周 斌，郭麗娜，周小隆，肖 林，于晶晶

（長(zhǎng)江水利委員會(huì)網(wǎng)絡(luò)與信息中心，湖北 武漢 430010）

21世紀(jì)是信息的時(shí)代，是高新技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，國(guó)家提出數(shù)字水利、水利信息化這一全新概念，即，將充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開(kāi)發(fā)和利用水利信息資源。隨著 3G（第3代數(shù)字通信）時(shí)代的來(lái)臨，3G 的高帶寬、多任務(wù)、實(shí)時(shí)化、個(gè)性化，及其強(qiáng)大的多媒體支持特性，使得很多過(guò)去難以實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)業(yè)務(wù)功能應(yīng)用成為可能。3G 是支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)，是將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，能夠同時(shí)傳送語(yǔ)音及數(shù)據(jù)信息（電子郵件、即時(shí)通信等）等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)線漫游，并處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息的服務(wù)。

防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)就是在移動(dòng) 3G 通信平臺(tái)上建立的，該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用將大大提高長(zhǎng)江水利委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)江委）防汛抗旱、水行政等水利業(yè)務(wù)應(yīng)用信息化水平，全面提升水利事業(yè)活動(dòng)的效能。

1 防汛抗旱辦公系統(tǒng)現(xiàn)狀

全國(guó)各級(jí)防汛抗旱部門(mén)十分重視信息化建設(shè)，并逐步開(kāi)始建設(shè)防汛抗旱指揮決策支持系統(tǒng)。水利部水利信息中心自 1993年開(kāi)始研制雨情氣象信息接收處理應(yīng)用系統(tǒng)，1999年推出了“天眼 2000”雨情氣象信息系統(tǒng)，并在水利部投入業(yè)務(wù)運(yùn)行[1]。

2003年6月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)批準(zhǔn)《國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程可行性研究報(bào)告》，工程建成后，完成了特別重要地區(qū)的水情信息采集系統(tǒng)建設(shè)，建立了大江大河主要河段的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，建立了重要河段的洪水調(diào)度及仿真模擬系統(tǒng)，開(kāi)展了旱情信息采集和實(shí)時(shí)工情采集試點(diǎn)工作，建立了抗旱管理應(yīng)用系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)建設(shè)，基本形成了防汛抗旱指揮的基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化。隨著工程的深入開(kāi)發(fā)，一批軟件系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)完成投入使用，成為汛旱情監(jiān)視、洪水預(yù)報(bào)、防汛會(huì)商必不可少的工具和平臺(tái)，其中決策支持系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。

先期開(kāi)發(fā)的水情會(huì)商系統(tǒng)，已成為國(guó)家防汛抗旱總指揮部日常會(huì)商工具，具有界面友好、快捷高效、維護(hù)簡(jiǎn)便、技術(shù)先進(jìn)、易于推廣等特點(diǎn)。汛旱情監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視全國(guó)雨情、水情、工情和災(zāi)情，實(shí)現(xiàn)了對(duì)暴雨災(zāi)害、水情突變、工情險(xiǎn)情、江河洪水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和預(yù)警?！短煅邸贩姥纯购邓臍庀缶C合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，由實(shí)時(shí)雨情天氣、熱帶氣旋、致洪暴雨等信息系統(tǒng)，以及降水天氣信息綜合分析系統(tǒng)組成，在流域機(jī)構(gòu)和省、地（市）、縣級(jí)幾十個(gè)防汛指揮機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用，均發(fā)揮了顯著效益。

然而，這些系統(tǒng)大多是基于桌面電腦的應(yīng)用，只能在辦公室或者應(yīng)急指揮中心使用。而防汛抗旱工作人員常常需要深入第一線，到現(xiàn)場(chǎng)去實(shí)地勘測(cè)水、雨、工、災(zāi)情，并將情況上報(bào)到指揮中心，而指揮決策者通常身兼數(shù)職，事務(wù)繁忙，無(wú)法全面、實(shí)時(shí)、主動(dòng)地獲取汛情旱情信息，嚴(yán)重影響了防汛抗旱指揮決策的效率。

隨著移動(dòng)終端設(shè)備功能的增強(qiáng)及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)性能的提高，使防汛抗旱指揮領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)人員隨時(shí)隨地地掌握汛情、旱情動(dòng)態(tài)成為可能。

