全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

李紅英

（遼寧省水文水資源勘測局，遼寧 沈陽 110003）

全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

李紅英

（遼寧省水文水資源勘測局，遼寧 沈陽 110003）

文章針對目前全國地下水資料整編的現(xiàn)狀，進行了全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)的研發(fā)與系統(tǒng)功能介紹，并對軟件系統(tǒng)的應(yīng)用進行了詳盡的闡述。

全國；地下水資料；整編軟件系統(tǒng)；研發(fā)與應(yīng)用

1 地下水資料整編現(xiàn)狀

隨著地下水資源開發(fā)利用的增多，地下水監(jiān)測工作日益受到重視，因此地下水監(jiān)測資料的可靠性就顯得尤為重要。目前全國的地下水資料整編情況參差不齊，很多地方甚至尚未開展此項工作，因此，開發(fā)一套完整的、規(guī)范的整編軟件應(yīng)用于各省的地下水資料整編工作，實現(xiàn)全國地下水資料整編的規(guī)范化、統(tǒng)一化成為水文部門的一項重要任務(wù)。2009年7月至2011年4月，由水利部水文局水利信息中心牽頭，遼寧省水文水資源勘測局具體承擔(dān)，研發(fā)了全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)。

2 軟件系統(tǒng)研發(fā)

2.1 主要思路

全國地下水監(jiān)測資料整編軟件系統(tǒng)建設(shè)，是將計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合，按照《地下水監(jiān)測規(guī)范》、《地下水?dāng)?shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)》和其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，完成地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)的錄入、校核、整編及刊印工作。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)平臺、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用支撐平臺最有效的銜接，最終實現(xiàn)地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)的去偽存真，實現(xiàn)整編成果的自動入庫，為地下水資料的應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2.2 總體目標(biāo)

全國地下水資料整編軟件主要是完成人工監(jiān)測站地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入格式設(shè)計；一覽表數(shù)據(jù)校核及入庫；地下水動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)校核、分析與入庫；資料整編，包括實現(xiàn)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的不定期整編，實現(xiàn)各個水行政部門地下水整編的規(guī)范化、統(tǒng)一化。完成的總體目標(biāo)：1）實現(xiàn)地下水人工監(jiān)測數(shù)據(jù)的錄入、校核和整編；2）實現(xiàn)地下水自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的不定期整編；3）采用數(shù)據(jù)與圖表相結(jié)合的形式，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的合理性校核與分析；4）實現(xiàn)符合《地下水監(jiān)測規(guī)范》要求的成果表輸出，具有連排打印功能；5）具有不規(guī)范監(jiān)測數(shù)據(jù)（如監(jiān)測頻次不滿足規(guī)范要求的數(shù)據(jù)）的整編處理功能，實現(xiàn)地下水資料的全面整編；6）實現(xiàn)整編成果自動存入標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫表，為其它應(yīng)用提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口。

2.3 整編軟件系統(tǒng)設(shè)計

2.3.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

此次軟件建設(shè)框架包括系統(tǒng)設(shè)置、測站一覽表、水位、水溫、水量、水質(zhì)、數(shù)據(jù)輸出/輸入七部分，軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計見圖1。

2.3.2 軟件環(huán)境配置

軟件環(huán)境配置情況為：軟件采用系統(tǒng)架構(gòu)，C/S（客戶端/服務(wù)器）；部署環(huán)境，單機/網(wǎng)絡(luò)；運行環(huán)境，Windows Xp/Windows server，Microsoft Office，Sql Server2000 或以上版本，Microsoft.NET Framework 2.0；開發(fā)環(huán)境，Windows Xp，Microsoft Office，Sql Server2000，Visual Studio.NET；軟件形式，可以是單機版和網(wǎng)絡(luò)版。

2.3.3 軟件主要模塊設(shè)計

全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用分層設(shè)計結(jié)構(gòu)，分為采集層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)層和客戶服務(wù)層。采集層，指各省市地區(qū)數(shù)據(jù)的錄入、導(dǎo)入等信息采集；

傳輸層，指采集信息的傳輸，主要指骨干網(wǎng)、二級通訊網(wǎng)及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；

數(shù)據(jù)層，指水位、水溫、水量、水質(zhì)等專業(yè)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、編碼分類；

應(yīng)用服務(wù)層，是系統(tǒng)的核心，所有的應(yīng)用邏輯都在此進行，包括基礎(chǔ)測站信息服務(wù)、合理性檢查，數(shù)據(jù)整編，統(tǒng)計分析等；

客戶服務(wù)層，是用戶最終直接使用的界面，用戶對整個信息管理系統(tǒng)功能的調(diào)用都在此進行。客戶服務(wù)層構(gòu)架一個人機交互平臺，提供給用戶一個自然的、人性化的圖形用戶界面（GUI）來發(fā)出請求、輸入信息和查看結(jié)果。

全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)采用.NET技術(shù)路線，結(jié)合微軟Visual Studio 2005和SQL2000進行系統(tǒng)的軟件開發(fā)和設(shè)計；并結(jié)合Team Foundation Server提供的全套項目管理功能，保證軟件開發(fā)過程中的配置管理和項目進度。

系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)開發(fā)，前端為系統(tǒng)客戶端UI界面，發(fā)送客戶請求，并與后端SQL數(shù)據(jù)庫結(jié)合處理數(shù)據(jù)的存取，完成請求任務(wù)，并將結(jié)果返回給客戶端。

2.4 軟件主要功能

全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)中的整編流程分為3個過程，包括數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)校核和整編制表過程。軟件最終實現(xiàn)了人工監(jiān)測數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)校核、合理性分析功能，實現(xiàn)了按目前規(guī)范規(guī)定的水位、水量、水質(zhì)、水溫4項要素進行整編的功能。

