防汛抗旱指挥管理系统的设计与实现

宋丽华* 王典起** 张建成* 马晓红 刘鲲鹏 于小苇

SONG Li-hua WANG Dian-qi ZHANG Jian-cheng MA Xiao-hong LIU Kun-peng YU Xiao-wei 摘　要 本系统采用先进的技术，开发防汛抗旱指挥管理系统，实现信息共享、应用协同、服务智能。在了解济

南水务业务现状的基础上，结合水务业务的新形势、新政策，提出了管理系统的设计目标、系统架构、系统接口、数据库和系统安全设计，对系统的主要功能及组成进行了设计与实现，指出了系统的创新点，分析了系统的应用效果和前景。该系统提高了水务工作效率和服务水平，对防灾减灾救灾有着重要意义。

关键词 济南水务；防汛抗旱；大数据；数据共享；公共服务

doi：10.3969/j.issn.1672-9528.2020.04.021

0 引言

党的十九大要求，坚持新发展理念，推动四化同步发展；深化供给侧结构性改革，加强水务相关基础设施网络建设；加快水污染防治，实施流域环境综合治理；全面增强执政本领，运用互联网技术和信息化手段开展工作；提高水务业务管理的社会化、法治化、智能化、专业化水平；健全水务安

全体系，提升防灾减灾救灾能力；推进绿色发展，推进水资源全面节约和循环利用，实施国家节水行动[1]。

济南市城乡水务局统筹管理全市城乡河道、农水、城水、泉水保护、污水处理及节水等涉水事务，主持建设了防汛抗旱指挥管理系统（以下简称“系统”），引用先进的信息化技术，通过整合水务信息化资源，优化水务信息化资源配置，建立和健全标准规范体系和安全体系，实现城乡水务管理的

* 山东正中信息技术股份有限公司 山东济南 250014** 济南市城乡水务局 山东济南 250099

[基金项目]济南智慧水务项目(一期)，项目编号：JNCZGK-2018-0003

信息共享、应用协同和服务智能，助力水资源规划、调度、保护和管理，实现水资源环境的综合监测和综合利用，加快推进了水务系统向现代水务、智慧水务、可持续发展水务的转变[2]。

4 结语

从健康淄博一卡码（通）的推行来看，我国电子居民健康卡的推行还存在着很多问题。如果在今后的推行中，政府能够加大投入，运用好互联网这一良好平台，监测好居民对此平台的学习掌握情况，相信推广效果会有所改善，更多的人会在今后就医保健过程中选择使用一卡通。

首都经济贸易大学，2018.

[5]周乐明,王显科.发行电子居民健康卡的思考[J].医学信息学杂志，2017,38（10）:16-20.【作者简介】

刘心语（1999-），通讯作者（573581948@qq.com），女，汉族，山东淄博人，潍坊医学院在读，研究方向：智慧医疗；

马哲（1999-)，女，汉族，山东青岛人，潍坊医学院在读，研究方向：智慧医疗；

王晨露（1998-），女，汉族，山东潍坊人，潍坊医学院在读，研究方向：智慧医疗；

张田（1999-)，女，汉族，山东济宁人，潍坊医学院在读，研究方向：智慧医疗；

姜玉珠（1999-），女，汉族，山东临沂人，潍坊医学院在读，智慧医疗。

（收稿日期：2020-03-02 修回日期：2020-03-24）

参考文献：

[1] 孙卫,伊桂林,林志稳,等.市民健康信息系统应用研究[J].中国数字医学, 2011,6(8): 26-28.

[2]叶荔姗,徐秋实,姚毅虹,等.区域电子健康卡建设规划与实践[J].医学信息学杂志,2019,40(05):22-27.

[3]郑静,靳淑雁,朱远艳,等.市民健康卡便民措施功能设计与应用[J].中国数字医学, 2013,8(6):60-62.

[4]王淼. 北京市空巢老人智慧社区养老服务研究[D].北京:

642020年第4期信息技术与信息化计算机应用1 系统的设计与实现1.1 系统设计目标

系统建设的总体目标是实现数据信息根据预警和险情进行关联集成推送，基于GIS地图对人员及物资情况进行集中展现和可视化指挥[3]。

系统的主要目标包括：（1）数据整合。将基础数据、实时数据、多媒体数据以及管理数据进行有效地融合，建立统一的数据集成规范，实现基础资料的数字化、动态数据流程化、实时数据自动化。（2）防汛会商信息可视化展示。对水雨情信息、工情特性及隐患、即时现场视频/图片、气象、国土、险情发生的影响范围及覆盖人口、责任部门及责任人等相关信息以及历史上类似情况的出现情景及处理方式等进行自动关联和展示。（3）会商指挥和应急处置。建立科学的计算模型、经验模型和洪水分析模型等，结合预案、预定路线、物资储备等基础信息，给出抢险救援的最佳方案，为应急抢险救援和预测分析指挥提供决策辅助。（4）旱情研判。