2 防汛抗旱辦公系統(tǒng)需求分析

長(zhǎng)江流域是防汛抗旱工作的重點(diǎn)區(qū)域，流域跨越17個(gè)省、自治區(qū)和2個(gè)直轄市，平均每年都有 4～5個(gè)區(qū)域受到不同程度的洪水、旱情災(zāi)害，給國(guó)家造成上億的損失。為及時(shí)有效地進(jìn)行防汛抗旱決策，長(zhǎng)江水利委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)江委）各相關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)和工作人員需要隨時(shí)隨地地了解氣象、雨情、水情、旱情等實(shí)時(shí)信息及相關(guān)預(yù)警信息[2]。

因此，防汛抗旱相關(guān)業(yè)務(wù)和辦公系統(tǒng)需要移動(dòng)信息系統(tǒng)應(yīng)用的支持和拓展，通過(guò)在手機(jī)上安裝防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件，使得手機(jī)也具備了和電腦一樣的辦公功能，從而消除空間的局限，拓寬業(yè)務(wù)使用范圍。借助手機(jī)通信的便利性，使得指揮決策者無(wú)論身處何種緊急情況下，都能高效迅捷地開(kāi)展工作，尤其是對(duì)于突發(fā)性事件的處理、應(yīng)急性事件的部署能提供全面、快捷、準(zhǔn)確的信息服務(wù)，以增強(qiáng)防汛抗旱決策支持能力。

防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)需求可概括為以下幾點(diǎn)：

1）安全。系統(tǒng)在各通信鏈路的傳輸過(guò)程中，需要確保水文、水行政等信息的保密性、完整性和不可抵賴性。移動(dòng)接入安全不僅要解決移動(dòng)終端、公網(wǎng)傳輸、移動(dòng)應(yīng)用、安全兼容等單一方面的安全需求，更要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的安全移動(dòng)接入。

2）雙向。既可以實(shí)現(xiàn)氣象、雨情、水情、旱情等信息的綜合查詢等基本操作，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)采集，同時(shí)實(shí)現(xiàn)防汛抗旱相關(guān)業(yè)務(wù)及辦公系統(tǒng)的移動(dòng)應(yīng)用。系統(tǒng)的移動(dòng)終端應(yīng)逐步成為無(wú)任何業(yè)務(wù)限制既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入，又能實(shí)現(xiàn)防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用展現(xiàn)與交互，等同于防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)固定終端的移動(dòng)設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)真正的移動(dòng)辦公。

3）多媒體。通過(guò)采用文本、圖片、語(yǔ)音、視頻等多媒體的信息表達(dá)形式，使得防汛抗旱移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)更方便、實(shí)用、直觀。

4）全方位。基于智能手機(jī)、PDA、筆記本等移動(dòng)終端，完成對(duì)防汛抗旱應(yīng)用系統(tǒng)的在線快速訪問(wèn)；基于 3G 技術(shù)，使得每個(gè)防汛工作人員在不增加裝備的情況下能夠使用防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)。

2.飼料存貯的地方要干燥，并且通風(fēng)要好。在玉米存儲(chǔ)過(guò)程中要定期檢查料庫(kù)的溫度和濕度。料庫(kù)溫度不要超過(guò)24℃，相對(duì)濕度要在80%以下，防止發(fā)熱潮濕。

5）無(wú)限制。任何一種品牌、任何一款移動(dòng)終端都可以有一種方式承載移動(dòng)應(yīng)用，無(wú)終端品牌的限制；支持各種 3G 傳輸網(wǎng)絡(luò)。

3 防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 總體設(shè)計(jì)

結(jié)合長(zhǎng)江委防汛抗旱工作自身的特點(diǎn)，防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是基于 TCP/IP 協(xié)議，3G 網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)手持設(shè)備的信息交互平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)包括水情、雨情、工情、旱情、氣象等信息的全面，迅速，動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)推送與獲取，促進(jìn)信息交流、共享和利用，提高防汛抗旱決策效率，逐漸推進(jìn)實(shí)現(xiàn)辦公現(xiàn)代化、信息化，信息資源本地化和決策科學(xué)化。防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)由移動(dòng)終端，Web、應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)等服務(wù)器組成，具體組成如圖1所示。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了方便快捷的信息共享，任何用戶只要通過(guò)注冊(cè)的移動(dòng)終端利用 3G 網(wǎng)絡(luò)即可訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而克服了時(shí)間和空間的限制。

