劉 鵬 ，劉佳佳 ，趙 俊

（1.宜春水文局，江西 宜春 336000；2.九江市水文局，江西 九江 332000；3.南昌市水文局，江西 南昌 330000）

1 問題的提出

江西省水資源公報(bào)發(fā)布系統(tǒng)是江西省水資源管理信息平臺(tái)的一部分，已經(jīng)初步完成開發(fā)，并且已經(jīng)部署在國(guó)家統(tǒng)一下發(fā)的三級(jí)通用軟件中。2017年上半年，江西省在瑞昌、德興完成縣級(jí)水資源月報(bào)編制的試點(diǎn)工作。水資源管理、水生態(tài)環(huán)境保護(hù)、河長(zhǎng)制等都需要強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，水資源月報(bào)的編制工作恰逢其時(shí)。逐月的水資源、水質(zhì)、水旱情的分析評(píng)價(jià)，能為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)與規(guī)劃及今后的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展提供有價(jià)值的依據(jù)。江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是對(duì)江西省水資源管理信息平臺(tái)的完善，是在水資源公報(bào)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，有助于提高月報(bào)編制者的工作效率，及時(shí)掌握水資源狀況，為水資源嚴(yán)格管理和科學(xué)決策提供基礎(chǔ)資料和技術(shù)支撐。江西省水資源月報(bào)由各個(gè)縣區(qū)水利局委托水文部門進(jìn)行編制，然后對(duì)外發(fā)布。

2 存在的問題及研究意義

2.1 存在的問題

（1）數(shù)據(jù)不一致。各地針對(duì)當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)進(jìn)行逐級(jí)匯總的時(shí)候易出錯(cuò)，最后會(huì)出現(xiàn)各級(jí)數(shù)據(jù)不統(tǒng)一；其次月報(bào)數(shù)據(jù)匯總累計(jì)和公報(bào)數(shù)據(jù)不一致。

（2）數(shù)據(jù)缺乏合理性。水資源公報(bào)表格中的各項(xiàng)內(nèi)容為匯總累計(jì)值，不是原始數(shù)據(jù)，缺乏準(zhǔn)確性和時(shí)效性；其次，取用水信息只能選取重點(diǎn)、有代表性的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不能全面反應(yīng)全社會(huì)的供用水狀況；另外，灌溉用水量的計(jì)算應(yīng)該考慮降水蒸發(fā)因素。

（3）沒有統(tǒng)一規(guī)范的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。目前水利部未出臺(tái)統(tǒng)一的月報(bào)編制指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，因此會(huì)影響月報(bào)、公報(bào)數(shù)據(jù)的合理性。

（4）約束性指標(biāo)導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏原始性。實(shí)際編制過程中，會(huì)統(tǒng)籌考慮水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、水資源管理“三條紅線”考核等其它地方性約束指標(biāo)的平衡問題，所以數(shù)據(jù)缺乏原始性。

2.2 研究意義

在國(guó)內(nèi)水利信息化的大潮下，江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首開國(guó)內(nèi)月報(bào)編制系統(tǒng)先河，是在公報(bào)編制系統(tǒng)上的一次創(chuàng)新，同時(shí)也是深化水資源管理的一次創(chuàng)新。系統(tǒng)規(guī)范了月報(bào)編制的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，大大減輕基層編制人員的工作量，提高編制時(shí)效和月報(bào)質(zhì)量，為進(jìn)一步提升相關(guān)部門的社會(huì)服務(wù)能力起到積極作用。

3 水資源月報(bào)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 外部環(huán)境

為響應(yīng)水利部水利信息化建設(shè)的要求，全國(guó)很多省市已經(jīng)開展水利信息化建設(shè)，以滿足未來水利建設(shè)的需求。諸如江西省水資源管理系統(tǒng)的建設(shè)，江西省水資源管理系統(tǒng)是為了搭建一個(gè)水資源管理信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與國(guó)家、流域水資源管理系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，結(jié)合江西省水資源管理的現(xiàn)狀，開展水資源管理業(yè)務(wù)應(yīng)用、應(yīng)急管理、決策支持系統(tǒng)等系統(tǒng)建設(shè)，已達(dá)到基本掌握江西省“三條紅線”考核指標(biāo)完成情況的目標(biāo)。目前，該項(xiàng)目還在實(shí)施過程中，江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)是該系統(tǒng)的組成部分之一。

