第一篇
1系统结构性需求
系统包括两个子系统:数据库管理子系统及信息查询与输出子系统。本系统拟采用四层架构，全部数据在建立数据库的基础上由数据库管理子系统管理，通过．NetFramework、aps．net、ado．net等通用接口或中间件对子系统提供数据访问接口。如图1所示，不同的服务层具有不同的应用特点，在管理系统建设中也具有不同程度的复用和更新。其中数据层和组件层的通信采用数据库适配器技术，支持多源异构数据库的读取和存储。业务层通过对组件层的细粒度服务进行封装，提供简洁实用的业务操作服务。表现层采用客户端网页浏览器，实现可视化操作。系统体系结构如图1所示。
2数据库管理子系统需求
数据库需要存储各类测站的水文技术装备及基础设施信息，以及GIS地图信息。因此，在设计数据库时，需要考虑数据容量和数据库的访问人数。为了保证系统运行的效率及稳定性，建议采用Oracle或SQLServer等数据库。数据库管理子系统是信息查询与输出子系统实现的基础。利用数据库管理子系统，实现数据录入与修改，用户的建立及权限分配等功能。
2．1数据源分析
按照等级划分，水文局从高到低四级单元组织结构分别为:水文局、勘测局(七个水文水资源勘测局、水环境中心等)、分中心与巡测基地、测站(分为水文站、水位站、雨量站、水质站等)。作为设施设备管理系统，主要对各级单元设施设备实施分级、分类管理。单元数据源主要包括:水文机构单元基本情况一览表、测验项目表、多媒体表、单元特征值表、设施设备编码表、设施设备建设标准表、设施情况表、设备情况表、设施维修记录、设备检修记录、项目管理表、人员信息表等;另外为了具体了解某些设施、设备的重要参数和环境状况，需要特别编制其信息表，主要有超声波水位计表、浮子式水位计表、压力式水位自记表、观测场表、缆道表、测船表等。
2．2用户与权限管理分析
用户与权限管理由系统管理员使用，主要功能体现在以下几个方面。(1)定义用户，建立长江水文用户人员信息表，表中应包含长江水文所有在职职工，每个用户属于四级单元组织架构中的一级。作为系统登录的入口，表中没有定义的用户不能进入系统。用户角色包括系统管理员、数据管理员和客户端用户，客户端用户又分为高级用户和一般用户。根据不同的用户级别和角色，控制用户对系统的功能操作，以达到用户分级管理和应用的目的。在用户登录的过程中，需要指定登录用户的用户角色和所属单元，不同的登录身份进入不同的页面，拥有不同的功能。(2)具有系统管理员和数据管理员身份的用户可以使用数据库管理功能。系统管理员负责本单位及所有下属单位数据库数据的修改、添加、删除和日常维护。
水文局和勘测局级可以设置系统管理员，每个单元的系统管理员最多可以有2个，可以进入权限管理页面设置本单元及下属单元的系统管理员和数据管理员。水文局系统管理员具有最高权限级别。数据管理员负责本单元及下属单元的数据库数据的修改、添加、删除和日常维护;所有单元都可以设置自己的数据管理员，每个单元的数据管理员最多可以有3个;在测站级别，数据管理员可以是上级单元下属的其他单元的人员。(3)客户端用户可以进入三维WEB浏览器进行各类统计分析和查询。高级用户可以操作系统所有的查询功能，并可以将查询结果以文档的形式下载到本地客户端;高级用户可以查询所属单元人员信息，水文局级高级用户可以进行项目建设管理查询;普通用户只可以操作系统的部分功能，而且不能下载、保存查询结果。
2．3数据库管理与维护
数据库管理与维护由系统管理员和数据管理员使用。以数据管理员身份登录，可以直接进入数据库管理页面;以系统管理员身份登录，在权限管理员页面上也可以进入数据库管理页面。主要有以下功能要求:(1)数据库表显示。以列表的形式列出数据库中所有的表，并能以Excel表的形式下载。(2)数据库表操作权限分配，如人员信息表只有高级人员可以看到并查询。(3)数据编辑。可以对数据库表中的数据进行增加、删除、修改操作。(4)多媒体数据(图片、视频、音频等)上传、修改、删除功能。(5)查询结果过滤。查询满足特定条件的记录，并能以Excel表的形式下载。(6)数据批量入库。可以将要批量入库的数据存放在Excel表中，然后将Excel表上传到服务器上，系统将自动完成Excel表中数据的入库。(7)数据库维护，包括数据库表备份、数据库恢复等功能。
