周 海，張 星

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴陽(yáng) 550002)

0 引 言

移民規(guī)劃管理工作是一項(xiàng)系統(tǒng)性極強(qiáng)，且操作十分復(fù)雜的工作，需要考慮的影響因素較多，因此工作順利開展的難度較大[1]。對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)講，必須按照規(guī)劃在某些區(qū)域進(jìn)行水利工程新建，這樣才能保證該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。因此，對(duì)目標(biāo)區(qū)域的居民進(jìn)行移民規(guī)劃是一直都要面對(duì)的問(wèn)題，當(dāng)然對(duì)于當(dāng)?shù)氐木用駚?lái)說(shuō)，即使非自愿但也是不得不進(jìn)行的工作。對(duì)于水庫(kù)移民規(guī)劃安置是個(gè)較困難的工作，需要各層協(xié)調(diào)溝通，多方面努力才能保證移民的順利開展[2]。上世紀(jì)80年代開始，國(guó)家開始重視水庫(kù)移民規(guī)劃安置問(wèn)題，并且在該領(lǐng)域投入大量的人力和物力用來(lái)推動(dòng)該項(xiàng)工作的開展[3]。從目前實(shí)際情況來(lái)看，隨著水力資源的不斷開發(fā)與利用，水庫(kù)移民人員逐年增多，與社會(huì)同期發(fā)展，帶來(lái)了很多不可避免的矛盾。因此，本文設(shè)計(jì)一套適用于加高工程大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)，用來(lái)彌補(bǔ)水利工程移民研究不足的現(xiàn)狀。

王茂洋等[4]提出了一種基于云計(jì)算技術(shù)的征地移民信息化管理平臺(tái)，用來(lái)解決現(xiàn)階段對(duì)于水利工程和征地帶來(lái)的移民工作中存在的各種問(wèn)題。首先利用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建征地移民信息化管理動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，針對(duì)移民工作各階段的實(shí)際要求，采集居民基本信息并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤管理，利用該系統(tǒng)可以查詢移民后期的人員流動(dòng)現(xiàn)狀以及生產(chǎn)生活情況，并與初始未移民生活現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)征地移民工作的智能化和高效化管理，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明了該方法的實(shí)用性，并已在多個(gè)大中小型水庫(kù)中使用，但是無(wú)法滿足功能設(shè)計(jì)要求。袁維華等[5]為了驗(yàn)證地鐵運(yùn)營(yíng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)的實(shí)用性，以北京地鐵為例，基于BIM技術(shù)構(gòu)建，構(gòu)建北京地鐵信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用空間管理，對(duì)地鐵的設(shè)備和維修進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化管理，利用該系統(tǒng)結(jié)合BIM+FM管理模式，實(shí)現(xiàn)地鐵安全管理的多平臺(tái)融合管理，利用該系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)資源管理都具有重要的實(shí)用價(jià)值。

基于以上研究背景，本文從硬件和軟件兩方面，設(shè)計(jì)水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)，從而滿足設(shè)計(jì)要求。

1 大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)總體架構(gòu)

大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)主要采用Arc SDE開發(fā)框架的架構(gòu)，主要采用服務(wù)器模式[6]，數(shù)據(jù)庫(kù)主要采用SQL Server服務(wù)器，利用ASP.NET-WEB對(duì)水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。其總體架構(gòu)圖見圖1。

圖1 大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)總體架構(gòu)

大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)總體架構(gòu)主要分為4個(gè)層次，分別是用戶層、數(shù)據(jù)采集層、應(yīng)用層和信息服務(wù)層[7]。其中，應(yīng)用層是整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的核心部分，主要用于服務(wù)普通用戶和系統(tǒng)管理員，應(yīng)用層是實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)軟件運(yùn)行的終端；數(shù)據(jù)采集層主要是在用戶層和應(yīng)用層中間，用戶互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集與分析；信息服務(wù)層是整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)中的重要層面，主要負(fù)責(zé)提供水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息的服務(wù)，包括基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能和數(shù)據(jù)服務(wù)功能，以及水庫(kù)規(guī)劃管理信息管理功能。

1.2 設(shè)計(jì)水庫(kù)移民戶錄入服務(wù)器

水庫(kù)移民錄入服務(wù)器主要完成水庫(kù)移民管理的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)移民各項(xiàng)指標(biāo)的管理功能。為了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化處理，利用EAServer進(jìn)行鏈接緩存[8]，避免組件分別操作造成資源的浪費(fèi)。

根據(jù)構(gòu)建水庫(kù)移民戶錄入服務(wù)器所需的功能，給出相應(yīng)的組件結(jié)構(gòu)圖見圖2。

圖2 水庫(kù)移民戶錄入服務(wù)器組件結(jié)構(gòu)圖

水庫(kù)移民戶錄入服務(wù)器的組件執(zhí)行流程如下：

Step1：獲取移民戶信息；

Step2：獲取移民戶的家庭成員信息，以及對(duì)應(yīng)的固定資產(chǎn)和房屋樹木信息；

Step3：根據(jù)實(shí)際的移民戶的信息，錄入到水庫(kù)移民服務(wù)器中；

Step4：根據(jù)錄入系統(tǒng)的組件結(jié)構(gòu)，獲取相應(yīng)的移民戶信息并添加到表信息中，通過(guò)對(duì)移民戶信息的更新實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)信息的監(jiān)控；

