淺談市級山洪災害監測預警系統的設計開發

賀 翔 李 祥

（湖南省水利水電勘測設計研究總院 長沙市 410007）

1 概 述

根據國家防總的總體安排，在縣級監測預警平臺的基礎上，建設省級和地市級山洪災害監測預警信息管理系統，實現中央、省級、市級和縣級監測預警平臺以及與氣象、水文、國土等部門的互聯互通和信息共享，使各級防汛部門能夠及時掌握山洪災害實時監測、預警、響應信息和防治情況，對于提高各級各部門之間的應急聯動，提升綜合防災減災能力，提高山洪災害科學管理水平，具有重要意義。

市級山洪災害監測預警系統為基于市級平臺的防汛指揮預警系統，平臺建在水利局防汛辦，全市監測站網信息以及各方面的防汛以及山洪災害防治等相關信息匯集于此平臺，市級防汛辦根據各種監測信息和預測情況，能實時查詢縣級發布的預報與警報，并且能及時發布市級預報、警報。

2 總體框架

按照國家規定的技術要求，遵循國家防汛系統的總體設計的框架，系統分為數據層、計算機網絡層、數據資源層、應用支撐層、業務應用層以及交互層，如圖1 所示。

圖1 系統總體框架圖

數據層包括縣級山洪災害監測信息、基礎信息、預警信息、水文和氣象信息等，這些數據保存在省數據中心及市級下轄各縣（區）水利局數據中心，通過水利骨干網，準確、實時、可靠的傳輸至市級山洪災害監測預警系統平臺。

計算機網絡層主要指省、市、縣三級水利骨干網，是保證市級數據中心與省、縣（區）進行數據共享互聯互通的基礎。提供對山洪系統實時監控與管理系統的軟硬環境支撐，軟件包括操作系統、數據庫、殺毒軟件等；硬件環境主要包括服務器、存儲設備、防火墻、入侵防御等監控中心環境網絡設施。

數據資源層是提供整個采集的數據匯集，是業務應用軟件系統運行的基礎，由監測數據、實時數據和歷史數據組成，該數據層主要包括業務數據庫、基礎信息數據庫、專題數據庫、綜合數據庫、空間地理信息數據庫、實時監測數據庫等。

應用支撐層負責處理應用層的應用請求，完成業務邏輯的處理任務，并將結果返回給用戶，是整個系統應用的核心部分。

業務應用層采用B/S 訪問模式，即瀏覽器/服務器結構。用戶可以通過瀏覽器去訪問系統上的文本、數據、圖像、視頻等各種業務信息。主要完成各類數據及其分析結果的可視化展現及操作。

交互層包括對內應用門戶人員、相關領導、上下級部門及相關單位、企業人員信息訪問及業務應用管理使用。

3 系統組成

市級山洪災害監測預警系統由基礎信息、防汛值班、國土氣象、雨情信息、水情信息、工情信息、預警管理、系統管理8 個模塊組成。

基礎信息是一些不會經常改動的信息集合，從數據的組成及類型上劃分為：行政區劃、河流水系、山洪災害、監測站點、預警指標、預案信息、防汛人員，如圖2 所示。

圖2 基礎信息結構圖

防汛值班包括值班監控、值班安排、日志管理、通訊錄四個子模塊，值班監控為值班人員提供雨情、水情以及設備的最新告警匯總，使值班人員能盡早發現問題做出防范措施； 值班安排方便人員查看各自值班時間；日志管理為值班人員值班時填寫的工作日志，匯報當時情況以及對于突發事件的應對措施；通訊錄包含所有值班人員的聯系方式，便于查找聯系。

氣象國土提供各種有關雨情、水情、山洪信息的官方網站鏈接，便于用戶更多更全的了解現狀與趨勢，包括水情預報、天氣預報、衛星云圖、雷達信息、臺風路徑、國土信息。

雨情信息、水情信息、工情信息分別提供降雨、水位、流量、電壓、通訊狀態的實時數據和歷史數據的查詢、統計、對比功能。

預警管理為市級預警發布查詢、縣級預警查詢、預警流程查詢的地方，包括預警短信發布、普通短信發送、發送和接收的短信查詢、縣級平臺預警查看、預警響應反饋等，如圖3 所示。

系統管理包括用戶管理、角色管理、菜單管理、基礎數據維護等功能。

4 主要流程

4.1 值班日志

值班日志是值班人員記錄當天雨、水、山洪、設備情況的日志，為確保人員與值班日志的對應關系以及日志數據的準確性，值班日志功能采取，實名制二次登陸以及對值班日志加入審批功能，詳情如圖4 所示。關于審批功能的規定： 值班人員可以對自己編寫的審批不通過或未審批的值班日志進行修改和刪除，而審批通過的值班日志不允許修改或刪除操作。

圖3 預警管理結構圖

圖4 值班日志管理流程圖

4.2 預警流程

預警流程是山洪災害經歷預警、響應、反饋的過程，具體為：山洪災害即將發生而生成一個或多個預警信息，根據這些預警信息進行相關預防措施的處理即做出響應措施，災害過后對災害的采取的行動進行一個總結即反饋結果，如圖5 所示。

系統遵循預警流程，提供預警、響應、反饋功能，規定：當預警信息做出響應以后不允許修改和刪除；當響應信息進行反饋以后不允許修改和刪除；一個或多個預警對應一個響應，一個響應對應一個反饋。

5 主要應用環境

服務器操作系統：Windows Server 2008； 數據庫管理系統：SQL Server 2008； 系統架構： 基于WebGIS 的B/S 系 統；GIS 系 統：ArgGIS 10.3；WEB應用系統：Tomcat7.0+JDK1.6。

圖5 預警響應反饋流程圖

6 結 語

市級山洪災害監測預警系統向下連接縣級平臺，向上連接省級平臺，是一個具備匯總縣級數據、分析對比查詢展示以及上報至省級的綜合性系統，其分析設計以及開發不可能全面論述，本文根據筆者工作中的認識和體會，僅做一個簡單的總結。