3信息查询与统计分析需求
信息查询与输出子系统以B/S结构为主(含WebGIS结构)，同时结合适用于网络开发的三维可视化系统在客户端浏览器上运行。各水文单元分布于三维电子地图中，以规范的图标加以显示。右键点击各个单元图标，在弹出的菜单中选择相应的菜单项可以进行单个单元不同的信息查询。多个单元进行查询时由下拉式菜单操作。
3．1信息查询与统计分析
客户端三维主界面内，可以进行相关单元的信息查询与统计分析，包括基础单元信息查询与统计和多单元信息查询与统计。(1)基础单元信息查询与统计。浏览过程中通过单击三维界面中的单元图标来实现，主要包括单个单元的基本情况、多媒体信息、设施分类信息、设备分类信息、设施设备与标准配置对比、设施设备基本信息、设施检修与设备鉴定信息、人员信息、特征值信息、测验项目信息等数据库表进行查询与统计。(2)多单元信息查询与统计。通过对选中多个单元及相关设施设备，对所感兴趣的设施分类信息、设备分类信息、设施设备与标准配置对比、设施设备基本信息、设施检修与设备鉴定信息、人员信息等进行比较查询与统计对比。如图2所示，用户选择一个或多个水文测站，系统从数据库中调出相应的基础设施或技术装备现状规模，然后根据选定测站的站类及等级，自动从规范(SL276－2002)中找出相应等级测站的标准配置，从而进行比较，并对分析结果进行过滤，将比较结果呈现给用户，以Excel表的形式下载到客户端。
3．2项目建设管理需求
项目建设管理仅限于长江委水文局高级用户使用。可以了解工程项目建设、规划等信息，可以查询某测站在近年来已实施以及规划的项目信息，利于申报项目时检查不重复性;可以查询建设内容或规划建设内容，更合理地统筹规划，更科学快捷地对项目进行管理。主要包括项目批复与实施项目设施设备情况对比、实施项目与实有设施设备情况对比两个功能。通过查询现有的项目列表，将项目有关的批复情况、实施情况和实有设施设备情况以列表的形式进行显示，将查询结果以Excel表的形式下载到客户端，为管理者决策服务。
3．3设施设备预警需求
(1)设施设备预警高亮显示需求。设施设备过期单元高亮显示。对选中的某个或某些设施设备，搜索所选单元及其下属的所有单元。①如果某个单元存在过期的该类设施设备，则对此单元进行高亮显示(红色);②如果某个单元存在即将过期(由用户设定使用期)的该类设施设备，则对此单元进行高亮预警(黄色)，即将过期的时间段由用户设定。(2)设施设备检修或维修时间过期单元高亮显示。对选中的某个或某些设施设备，搜索所选单位及其下属的所有单元。①如果某个单元存在检修时间即将到期的设施或维修时间即将到期的设备，则对此单元进行高亮预警(黄色)，即将到期的时间段由用户设定;②如果某个单元存在检修时间过期的设施或维修时间过期的设备，则对此单元进行高亮预警(红色)。(3)设施设备配置未达标单元高亮显示。不同的单元类别具有不同的标准，需按照单元类别进行设计，对选中的某个或某些设施设备，搜索选中某单元类别的所有单元，如果某个单元的某种设施或设备的配置未达标，则对此单元进行红色高亮显示。
4结语
需求分析作为系统研发的总纲，为系统设计、模块设计与开发提供了基本依据。经过近一年的系统设计开发与模块集成，系统研发达到了预期的需求效果，大大方便了基础水文基建项目与基层水文设施的分类与管理，它的WEB浏览器查询模式、四级权限管理模式不仅方便了用户操作，还有效保证了数据的安全性与可扩展性;可扩展到有同类需求的水利部门，为水利系统设施设备开放管理提供方便。
作者：袁德忠 魏进春 单位：长江水利委员会水文局 长江水文技术研究中心