3.2 水資源月報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)

通過搭建一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，不同層級(jí)的用戶有不同的權(quán)限，可以在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)錄入、系統(tǒng)自動(dòng)匯總計(jì)算校核、系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析等方式實(shí)現(xiàn)月報(bào)編制的自動(dòng)化、規(guī)范化。脫離原有的公報(bào)編制模式，并且對(duì)數(shù)據(jù)錄入過程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)篩選，對(duì)不同數(shù)據(jù)分項(xiàng)設(shè)置數(shù)據(jù)格式及范圍，一旦錄入的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示用戶進(jìn)行修改。

3.3 系統(tǒng)內(nèi)容架構(gòu)

按照江西省水資源月報(bào)的編制需要，以水資源管理發(fā)展為導(dǎo)向，水資源月報(bào)系統(tǒng)包括基本信息、ARCGIS地圖信息、水資源量、水資源開發(fā)利用、水體水質(zhì)評(píng)價(jià)、水資源管理“三條紅線”指標(biāo)及落實(shí)情況、重要水事摘登。江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)內(nèi)容見圖1。

圖1 江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)內(nèi)容圖

其中，水資源開發(fā)利用包含內(nèi)容較多，包括農(nóng)田灌溉用水量、林牧漁畜用水量、工業(yè)用水量、城鎮(zhèn)公共用水量、居民生活用水量、生態(tài)環(huán)境用水量、用水總量、歷年用水量比較、供水量、耗水量、廢污水排水量、用水指標(biāo)分析計(jì)算、蓄水動(dòng)態(tài)等。

3.4 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

水資源月報(bào)系統(tǒng)將基于Web技術(shù)開發(fā)，使用Oracle數(shù)據(jù)庫，采用Tomcat服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)Web客戶端對(duì)數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息的存取、訪問、集成管理。系統(tǒng)搭建分為數(shù)據(jù)層 —Web服務(wù)器 — Web客戶端3個(gè)層次。系統(tǒng)采用B/S技術(shù)，以瀏覽器為界面，通過調(diào)用“江西省水利一張圖”的基礎(chǔ)地圖信息、江西省水文局水雨情數(shù)據(jù)庫的水雨情信息來滿足水資源月報(bào)編制的各項(xiàng)需求。

3.5 系統(tǒng)框架

按照江西省水資源管理系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，系統(tǒng)圖層在“江西省水利一張圖”的支撐下進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)，與江西省水資源管理系統(tǒng)中的其他軟件進(jìn)行資源和信息共享?；谏鲜鐾獠凯h(huán)境的考慮，系統(tǒng)采用面向服務(wù)的SOA架構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用層3大部分（見圖2）。

圖2 江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)架構(gòu)圖

（1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：在江西省水資源管理系統(tǒng)“五大庫”的基礎(chǔ)上，構(gòu)建水資源月報(bào)數(shù)據(jù)庫，采用Oracle構(gòu)建。

（2）應(yīng)用支撐層：包括地圖服務(wù)和水資源月報(bào)數(shù)據(jù)服務(wù)。地圖服務(wù)通過調(diào)用“江西省水利一張圖”來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用支撐，水資源月報(bào)數(shù)據(jù)在整合cxf、spring等主流開發(fā)框架的基礎(chǔ)上進(jìn)行封裝，形成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)。

（3）應(yīng)用層：通過調(diào)用地圖服務(wù)、水資源月報(bào)數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢等操作，根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成水資源月報(bào)。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)概要

（1）基本信息查詢。省、市、縣三級(jí)用戶可以根據(jù)不同的權(quán)限查詢?cè)聢?bào)編制所需的相關(guān)信息。如：雨水情信息、相關(guān)水資源的報(bào)表數(shù)據(jù)、歷史水資源數(shù)據(jù)等。

