金溝河流域移動水利信息App模塊的設(shè)計

張望靈

新疆水利廳金溝河流域管理局水管中心，新疆 塔城 832100

金溝河流域位于歐亞大陸腹地位置，地形落差較大，最大高差達5000m，呈現(xiàn)出典型的垂直分帶大陸性氣候特征。南山嶺地區(qū)海拔在1900m以上的區(qū)域均屬于典型的大陸性半濕潤氣候，冬夏季節(jié)氣候特征迥異；海拔1500m以下的低山丘陵區(qū)域和平原地區(qū)則表現(xiàn)為大陸性溫帶干旱氣候區(qū)。為了貫徹落實國家“十二五”期間的水利信息化頂層設(shè)計、“十三五”期間的數(shù)字水利到智慧水利等政策，金溝河流域管理局積極著手開發(fā)和建設(shè)流域移動水利信息App，以達到金溝河流域水利系統(tǒng)管理全過程智能化、系統(tǒng)化、自動化和數(shù)據(jù)化的目的。

1 金溝河流域移動水利信息App設(shè)計及技術(shù)開發(fā)平臺

1.1 總體設(shè)計

金溝河流域移動水利信息App設(shè)計與實現(xiàn)以移動GIS為理論依據(jù)，所設(shè)計的移動水利信息App主要由數(shù)據(jù)管理、界面設(shè)計、應(yīng)用顯示構(gòu)成。其中，數(shù)據(jù)管理是在開發(fā)設(shè)計初期通過Arc Hydro水文數(shù)據(jù)模型快速建立流域水情數(shù)據(jù)庫，收集和整理流域水文信息，為移動水利信息App模塊的實現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支撐；界面設(shè)計主要由地圖服務(wù)和業(yè)務(wù)服務(wù)兩個模塊構(gòu)成，地圖服務(wù)主要體現(xiàn)在通用模塊[1-2]。

金溝河流域移動水利信息App設(shè)計以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，包括地理信息數(shù)據(jù)和流域內(nèi)包含的各支流測站的水文水利資料。例如，測站站點地理坐標、流域及所包括的支流測站、點線面對應(yīng)的GIS底圖等在內(nèi)的地理信息數(shù)據(jù)；流域內(nèi)新建、改建、擴建的不同規(guī)模的水庫、蓄滯洪區(qū)、堤防、水閘、測站等水利設(shè)施和水情、雨情等在內(nèi)的水文水利專題數(shù)據(jù)。構(gòu)成金溝河流域移動水利信息App的數(shù)據(jù)管理、界面設(shè)計及應(yīng)用顯示三個層面的數(shù)據(jù)連接、傳輸與更新，主要通過GPRS等無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。

1.2 技術(shù)開發(fā)平臺

該App的設(shè)計開發(fā)主要借助Arc GIS API中的Flex平臺進行，并將程序移植至Adobe AIR中，打包安裝在移動終端的應(yīng)用程序。基于Arc GIS API for Flex技術(shù)所開發(fā)的Web應(yīng)用程序主要在瀏覽器運行，而AIR應(yīng)用程序主要在計算機桌面運行，并借助Arc GIS Server中的REST接口實現(xiàn)地圖功能及GIS查詢、分析等功能的快捷式使用。Adobe AIR技術(shù)能夠充分利用Web開發(fā)優(yōu)勢構(gòu)建跨平臺的RIA應(yīng)用，將流域水利信息系統(tǒng)打包成移動應(yīng)用程序[3]。

2 金溝河流域移動水利信息App功能設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 通用模塊

通用模塊的通用功能是實現(xiàn)地圖操作和業(yè)務(wù)模塊運行的基礎(chǔ)，主要包括地圖漫游、視圖模式選擇、拉框調(diào)整等功能，便于用戶瀏覽地圖，增強用戶與應(yīng)用系統(tǒng)的交互式體驗。該App應(yīng)用系統(tǒng)主要應(yīng)用Arc GIS API for Flex的Navigation工具，該工具并未采用傳統(tǒng)工具條的形式，而是將地圖漫游、視圖模式選擇、拉框調(diào)整等工具綁定后，以Flex中的Toggle Button Bar為宿主程序進行調(diào)用。