Step5：根據(jù)需要的組件信息，調(diào)用相對(duì)應(yīng)的居民對(duì)象，并根據(jù)居民現(xiàn)有的信息狀態(tài)，通過(guò)客戶端引用的方式進(jìn)行傳遞，通過(guò)Retrieve方式實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象信息的操控；

Step6：調(diào)用居民規(guī)劃管理信息，完成對(duì)應(yīng)的事務(wù)管理，根據(jù)組件時(shí)間，在操作過(guò)程中撤銷數(shù)據(jù)的居民信息錄入[9]，斷開服務(wù)器再重新連接。

綜上所述，完成水庫(kù)移民戶錄入服務(wù)器流程的設(shè)計(jì)，結(jié)合居民實(shí)際的規(guī)劃管理信息，減少共享帶來(lái)的資源消耗，增強(qiáng)錄入服務(wù)器的整體性能。

2 大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 構(gòu)建大型水庫(kù)影響范圍分析模型

在大型水庫(kù)的建設(shè)中，通過(guò)構(gòu)建大型水庫(kù)影響范圍分析模型，分析水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中的影響范圍，其主要包括土地征收的影響、水庫(kù)建設(shè)區(qū)的影響以及水庫(kù)建設(shè)后的影響。一般來(lái)講，大型水庫(kù)建設(shè)地區(qū)的影響可以通過(guò)水庫(kù)建設(shè)過(guò)程的影響范圍得到。在水庫(kù)的建設(shè)中，存在一個(gè)大型水庫(kù)的死水位區(qū)，其中永久淹沒的地區(qū)屬于死水位區(qū)，而最高水位區(qū)不會(huì)受水庫(kù)的風(fēng)浪等影響。一般對(duì)大型水庫(kù)產(chǎn)生影響的是風(fēng)浪爬高和岸堤的坡度[10]，其影響范圍的經(jīng)驗(yàn)公式為：

(1)

其中：hf為大型水庫(kù)的風(fēng)浪高度；h為大型水庫(kù)加高工程的高度；β為水庫(kù)的坡度；vs為水庫(kù)內(nèi)的水流速；d為波浪的流程；λ為影響范圍系數(shù)。

假設(shè)水庫(kù)的防洪水位為MWL，水庫(kù)水位最高點(diǎn)的最大流速為Wv，則可以得到加高工程水庫(kù)淹沒的最高方程式L，滿足下式：

L=MWL+3.2λ*0.020 8(Wv)5/4*d1/3*tanβ

(2)

根據(jù)式(1)和式(2)可以看出，當(dāng)求出L后，就可以結(jié)合空間分析理論[11]，對(duì)大型水庫(kù)影響范圍的加高工程區(qū)域進(jìn)行定位，根據(jù)拓?fù)浞治瞿Ｐ?，得到大型水?kù)影響范圍分析模型。其模型的具體功能技術(shù)流程見圖3。

圖3 大型水庫(kù)影響范圍分析模型結(jié)構(gòu)

根據(jù)以上計(jì)算，完成了大型水庫(kù)影響范圍分析模型的構(gòu)建。

2.2 設(shè)計(jì)水庫(kù)移民安置規(guī)劃程序

在設(shè)計(jì)水庫(kù)移民安置規(guī)劃程序之前，首先要對(duì)當(dāng)?shù)匦枰泼竦娜藛T進(jìn)行基礎(chǔ)調(diào)查，確定從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)，以及從事二、三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移人員，在安置的過(guò)程中，將人員的規(guī)劃放在首要位置[12]，通過(guò)對(duì)從事農(nóng)業(yè)和二、三生產(chǎn)失業(yè)移民數(shù)據(jù)的采集，完成其產(chǎn)業(yè)安置規(guī)劃。移民的首要問(wèn)題就是建房生存，對(duì)安置區(qū)的環(huán)境和容量進(jìn)行分析，合理安排移民戶的耕地面積和建房的土地面積，從而確定安置區(qū)需要開發(fā)的住房面積和耕地面積，完成對(duì)移民的生活安置。

基于加高工程大型水庫(kù)對(duì)周圍的影響，獲取其影響范圍，并通過(guò)空間拓?fù)浞治鯷13]，獲取當(dāng)前安置移民區(qū)的實(shí)際狀況，獲取當(dāng)前移民影響的農(nóng)耕面積和總?cè)丝跀?shù)，即：

(3)

Mx=Mi+Mj

(4)

其中：Mn為移民戶中從事農(nóng)業(yè)的人口數(shù)量；Nz為水庫(kù)淹沒影響的農(nóng)用耕地?cái)?shù)目；Nzq為影響區(qū)未被淹沒的農(nóng)用耕地?cái)?shù)據(jù)；Mz為移民區(qū)設(shè)計(jì)中的務(wù)農(nóng)人數(shù)；p為人口的增長(zhǎng)率；Mj為二、三產(chǎn)業(yè)的安置人口數(shù)；Mx為待安置的人口數(shù)量。