（2）地圖服務(wù)。省、市、縣三級(jí)用戶可通過系統(tǒng)調(diào)用“江西省水利一張圖”的專題地圖服務(wù)，生成水資源月報(bào)文稿所需要的專題地圖（如天然年徑流深等值線圖等）。

（3）水資源量分析計(jì)算功能。省、市、縣三級(jí)用戶可通過基礎(chǔ)信息查詢功能調(diào)用出來的數(shù)據(jù)，在本功能區(qū)完成轄區(qū)內(nèi)降水、地表水資源量和出入境水資源量、還原水量、淺層地下水資源量、水資源總量的計(jì)算。

（4）水資源開發(fā)利用模塊。省、市、縣三級(jí)用戶可通過基礎(chǔ)信息查詢功能及地圖服務(wù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，在本模塊進(jìn)行農(nóng)田灌溉用水、工業(yè)用水、居民生活用水等的計(jì)算及成果展示和查詢。

（5）水體水質(zhì)評(píng)價(jià)模塊。省、市、縣三級(jí)用戶通過接入的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在本模塊進(jìn)行本轄區(qū)內(nèi)的地表水和地下水的水體水質(zhì)評(píng)價(jià)。

（6）“三條紅線”模塊。本模塊主要是展示及分析轄區(qū)內(nèi)的水資源管理“三條紅線”指標(biāo)的落實(shí)情況。主要有用水總量、用水效率、水功能區(qū)限制納污、評(píng)價(jià)指標(biāo)等。

（7）重要水事模塊。省、市、縣三級(jí)用戶可在本模塊錄入轄區(qū)內(nèi)月度重要水事。

（8）報(bào)表管理。對(duì)前面各模塊自動(dòng)計(jì)算分析出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)匯總，提供編輯及導(dǎo)出打印功能。

（9）系統(tǒng)設(shè)置。省、市、縣三級(jí)用戶可在本模塊進(jìn)行個(gè)性化定制，如水資源月報(bào)報(bào)表定制；省、市管理員可在此進(jìn)行權(quán)限的設(shè)置；系統(tǒng)其它的一些基本設(shè)置功能。

江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)功能見圖3。

圖3 江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)功能圖

4.2 數(shù)據(jù)交換功能

（1）信息審核。系統(tǒng)對(duì)同級(jí)部門推送和跨級(jí)數(shù)據(jù)上報(bào)的數(shù)據(jù)，形成固定或者可以配置的審核流程，保障數(shù)據(jù)交換前的準(zhǔn)確性。

（2）同級(jí)部門推送?？h級(jí)用戶將每個(gè)月生成的月報(bào)，每個(gè)季度生成的季報(bào)，每年生成的年報(bào)，給相關(guān)有需要且有權(quán)限的單位進(jìn)行推送，當(dāng)有通知性的消息時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將信息推動(dòng)到相關(guān)責(zé)任人員，如水文局用戶將數(shù)據(jù)推送到水利局用戶。

（3）跨級(jí)數(shù)據(jù)交換。本系統(tǒng)的用戶分為三級(jí)，先由縣級(jí)用戶統(tǒng)計(jì)本行政區(qū)的水資源管理數(shù)據(jù)，上報(bào)所屬的市級(jí)用戶，由市級(jí)用戶匯總所轄各縣的統(tǒng)計(jì)資料，上報(bào)省級(jí)用戶，最后由省級(jí)用戶匯總所轄各市的統(tǒng)計(jì)資料。如縣級(jí)用戶每個(gè)月生成的月報(bào)通過該系統(tǒng)上報(bào)市水文局，市水文局匯總后上報(bào)省水文局，最終由省水文局匯總存檔，然后下發(fā)或上報(bào)給需要且有權(quán)限的單位，在上報(bào)和匯總過程中，也可以進(jìn)行反饋，以保證數(shù)據(jù)的合理性。