圖1 長(zhǎng)江委防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)組成

防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)服務(wù)器端開(kāi)發(fā)采用.NET 平臺(tái)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用 SQL Server 產(chǎn)品。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中運(yùn)用了3種新技術(shù)，具體如下：

1）數(shù)據(jù)整合。由于歷史原因，現(xiàn)有的系統(tǒng)都是由不同廠家開(kāi)發(fā)的，其技術(shù)的架構(gòu)不同，造成了不同數(shù)據(jù)分別存放于不同版本的數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境（ORACLE,SQL Server）形成了數(shù)據(jù)孤島。移動(dòng)辦公系統(tǒng)為了減少重復(fù)投資，且需要利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源，因此必須對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。整合從數(shù)據(jù)庫(kù)層面進(jìn)行，利用 Quartz.Net 作為調(diào)度框架將數(shù)據(jù)整合的多個(gè)業(yè)務(wù)邏輯作為作業(yè)定時(shí)自動(dòng)調(diào)用，達(dá)到實(shí)時(shí)整合目的。

2）跨平臺(tái)服務(wù)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用 DATA SERVICES 實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端 Windows，WM，IOS 等操作系統(tǒng)無(wú)縫訪問(wèn)各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)源。客戶端使用統(tǒng)一接口消除各不同客戶端平臺(tái)的差異，減少了擴(kuò)展維護(hù)的成本。

3）訪問(wèn)安全?？紤]水文數(shù)據(jù)的安全性，因此對(duì)接入終端設(shè)備采用了新的安全認(rèn)證協(xié)議 OAUTH。

系統(tǒng)的服務(wù)器端和客戶端，主要通過(guò) 3G、無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，以及長(zhǎng)江委內(nèi)部局域網(wǎng)（PC 方式訪問(wèn)）連接。服務(wù)器端由數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用服務(wù)器，以及移動(dòng)辦公應(yīng)用定制客戶端組成，通過(guò) IIS 發(fā)布 RPC，Web Service 服務(wù)；客戶端由定制的程序和 Web 瀏覽器組成，定制程序組織數(shù)據(jù)和應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，結(jié)合移動(dòng)終端內(nèi)嵌的 Web 瀏覽器展示給最終用戶。

視頻采集傳輸方面，鑒于 3G 網(wǎng)絡(luò)的高帶寬和多媒體應(yīng)用的支持特性，可使用視頻方式展現(xiàn)防汛抗旱業(yè)務(wù)有關(guān)信息，有效補(bǔ)充完善防汛抗旱會(huì)商系統(tǒng)，有力提高防汛抗旱決策效率。該系統(tǒng)在防汛會(huì)商機(jī)房配備了1臺(tái)視頻服務(wù)器，用于視頻錄像和在線播放，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況和實(shí)際使用情況，可考慮擴(kuò)展到重點(diǎn)水庫(kù)、樞紐、水文站的視頻采集傳輸運(yùn)用。

3.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)

防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)是基于 3G 公網(wǎng)的移動(dòng)延伸和拓展，有9大功能模塊，具體如下：

1）雨情信息模塊。主要包括區(qū)域、站點(diǎn)雨量信息，區(qū)域、站點(diǎn)雨量統(tǒng)計(jì)圖表，長(zhǎng)江流域降水量分布圖。

圖2 長(zhǎng)江委防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

2）水情信息模塊。主要包括河道、水庫(kù)、堰閘水情，水情統(tǒng)計(jì)報(bào)表，水情檢索。其中河道水情包括河道站點(diǎn)水位、流量、水勢(shì)信息；水庫(kù)水情包括水庫(kù)站點(diǎn)水位、蓄水量、水勢(shì)信息，堰閘水情包括閘上和閘下水位、水勢(shì)信息；水情統(tǒng)計(jì)報(bào)表包括河道水位和流量、水庫(kù)水位和蓄水量、水庫(kù)和堰閘流量等統(tǒng)計(jì)圖；測(cè)站檢索包括流域、水系、測(cè)站名稱檢索。

3）簡(jiǎn)報(bào)綜述模塊。主要包含當(dāng)日水情綜述、防辦汛情信息、水情公報(bào)、水資源分析預(yù)測(cè)、汛期簡(jiǎn)報(bào)、水雨情綜合分析等6類(lèi)信息。

