基于Springboot的地質災害調查管理系統設計與實現

摘 要：【目的】為解決現有災害管理系統功能完善度低等問題，提高災害信息管理水平，基于Springboot框架，設計并實現一個地質災害調查管理系統。【方法】以MySQL為后臺數據存儲平臺，采用SpringMAC、Spring、MyBatis進行Java Web開發，并基于Springboot框架與數據庫進行交互。【結果】通過對數據交互方式的合理設計，不僅實現了災害信息的存儲記錄及可視化操作，還實現了災害數據統計及綜合分析功能。【結論】該地質災害調查管理系統具有一定的可拓展性，能提高災害調查相關單位決策水平，減小財產損失。

關鍵詞：地質災害管理系統；Springboot；MySql；Vue.js；MyBatis

中圖分類號：P694" " " 文獻標志碼：A" " "文章編號：1003-5168（2024）22-0032-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.22.007

Design and Implementation of a Geological Hazard Investigation and Management System Based on Springboot

Abstract：[Purposes] Based on the Springboot framework， this paper designs and implements a geological disaster investigation and management system to solve the problem of low completeness of existing disaster management systems and improve the level of disaster information management. [Methods] Based on MySQL as the backend data storage platform， this paper uses SpringMAC， Spring， MyBatis for Java Web development， and interacts with the database based on the Springboot framework. [Findings] Through the reasonable design of data exchange methods， the storage， recording， and visualization of disaster information have been achieved， and further functions of disaster data statistics and comprehensive analysis have been achieved. [Conclusions] The geological disaster investigation and management system based on the above methods has certain scalability， which can improve the decision-making level of disaster investigation related units and reduce property losses.

Keywords： geological hazard management system; Springboot; MySql; Vue.js; MyBatis

0 引言

我國是地質災害頻發的國家之一，災害類型多樣，季節性明顯，并在時空分布上有一定的規律性，且具有災害危害大、治理防范難度大等特點［1］。在面對地質災害時，及時準確地獲取并有效管理災害信息，對降低災害損失、保護人民生命財產安全具有至關重要的意義。因此，建立一套高效、智能的地質災害管理系統已迫在眉睫。

過去的災害管理系統功能完善度低，以某省地質災害綜合錄入采集系統為例，其界面復雜、操作流程煩瑣，導致災害管理人員依然使用本地數據進行處理，且存在數據備份文件冗余、數據一致性差、系統魯棒性低、查找困難、維護成本高等缺點。劉清［2］基于Access、excel、VB6.0軟件設計出交通災害預警管理系統；賈超［3］實現了基于GIS的地質災害管理系統設計與開發。但現有的系統存在數據庫完整性不足、系統性能不穩定、用戶界面設計不友好等問題。而基于Springboot框架的配置構建過程具有迅速、無縫集成測試等特點，部分研究團隊使用該框架進行系統開發，劉金帥等［4］實現了基于SpringBoot和WebSocket的實時電力數據可視化系統。為響應落實國家相關部門提出的要全面建成地質災害調查評價體系、監測預警體系、防治體系和應急體系的地質災害防治目標要求，本研究基于idea技術和MySQL數據庫，設計并實現了基于Springboot框架的地質災害管理系統，為相關機構提供地質災害智能化管理解決方案，提高災害管理效率及質量。

1 系統需求分析

1.1 功能需求

該系統應解決地質災害信息調查的管理及存儲問題，并能實現多種災害信息的網格化查詢與處理。具體需求功能有用戶身份驗證、用戶管理、信息記錄添加、信息校核維護、信息查詢及處理等。

1.2 功能模塊

根據上述功能需求設計不同功能模塊，每個模塊實現一個或多個相關功能，主要模塊有系統管理、項目管理、調查人員管理、內業人員管理、校核人員管理、管理人員管理、災害信息管理，具體細分模塊見表1。

1.3 非功能需求

非功能需求有兼容性需求、安全性需求、可維護性需求、性能需求、合規性需求等。

2 系統架構設計及實現

系統前端開發基于HTML、CSS、Javascript構建，系統采用分層架構設計，包括表示層、邏輯層、訪問層和數據存儲層。表示層使用Vue.js技術［5］，方便用戶實現災害信息錄入等操作；邏輯層基于Springboot框架來實現數據的增刪改查及統計等處理；訪問層通過集成MyBatis框架實現對災害數據的存儲與訪問；存儲層采用MySQL作為后端數據庫，實現對系統所有數據的存儲工作，系統架構如圖1所示。