4.3 數(shù)據(jù)分析功能

系統(tǒng)對(duì)月報(bào)組成的各部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括概述、水文監(jiān)測(cè)信息、蓄水動(dòng)態(tài)、取用水信息、水資源質(zhì)量等方面，為編制月報(bào)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（1）水資源月報(bào)所涉基本數(shù)據(jù)。對(duì)各縣市的基本情況、地理位置、水域情況、水文站網(wǎng)、水功能區(qū)、取用水戶的基本信息可以錄入生成模板，并且可以對(duì)模板進(jìn)行修改并保存至數(shù)據(jù)庫。

（2）水文監(jiān)測(cè)信息。對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中的降水量、蒸發(fā)量、流量、出入境水資源量、地下水資源量進(jìn)行調(diào)用，并且可以查詢、校核。同時(shí)可以根據(jù)不同查詢條件生成數(shù)據(jù)表、過程線、餅狀圖、柱狀圖等形式輸出。

（3）蓄水動(dòng)態(tài)。提供行政分區(qū)和水資源分區(qū)水庫蓄水動(dòng)態(tài)的查詢、統(tǒng)計(jì)，用戶可以根據(jù)需要，選擇不同的查詢條件，顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表（例如水庫名稱、水庫座數(shù)、月初蓄水總量、月末蓄水總量、月蓄水變量等，同時(shí)生成對(duì)應(yīng)的過程線、餅狀圖、柱狀圖等統(tǒng)計(jì)圖）。同時(shí)可以對(duì)生成的數(shù)據(jù)表進(jìn)行定制修改，包括對(duì)數(shù)據(jù)選項(xiàng)和數(shù)據(jù)內(nèi)容的增加與刪除，以便達(dá)到柔性的需求。

（4）水資源開發(fā)利用基本信息。提供重點(diǎn)灌區(qū)、重要工業(yè)用水戶、重點(diǎn)公共用水戶、生活用水、農(nóng)林牧漁用水、用水總量控制紅線預(yù)警的查詢、統(tǒng)計(jì)功能，同時(shí)根據(jù)信息情況，自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的過程線、餅狀圖柱狀圖等輸出形式。用水總量控制紅線預(yù)警功能在第4個(gè)季度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)前3個(gè)季度取用水量情況，來判斷第4個(gè)季度用水量，對(duì)取用水總量已達(dá)到或超過控制指標(biāo)的地區(qū)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生預(yù)警，提示是否暫停審批建設(shè)項(xiàng)目新增取水；對(duì)取用水總量接近控制指標(biāo)的地區(qū)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生預(yù)警，提示是否限制審批新增取水；嚴(yán)格地下水管理和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡。

（5）水資源質(zhì)量。提供地表水水功能區(qū)水質(zhì)（主要考慮全因子達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)、水功能區(qū)限制納污紅線主要控制項(xiàng)目達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)）、湖庫水質(zhì)（主要考慮水庫全年、汛期、非汛期的水質(zhì)級(jí)別與主要污染項(xiàng)目）、界河水體水質(zhì)（主要考慮各監(jiān)測(cè)斷面全年、汛期、非汛期的水質(zhì)類別及符合Ⅲ類水比例，主要超標(biāo)項(xiàng)目）、飲用水水源地水質(zhì)（主要考慮供水水源地水質(zhì)合格率，全年均優(yōu)于Ⅲ類水的供水水源地）、入河排污口水質(zhì)（主要考慮入河排污口水質(zhì)類別，主要污染項(xiàng)目）、地下水水質(zhì)（主要考慮地下水的水質(zhì)類別，主要超標(biāo)項(xiàng)目，計(jì)算面積等）的查詢統(tǒng)計(jì)功能，系統(tǒng)自動(dòng)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，同時(shí)還可以生成對(duì)應(yīng)的過程線、餅狀圖、柱狀圖等統(tǒng)計(jì)圖，并可以對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表進(jìn)行編輯，以便達(dá)到柔性需求。

4.4 報(bào)表管理功能

（1）月報(bào)管理。系統(tǒng)提供月報(bào)模板，并可以進(jìn)行月報(bào)的靈活定制，系統(tǒng)可自動(dòng)將上一個(gè)月的月報(bào)數(shù)據(jù)加載進(jìn)系統(tǒng)，也可以根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)生成月報(bào)，并進(jìn)行上報(bào)、審核。