1）水位資料整編功能：能夠?qū)崿F(xiàn)水位數(shù)據(jù)資料的輸入、更新、修改、查詢功能；能夠?qū)崿F(xiàn)資料合理性分析功能，包括單站分析、多站分析和綜合分析；能夠?qū)崿F(xiàn)異常值挑選及實現(xiàn)數(shù)值的插補功能；能夠?qū)崿F(xiàn)圴值的計算、極值的挑選，過程線的繪制功能；能夠?qū)崿F(xiàn)成果圖、成果表的輸出及連排打印功能。

2）水量資料整編功能：能夠?qū)崿F(xiàn)開采量和泉流量數(shù)據(jù)的輸入、更新、修改、查詢功能；能夠?qū)崿F(xiàn)資料合理性分析功能；能夠按照水泵法、水表法和定額法進行分類整編；能夠?qū)崿F(xiàn)原始數(shù)據(jù)的輸出和打印；實現(xiàn)整編成果的輸出和自動入庫功能。

3）水溫資料整編功能：能夠?qū)崿F(xiàn)水溫數(shù)據(jù)資料的輸入、更新、修改、查詢功能；能夠?qū)崿F(xiàn)資料合理性分析功能；能夠?qū)崿F(xiàn)原始數(shù)據(jù)的輸出和打印功能；實現(xiàn)整編成果的輸出和自動入庫功能。

4）水質(zhì)資料整編功能：能夠?qū)崿F(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的輸入、更新、修改、查詢功能；能夠?qū)崿F(xiàn)資料的合理性分析功能；能夠?qū)崿F(xiàn)原始數(shù)據(jù)的輸出和打印；實現(xiàn)整編成果的輸出和自動入庫功能。此外，還可以提供水質(zhì)化學(xué)分析成果，并根據(jù)地下水相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行水質(zhì)評價。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

以水位資料整編為例，介紹整編軟件各項整編內(nèi)容的具體過程：

1）進入系統(tǒng)后，點擊菜單上的系統(tǒng)設(shè)置—用戶管理，進行用戶權(quán)限的分配，配置好用戶后，點擊系統(tǒng)設(shè)置—整編流程選擇—數(shù)據(jù)輸入，選擇當(dāng)前的整編環(huán)境為數(shù)據(jù)輸入環(huán)境。

2）在數(shù)據(jù)輸入環(huán)境下，點擊測站一覽表—信息維護，導(dǎo)入或錄入要整編年份的一覽表信息。然后點擊水位—數(shù)據(jù)導(dǎo)入（數(shù)據(jù)錄入），將監(jiān)測的原始讀數(shù)或埋深數(shù)據(jù)輸入到原始庫中。點擊異常點挑選或原始數(shù)據(jù)校核，進行簡單的原始數(shù)據(jù)檢驗，檢驗好后將數(shù)據(jù)保存至校核表中。

3）點擊系統(tǒng)設(shè)置—整編流程選擇—數(shù)據(jù)校核，更改當(dāng)前的整編環(huán)境為數(shù)據(jù)校核環(huán)境。在數(shù)據(jù)校核環(huán)境下，點擊測站一覽表，可以進行一覽表信息的修改和保存。點擊水位菜單下的異常點挑選、數(shù)值插補、合理性分析，即可進行相應(yīng)的操作。需要注意的是，如果進行綜合分析，還需導(dǎo)入降水量、河道水位等資料。分析結(jié)束后，將此環(huán)境下的數(shù)據(jù)保存至整編表。

4）點擊系統(tǒng)設(shè)置—整編流程選擇—整編制表，更改當(dāng)前的整編環(huán)境為整編制表環(huán)境。在整編制表環(huán)境下，可以進行整編成果的打印和輸出。選擇要整編的項/數(shù)據(jù)類型/行政區(qū)/測站/起始頁面設(shè)置等，就可以進行整編制表。整編的主要項目有：五日表、逐日表、汛期逐日表、自動摘錄表、年特征值表、統(tǒng)測成果表和其他頻次表。數(shù)據(jù)類型包括水位數(shù)據(jù)和埋深數(shù)據(jù)。

至此，即可完成數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)校核和整編制表3個流程的水位數(shù)據(jù)整編。成果可自動保存入庫。

水量、水質(zhì)和水溫資料的整編流程與水位整編基本相似，各個項目的整編過程中，除能輸出原始資料、成果資料外，還能輸出過程線等圖片資料。

4 結(jié)語

全國地下水資料整編軟件系統(tǒng)對于解決全國范圍內(nèi)復(fù)雜的、參差不齊的地下水資料的整編問題，對于實現(xiàn)整編工作由手工向全部自動化的轉(zhuǎn)變，對于實現(xiàn)全國地下水資料整編的規(guī)范化、科學(xué)化、統(tǒng)一化，都具有極其重要的意義。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在全國范圍內(nèi)進行了培訓(xùn)并推廣應(yīng)用，部分省市的應(yīng)用實踐也證明了這一點，運用全國地下資料整編軟件系統(tǒng)進行整編節(jié)約了時間，提高了工作效率，簡化了整編步驟，規(guī)范了整編成果，可操作性強，簡便易用。

［1］SL 183-2005，地下水監(jiān)測規(guī)范［S］.

［2］《地下水?dāng)?shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)》（送審稿）.

［3］GB/T 14848-93，地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］GB 8566，計算機軟件開發(fā)規(guī)范［S］.

［5］SL325-2005，水質(zhì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)和標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)［S］.

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