的险情预估功能

在传统的防汛抢险工作中，工作人员对于突发险情的判断及处理办法都要借鉴书面资料。这对于缺少防洪工作经验的人员来说，比较抽象、不易理解。该系统将黄河九大险情的判断、发生发展、后果及处理方法以动画的方式演示，使工作人员对发生的险情有了直观、形象的了解。

3.4 智能化的防洪决策功能

当出现险情时，系统可根据水位、流量给出各个出险部位、各种险情的防守措施，包括人员组织、料物供应、通信保障、后勤保障、道路交通、撤退路线等。险工可以给出具体到坝、垛、护岸的防守措施，平工则可以具体到公里桩号。各种保障措施又可以细化，比如人员组织又可以分为县、乡、专业队伍等；料物供应又可以分为群众备料、社会备料、专业备料等；通信保障又可以细分为黄河专网、地方有线、无线通信等。

3.5 完备的防洪料物管理功能

由于防汛单位所属部门的仓库分布过于分散，在防汛工作中，需要对各仓库中存储的防汛物资进行统计、安排。系统实现了对防汛物资信息的组织及统计，对物资的损耗及出库、入库情况的记录。根据权限设置的不同，领导可以对所辖部门的仓库防汛物资进行浏览、查询；仓库管理人员可以根据防汛物资出库入库的情况对仓库物存进行编辑、录入、分析、打印。

3.6 精确的抢险物资计算功能

系统能够根据输入的不同流量级的洪水自动计算各站水位高程，进行受灾预估分析和统计，精确计算出各种险情出险时抢险用工、用料、投资、出险坝次等。

4 结语

在黄河出险时，基于“互联网＋防汛”的基层黄河河务局决策系统可以以手机短信息的形式将险情的具体情况发送到各责任段负责人的手机上，便于工作人员随时掌握出险情况，进行抢护；现场工作人员可通过手持计算机设备或手机使用无线网络连接县级黄河河务局服务器，查看现场相关数据、汇报现场数据等。系统还可以实现远程、定时、指定等数据、图形备份功能，可将数据或图形备份到本地计算机上，也可以备份到专门用来进行数据保存的计算机上，与刻录设备结合，也可以将数据保存到如光盘等存储介质中。系统安全、完备的设置使防洪工作管理安全可靠，不受外界干扰，其远程流量和视频监控实现了工作找人，从而减轻了工作人员的工作负荷，提高了工作效率。

［1］康凯.互联网技术与应用［M］.北京：机械工业出版社，2006：137－200.

［2］毛雪涛，李琳.网络工程与设计［M］.北京：机械工业出版社，2013：121－160.

［3］杜云玲.河道修防工［M］.郑州：黄河水利出版社，2015：313－340.

[责任编辑 杨明庆]

Study on Decision-m aking System of Yellow River Primary Affair Bureau Based on“Internet＋Flood Prevention”

LIU Di1，LIANG Jian－lin2
（1.Kaifeng Hongjing Engineering Co.，Ltd，Kaifeng 475001，Henan，China；2.Yellow River Conservancy Technical Institute，Kaifeng 475004，Henan，China）

The decision making system of Yellow River Primary Affair Bureau based on“Internet＋Flood Prevention”adopts B／S structure，the server side provides data and map information to the client by using Web server，database server，Map InfoXtreme for Windows，the client uses the browser.This paper discusses the design idea of system and the key technology of flood control project database establishment and the systems construction，and analyzes the functions of the system，such as data and graphics switching of flood control project，flood control project inquire，dangerous case forecast，flood control material management，emergency supplies calculation，etc.

Yellow River p rimary a ffair b ureau；Internet＋Flood；Digital Yellow River；decision making system；key technology；system function

TV87

A

10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2016.03.007

2016-01-16

刘迪（1989－），女，河南开封人，助理工程师，主要从事黄河水利工程管理工作；梁建林（1962－），男，河南郑州人，教授，主要从事水利工程施工教学与研究工作。