2.2 業(yè)務(wù)模塊

（1）工程管理。流域水利工程的建設(shè)與民生服務(wù)密切相關(guān)，通過水利信息App的設(shè)計及應(yīng)用，實現(xiàn)流域水利工程的信息化管理，具體包括工程特性、管理職責(zé)、巡查記錄、信息收集等模塊。水利工程特性是通過篩選和定制水利普查信息，使其表現(xiàn)形式更適于手機終端檢索和顯示，從而為基層水利人員等水利工程信息需求者提供便捷的信息服務(wù)。將基層水利管理人員和管理對象綁定，并按照水利工程類別進行管理對象的分類檢索，以加強管理人員與被管理對象的對接，不同級別的用戶登錄該App后可自動定位至所在行政區(qū)域，并可以查看該行政區(qū)域內(nèi)水利工程的種類、數(shù)量、管理主體，便于協(xié)助基層水利管理人員落實和完善管理職責(zé)。通過完善巡查時間、巡查對象、問題上報等巡查養(yǎng)護信息，保證流域水利工程巡查養(yǎng)護工作的順利開展。

（2）防汛報汛管理。金溝河流域共建水庫92座，其中包括37座大中型水庫和55座小型水庫，目前金溝河流域管理部門已經(jīng)基本完成大中型水庫防汛報汛信息化工作的建設(shè)，然而小型水庫在這方面幾乎沒有進展，難以及時掌握小型水庫水情。同時，由于大部分小型水庫建設(shè)早、運行時間長，導(dǎo)致其面臨十分嚴峻的防汛度汛壓力。通過設(shè)計和應(yīng)用該App，可實現(xiàn)水庫水尺處水位、運行狀況、病害、時間等信息的實時上報，并根據(jù)相關(guān)上報信息自動生成庫容曲線，掌控水庫水量的動態(tài)變化趨勢，可以及時發(fā)現(xiàn)、有效解決流域內(nèi)小型水庫運行方面存在的問題。

（3）工程巡查管理。為了促進金溝河流域內(nèi)基礎(chǔ)性水利運行設(shè)施建設(shè)、管理、養(yǎng)護等工作效率的顯著提升，可以從強化各類水利工程巡查和考勤方面著手。通過金溝河流域移動水利信息App的工程巡查考勤模塊，基層水利巡查人員可以及時接收上級下達的巡查任務(wù)，還可以將巡查工作軌跡和圖片上傳系統(tǒng)，為基層水利設(shè)施運行狀態(tài)的遠程診斷及巡查人員日常工作的量化考核提供便利。

（4）在線業(yè)務(wù)培訓(xùn)。為了全面提升金溝河流域基層水利工作人員的業(yè)務(wù)技能，應(yīng)根據(jù)基層水利工作特性和人員文化水平不斷循環(huán)學(xué)習(xí)，而該App提供的在線業(yè)務(wù)培訓(xùn)比大規(guī)模的商務(wù)培訓(xùn)更為適用。這種在線業(yè)務(wù)培訓(xùn)能將對應(yīng)的培訓(xùn)材料編譯為電子書的形式顯示在App中，供基層水利人員隨時查閱學(xué)習(xí)；還能基于此建立基層水利人員技能考核試題庫，以方便水利人員隨時以答題的方式提升業(yè)務(wù)技能，同時為管理者對其業(yè)務(wù)能力的考核提供便捷途徑。

2.3 移動水利信息App的應(yīng)用實踐

金溝河流域管理主體當(dāng)前正在針對流域水利管理實際設(shè)計和開發(fā)移動水利信息App。該應(yīng)用系統(tǒng)以防汛、運維、監(jiān)測為中心，以短信為主要的信息發(fā)布方式，以庫管員為信息發(fā)布主體，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸通道并借助計算機、數(shù)據(jù)庫、3S等技術(shù)，將庫水位觀測、短信編輯、校驗反饋、數(shù)據(jù)查核、統(tǒng)計分析等環(huán)節(jié)融為一體，在提升流域內(nèi)水利工程報汛防汛、運行維護、運營監(jiān)測能力的同時，實現(xiàn)流域內(nèi)大中小型水庫智能化、信息化管理。金溝河流域移動水利信息App報汛防汛模塊構(gòu)成如圖1所示。

圖1 金溝河流域移動水利信息App報汛防汛模塊構(gòu)成

3 結(jié)束語

為了提升金溝河流域水資源開發(fā)利用管理效率，必須實現(xiàn)流域水利信息化建設(shè)。為此，通過開發(fā)和應(yīng)用流域水利信息App的各個模塊，可以隨時了解和掌握金溝河流域內(nèi)已建和在建的各類型水庫、引水樞紐、堤防壩址、水閘工程、水文氣象測站等硬件設(shè)施，以及水情、雨情等水利數(shù)據(jù)信息的收集和應(yīng)用情況，為流域水資源開發(fā)利用管理提供精準的信息，提升水利信息采用功能和綜合服務(wù)功能。通過水利信息資源的實時共享，確保水利信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，從水資源開發(fā)利用管理的視角助推金溝河流域社會經(jīng)濟的高效發(fā)展。