2.1 各結構層設計

表示層提供直觀友好的用戶界面與用戶交互，包含項目管理界面、災害信息類型界面。災害信息類型界面提供七個基本災害類型［5］、一個普遍調查類型和一個可自定義類型，分別為滑坡調查信息、崩塌調查信息、泥石流調查信息、地裂縫調查信息、地面塌陷調查信息、地面沉降調查信息、斜坡調查信息、地質環境調查點信息和自定義類型；信息錄入界面包括信息校核界面、管理界面。用戶登錄模塊作為系統的入口，采用Spring Security框架實現用戶身份驗證，該模塊先配置Spring Security，定義認證管理器，并通過實現UserDetailsService從數據庫中加載用戶信息。用戶在登錄時，系統通過BCryptPasswordEncoder進行密碼加密，驗證用戶身份。

邏輯層負責項目流程和災害數據的統一處理，可實現的功能有調查信息管理、數據統計管理等。

訪問層負責與數據庫進行交互，實現對地質災害調查數據的存儲及訪問，包含的數據庫表結構有項目信息表、信息調查表，負責存儲災害信息（包括坐標、產狀、工程地質條件、水文地質條件、災害點照片、調查人員等）；信息統計表包括記錄時間，數據統計等。

系統數據庫抽象用戶、項目、災害類型等實體，并定義其屬性關系，遵循規范化原則提高數據一致性，實體ER圖如圖2所示。

2.2 系統開發技術工具

Springboot是一個用于創建獨立的、基于Spring框架的應用程序的開發框架，其簡化了Spring應用程序的開發過程，并提供了一種快速構建應用的方式，通過自動配置和約定優于配置的原則，能大大減少災害調查系統在配置上的工作量。

MySQL是一種常用的關系型數據庫管理系統，是一種基于客戶端—服務器模型的數據庫系統，被廣泛應用于Web應用程序開發和大規模數據存儲等領域，可存儲災害調查數據，并實現災害信息和承災點的可持續管理。

HTML使用一種類似于XML的語法結構，通過使用標簽和屬性來定義網頁結構和內容。每個HTML標簽都有特定的含義和作用，可用來表示不同類型的元素，能直觀地展示出災害點的不同信息。

JavaScript是一種高級的、動態的、面向對象的編程語言，通常用于在網頁上添加交互性和動態效果。作為一種客戶端腳本語言，JavaScript主要運行在Web瀏覽器中，并與HTML和CSS一起構建交互式的信息頁，基于該技術可實現災害信息（如水文地質條件、工程地質條件）的錄入。

2.3 災害信息數據處理

我國地質災害等級高、強度大，并會誘發出災害鏈 ［6］。傳統的災害管理系統往往只對災害信息進行機械性記錄與轉發，本研究設計的系統是基于災害信息處理、可視化及分層架構設計來實現的，邏輯設計包括s_Time和s_Data工作表，實現對原生災害和次生災害的同時記錄，數據反饋界面如圖3所示。

3 系統測試與評估

本研究對該系統進行了全面的測試，包括功能測試和性能測試兩個方面。功能測試旨在評估系統在各種應用情景下的穩定性和功能完整性，確保用戶能順利地進行災害信息的錄入、管理和查詢，包括對系統各項功能模塊的單元測試和集成測試及模擬實際使用場景的端到端測試，本研究重點評估了用戶界面的友好性和易用性；性能測試旨在評估該系統在高負載和大數據量情況下的表現，包括響應時間、并發處理能力及資源利用率等指標。通過上述測試，確保系統能在各種情況下保持穩定和高效運行。系統的主要運行界面如圖4所示。

4 結語

本研究基于Springboot框架，以MySql為底層數據庫，前端基于HTML、CSS、Javascript，設計并實現了一個的地質災害調查管理系統。該系統具備靈活、實時、多維度的功能特點，能幫助相關機構有效管理和應對災害情況，并具備一定程度的災害鏈數據分析能力，在技術上實現了預期目標。未來，可進一步完善該系統的功能，提高系統性能和穩定性，以滿足用戶的更多需求和挑戰。

參考文獻：

［1］梁高，張曉蕾，凌雪，等.2009—2019年我國地質災害時空特征分析［J］.防災減災學報，2021，37（3）：58-64.

［2］劉清.高速公路交通災害預警管理系統研究［D］.武漢：武漢理工大學，2004.

［3］賈超.基于GIS的地質災害管理系統設計與開發［J］.測繪與空間地理信息，2023，46（10）：114-117.

［4］劉金帥，葛明濤，胡海峰，等.基于SpringBoot和WebSocket的實時電力可視化系統的研究與實現［J］.河南科技，2024，51（7）：10-13.

［5］朱二華.基于Vue.js的Web前端應用研究［J］.科技與創新，2017（20）：119-121.

［6］段永侯.我國地質災害的基本特征與發展趨勢［J］.第四紀研究，1999（3）：208-216.