獲取水庫(kù)移民的各個(gè)產(chǎn)業(yè)的安置人口數(shù)目，分析水庫(kù)移民安置區(qū)的農(nóng)地面積和建筑面積[14]，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理規(guī)劃。水庫(kù)移民安置規(guī)劃程序的步驟如下：

首先，對(duì)需要安置的水庫(kù)移民數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)中的SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)用需要安置的水庫(kù)移民的人口數(shù)量以及從事產(chǎn)業(yè)的具體情況，對(duì)應(yīng)人口的耕地面積和人口的增長(zhǎng)率以及需要安置的建房面積和耕地面積。其次，對(duì)備選的水庫(kù)移民安置地進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用，包括安置地的可耕種土地面積、可建房面積，并對(duì)其進(jìn)行合理的規(guī)劃。再次，對(duì)水庫(kù)移民安置地的環(huán)境進(jìn)行分析，分析出安置土地的可遷入人口數(shù)量和可耕地面積[15]，然后對(duì)水庫(kù)移民的人口數(shù)與所需耕地面積進(jìn)行對(duì)應(yīng)匹配處理。最后，對(duì)水庫(kù)移民安置程序進(jìn)行優(yōu)化配置，將遷入的水庫(kù)移民分配到相應(yīng)的安置區(qū)，并進(jìn)行優(yōu)化配置，最終得到水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息的遷移圖和安置信息圖，為水庫(kù)移民的決策者提供決策參考信息。

3 系統(tǒng)測(cè)試分析

3.1 策略分析

在測(cè)試本文中水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)時(shí)，為了達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，滿足移民過(guò)程的管理需要，測(cè)試過(guò)程分為功能測(cè)試和性能測(cè)試兩部分。

功能測(cè)試是對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試，采用服務(wù)請(qǐng)求-結(jié)果反饋的方式，測(cè)試移民規(guī)劃管理信息的傳輸量、系統(tǒng)反饋的準(zhǔn)確率和響應(yīng)速度，從而衡量系統(tǒng)功能的健壯性。

性能測(cè)試是當(dāng)多名不同的用戶同時(shí)登錄系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中各項(xiàng)事務(wù)的響應(yīng)時(shí)間和吞吐量情況，從而衡量系統(tǒng)性能的優(yōu)越性。

3.2 設(shè)置測(cè)試參數(shù)

基于3.1中的策略分析，為保證大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置參數(shù)見表1。

表1 參數(shù)設(shè)置情況

3.3 設(shè)置測(cè)試環(huán)境

根據(jù)系統(tǒng)測(cè)試中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置情況，設(shè)置測(cè)試環(huán)境見表2。

表2 測(cè)試環(huán)境

3.4 功能測(cè)試

規(guī)劃管理功能測(cè)試中，在系統(tǒng)中隨機(jī)選取200名用戶，對(duì)移民區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃管理，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量、響應(yīng)情況。規(guī)劃管理功能測(cè)試狀況見表3。

表3 規(guī)劃管理功能測(cè)試狀況

系統(tǒng)的響應(yīng)情況見圖4。

圖4 規(guī)劃管理功能測(cè)試的耗時(shí)情況

經(jīng)過(guò)上述功能測(cè)試，當(dāng)多名用戶同時(shí)登錄水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)時(shí)，移民規(guī)劃管理功能的反應(yīng)速度比較快，回應(yīng)用戶請(qǐng)求的錯(cuò)誤率為0%，能夠滿足移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

3.5 性能測(cè)試

為了測(cè)試水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的性能，模擬50名用戶同時(shí)登錄系統(tǒng)時(shí)，操作各項(xiàng)事務(wù)的響應(yīng)時(shí)間情況，測(cè)試結(jié)果見表4。

表4 各項(xiàng)事務(wù)的響應(yīng)時(shí)間情況

表4的結(jié)果顯示，當(dāng)50名用戶同時(shí)登錄系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的多用戶響應(yīng)時(shí)間比較低，平均響應(yīng)時(shí)間在1秒以內(nèi)，可以滿足移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的預(yù)期設(shè)計(jì)要求。

水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)在一天內(nèi)的吞吐量情況見圖5。

圖5 系統(tǒng)吞吐量測(cè)試結(jié)果

從圖5的結(jié)果可知，水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)吞吐量為29 356 bytes。按照系統(tǒng)的網(wǎng)路占用率來(lái)看，水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)還沒有全部被占滿。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文提出了加高工程大型水庫(kù)移民規(guī)劃管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)的功能和性能均可滿足設(shè)計(jì)要求。但是本文的研究還存在很多不足，在今后的研究中，希望可以針對(duì)水庫(kù)移民研究?jī)?nèi)容和理論的零散性展開系統(tǒng)性研究，以彌補(bǔ)文中系統(tǒng)的不足。