第二篇
1数据来源
长江流域河流信息主要涉及长江流域相关的shp图层，包括长江流域边界、长江流域一级流域、二级流域、三级流域、长江支流等。水文站点信息主要包括长江流域水文站、水位站、雨量站、蒸发站、基地或中心站。其中，基地或中心站划分为长江委中心站、勘测局和勘测队3个层次，与系统的权限划分相关。系统业务数据主要是指数据库中21张表，主要信息包括水文机构单元基本情况、断面控制点基本情况、测站测验项目基本情况、单元特征值信息、设施设备建设标准信息、设施信息、设备信息、设施维修信息、设备检修信息、项目建设管理信息、人员信息、系统权限信息等。
2系统设计
2．1系统总体设计
长江水文基础设施设备管理系统总体为B/S架构，包含浏览器端和服务器端两部分。浏览器端需要安装三维浏览插件，用于在浏览器中显示三维虚拟场景，进行三维虚拟环境下的相关操作;服务器端包括Web服务器、数据服务器和影像服务器。Web服务器采用Windowsserver2003及以上操作系统，用IIS6．0及以上版本进行网站的;数据服务器上安装SQLServer2005及以上版本，存储系统的所有属性数据;遥感影像、DEM数据、shp图层数据存放在影像服务器上，通过GaeaServer用IIS6．0及以上版本数据。
2．2系统功能设计
长江水文基础设施设备管理系统主要包括6个功能模块:三维可视化子系统、用户登录和权限管理子系统、信息查询与统计分析子系统、项目建设管理子系统、设施设备高亮显示子系统及数据库管理子系统。三维可视化子系统主要实现三维虚拟环境下的场景浏览、数据仿真、三维空间分析等功能。用户登录和权限管理子系统包括用户登录和权限管理，在用户登录的过程中要指定用户的身份(系统管理员、数据管理员、用户)，不同的身份具有不同的权限，对应可进入不同的页面。信息查询与统计分析子系统主要是对单个单元或多个单元的相关信息进行查询或统计。
项目建设管理子系统主要对现有项目的实施情况和批复情况进行统计和分析，以帮助长江委水文局的决策者进行项目决策。设施设备高亮显示子系统主要是对存在过期设施设备、设施设备配置未达标或设施检修与设备鉴定维修时间过期的单元进行高亮显示，并将查询结果以列表形式进行显示。数据库管理子系统主要功能包括:管理数据库中的所有表，可以增加、删除、修改数据库表中的数据，在增加、修改数据时，采用多种方法严格控制用户的输入，以保证数据库数据的严谨性、正确性;提供多媒体数据(图片、视频、音频等)的上传、修改、删除功能;提供数据库查询结果的过滤功能;提供数据库数据查询结果的下载功能。
2．3数据组织方式
系统业务数据直接存放在SQLServer2005数据库中;影像数据、DEM数据和shp图层数据通过ArcSDE中间件存储在数据库中。属性数据系统通过ADO．net进行调用，影像数据和DEM数据为WMS，shp图层数据为WFS。
3系统实现
长江水文基础设施设备管理系统为B/S架构，服务器端操作系统采用Windowsserver2008，服务器端开发语言为ASP．net，数据库采用SQLServer2005;客户端安装三维浏览插件，开发语言为JavaScript;开发环境为VisualStudio2010，运行库为．NetFramework4．0。三维浏览插件基于GaeaExplorer软件。浏览器包括了主菜单、查询控制、浏览控制器和三维主视图。系统提供了三维场景漫游、图形与属性的双向查询、数据查询与统计分析、数据库管理等功能，同时还提供了用户角色权限管理功能，主要提供给系统管理员使用，负责人员权限管理、数据库更新等工作。
4结语
长江水文基础设施设备管理系统的成功应用能够保证长江水文基础设施设备管理的统一性、科学性和高效性，大大提高规划基建的工作效率和基础设施设备的预警管理水平，为促进水文信息化的向前发展做出贡献。
作者：成晓芳 邹旭 李鹏飞 单位：武汉电力职业技术学院 南京市国土资源局信息中心 武汉大学