（2）季報(bào)管理。系統(tǒng)提供季報(bào)模板，并可以進(jìn)行季報(bào)的靈活定制，系統(tǒng)可自動(dòng)將上一季度的季度數(shù)據(jù)加載進(jìn)系統(tǒng)，也可以根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)生成季報(bào)，并進(jìn)行上報(bào)、審核。

（3）報(bào)表分析。將生成并審核通過后的月報(bào)、季報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，自動(dòng)進(jìn)行匯總，并可將匯總的數(shù)據(jù)以圖表的形式進(jìn)行展示。

4.5 權(quán)限管理功能

（1）權(quán)限分配。權(quán)限分配功能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同層級(jí)、不同部門、不同人員進(jìn)行權(quán)限分配設(shè)置，縣級(jí)機(jī)構(gòu)僅可查看本轄區(qū)內(nèi)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，市級(jí)用戶可以查看管轄的縣及市級(jí)的數(shù)據(jù)信息，省級(jí)用戶可查看全省范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。不同的用戶可以具備多重角色，不同角色可按照工作崗位、處室、業(yè)務(wù)領(lǐng)域等進(jìn)行菜單功能的分配。用戶登錄系統(tǒng)后不能操作無權(quán)限的功能菜單。

（2）系統(tǒng)操作日志。記錄每位用戶的登錄日志、在系統(tǒng)中的重要操作日志，可記錄用戶的操作軌跡。

江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)界面見圖4。

圖4 江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)界面圖

5 系統(tǒng)應(yīng)用效果

（1）江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)較好的減少了月報(bào)填制編寫任務(wù)，通過系統(tǒng)內(nèi)置相關(guān)分析計(jì)算模塊自動(dòng)計(jì)算，指引月報(bào)的填報(bào)，同時(shí)便于新手快速掌握月報(bào)、公報(bào)編制流程。

（2）由于出入境水量每個(gè)月都在優(yōu)化，系統(tǒng)中出入境水量的計(jì)算應(yīng)該考慮再度優(yōu)化以達(dá)到真值或相對(duì)真值。

（3）江西省水資源月報(bào)的編制首開全國(guó)先河，水資源月報(bào)編制系統(tǒng)中的上報(bào)數(shù)據(jù)目前還不能和公報(bào)數(shù)據(jù)對(duì)等，將在后期優(yōu)化中進(jìn)行改進(jìn)。

（4）江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)將根據(jù)每個(gè)地市的地方特色，加入個(gè)性化定制，如水生態(tài)、新農(nóng)村建設(shè)及河長(zhǎng)制建設(shè)等。

6 結(jié) 語

（1）江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接入、相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如取用水戶基本信息等）直接調(diào)用、人工數(shù)據(jù)錄入的方式，將水資源月報(bào)傳統(tǒng)的人工匯總上報(bào)方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦骶幹茊挝煌铰?lián)動(dòng)、錄入相應(yīng)信息自動(dòng)計(jì)算形成月報(bào)的智能化模式，使得水資源月報(bào)的編制更加規(guī)范化，提高水資源月報(bào)編制的時(shí)效性和編制質(zhì)量。

（2）江西省水資源月報(bào)的各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)，減輕基層編制人員的工作量，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)通過規(guī)范化模板，使水資源月報(bào)的編制更加容易上手、通俗易懂、方便可行、程序規(guī)范。

（3）開發(fā)江西省水資源月報(bào)系統(tǒng)，是一次創(chuàng)新，順應(yīng)當(dāng)前國(guó)內(nèi)水利信息化的大潮，將水資源月報(bào)作為水資源公報(bào)編制的依據(jù)，同時(shí)使水資源月報(bào)系統(tǒng)成為監(jiān)督水資源管理利用水平的一個(gè)統(tǒng)計(jì)平臺(tái)，為進(jìn)一步提升相關(guān)部門服務(wù)社會(huì)的能力和水平起到積極的作用。

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