4）水庫(kù)信息模塊。包括主要水庫(kù)信息表，水庫(kù)基礎(chǔ)和防汛、大壩溢洪道、病險(xiǎn)除險(xiǎn)、單位負(fù)責(zé)人等信息；水庫(kù)檢索包括水系、水庫(kù)類(lèi)型和名稱等檢索方式。

5）衛(wèi)星云圖模塊。主要實(shí)時(shí)提供24h 的全國(guó)衛(wèi)星云圖播放功能。

6）天氣預(yù)報(bào)模塊。主要包括長(zhǎng)期、中期、短期3種預(yù)報(bào)方式，由管理人員維護(hù)信息。

7）視頻監(jiān)控模塊。主要包括水利工程、重點(diǎn)水庫(kù)和水文站的現(xiàn)場(chǎng)視頻信息傳輸?shù)裙δ埽▓D片和視頻上傳等功能）。系統(tǒng)可以將有線、無(wú)線、單兵、車(chē)載/船載等攝像頭的視頻圖像整合，在統(tǒng)一的管理平臺(tái)上進(jìn)行視頻分發(fā)。

這7大模塊功能為防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)的核心，通過(guò) 3G 網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息延伸至移動(dòng)終端，從而使防汛抗旱決策者能全面、實(shí)時(shí)、主動(dòng)地獲取汛情、旱情信息，大大提高防汛抗旱工作的效率和能力。

8）防汛抗旱通訊錄模塊。提供了按專業(yè)、行政等級(jí)和應(yīng)急工作組別進(jìn)行查詢，使用，管理的功能。用戶可以通過(guò)移動(dòng)或 PC 終端登陸系統(tǒng)，打開(kāi)通訊錄模塊，按照單位、部門(mén)、姓氏、職務(wù)、手機(jī)號(hào)碼等進(jìn)行模糊查詢。手持終端軟件訪問(wèn)后臺(tái)管理系統(tǒng)通訊錄模塊，查詢后直接在軟件中進(jìn)行撥打，最大限度地方便用戶進(jìn)行相關(guān)協(xié)調(diào)和聯(lián)系工作。

9）內(nèi)網(wǎng)新聞模塊。該模塊是新增功能，長(zhǎng)江委信息網(wǎng)是內(nèi)部各單位精神風(fēng)貌、實(shí)時(shí)工作動(dòng)態(tài)的交互平臺(tái)，主要包括委內(nèi)要聞、機(jī)關(guān)動(dòng)態(tài)、企事業(yè)新聞、公告欄4類(lèi)新聞，除了文本新聞以外，還可以提供圖片、視頻新聞多媒體瀏覽方式。委內(nèi)職工無(wú)論身處何處，都可以通過(guò) 3G 移動(dòng)終端實(shí)時(shí)了解全委動(dòng)態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

防汛抗旱移動(dòng)辦公系統(tǒng)是建立以智能手機(jī)等便攜終端為載體實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)信息化系統(tǒng)，是將智能手機(jī)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、OA 系統(tǒng)3者有機(jī)結(jié)合，開(kāi)發(fā)出的移動(dòng)辦公系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)任何辦公地點(diǎn)和時(shí)間的無(wú)縫接入，提高了長(zhǎng)江委防汛抗旱工作效率。它連接長(zhǎng)江防總已有的各種防汛抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，使手機(jī)也可以用以操作、瀏覽、管理長(zhǎng)江防總的全部工作事務(wù)，也提供了一些無(wú)線環(huán)境下的新特性功能，使長(zhǎng)江防總工作人員隨時(shí)隨地隨意地處理工作，提高效率，增強(qiáng)協(xié)作。

[1] 鄂竟平.加快水利信息化建設(shè)推動(dòng)水利事業(yè)發(fā)展[J].中國(guó)水利，2003,11（ B 刊）: 14-16

[2] 張春萊，趙春紅.淺談我國(guó)水利信息化發(fā)展現(xiàn)狀[EB/OL].2009-06-19[2010-10-09].http://www.chinaqking.com/%D4%AD%B4%B4%D7%F7%C6%B7/2009/40207.html.

[3] 張大鵬，邱錦倫.SOA 中 Data Service 的分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程，2009,35（24）: 105-107.