对灌区和旱情等级进行计算，采用多种形式对旱情结果及关联信息进行直观展示。1.2 系统架构设计

系统的总体架构包括IaaS层（政务云）、PaaS层（包括水情、雨情、旱情等业务数据库，大数据服务，地图信息服务，视频大数据服务，应用支撑服务）、SaaS层（包括防汛抗旱指挥管理系统、统一门户等）、标准规范体系和信息安全体系[4,6]。系统的总体架构图，如图1所示。1.3 系统接口设计

系统接口从内部接口和外部接口两方面进行设计。通过内部接口对系统的数据、功能模块等基于接口进行管理和维护，满足系统功能的可拓展性；通过外部接口对系统需要接入的水文局等其他部门业务数据、济南水务大数据中心平台数据、济南水务其他业务系统业务数据等基于接口进行管理和维护[5,10]。

图1 总体架构图

2020年第4期65计算机应用信息技术与信息化调用济南水务大数据中心平台的数据包括基础信息（包括测站基本信息、水库特征信息、塘坝特征信息、河道特征信息等）、雨水情数据（包括降雨量，河道水位、流量、水深，水库水位、蓄水量、出库流量，塘坝水位等）、旱情数据、应急保障数据、视频监测数据等。

调用济南水务其他业务系统的数据包括应用支撑平台数据、地理信息平台数据、视频大数据基础平台数据。（1）应用支撑平台数据包括统一用户管理数据、单点登录数据、工作流引擎数据、短信服务数据、报表数据、消息推送数据、门户集成数据等。（2）地理信息平台数据包括水库、河道、堤防等基础图层数据，重点区域图层数据，应急保障图层数据等。（3）视频大数据基础平台数据包括视频图像流数据、视频图像的操作数据、事件分析数据等[7,12]

。

1.4 数据库设计

系统的数据库设计包括基本信息表、实时信息表、公用信息表、实时雨水情拓展表、水库信息表、堤防信息表、通讯录信息表、会商信息表、其他信息表等九大类。其中，（1）基本信息表，包括测站基本属性表（表结构，如表1所示）、测站报送任务表、库（湖）站关系表、堰闸站关系表、河道站防洪指标表、水位流量关系曲线表、洪水传播时间表、大断面测验成果表、单位名称编码表等。（2）实时信息表，包括降水量表、日蒸发量表、河道水情表、水库水情表、堰闸水情表、泵站水情表、含沙量表、气温水温表、地下水情表、河道水情多日均值表、蒸发量统计表、降水量统计表等[8,13]。1.5 系统安全设计

系统采用济南政务云计算中心提供的防火墙、入侵防御、堡垒机、WEB 防护等系列安全保障产品和CA认证中心进行基础安全防护和数字证书安全认证管理。在此基础上根据应用的保密和安全需要采取进一步的安全防护措施[9]。1.6 系统的主要功能及组成1.6.1 汛情监测预警系统

汛情监测预警系统建设的主要功能包括：（1）实时雨情。对济南市行政降雨量、时段降雨量等降雨信息进行统计和展示。（2）实时水情。对水库、塘坝、河道、易积水区、重点关注区的相关水情指标进行统计和展示。（3）视频监控。显示视频站点分布情况，查看实时监控信息。（4）综合预警。采用地图上闪烁和短信报警的方式，对6小时雨情预警、河道告警、水库告警、易积水区告警四类信息进行预警[11,14]。1.6.2 城市内涝监测预警系统

城市内涝监测预警系统建设的主要功能包括城市雨情和城市水情，提供城市内涝监测和对险情告警的功能。（1）城市雨情。对济南市城区行政区划的降雨量、时段降雨量、极

662020年第4期值雨量等降雨信息进行统计和展示。（2）城市水情。对河道、易积水区、重点关注区的相关水情指标进行统计和展示。1.6.3 旱情研判系统

旱情研判系统建设的主要功能包括：（1）旱情监视。提供墒情站点监测信息、农村人饮水困难分布等旱情监视信息，显示全市旱情分布状况和影响程度。（2）水源分布。提供全市水源分布状况，包括引黄灌区、水库等水源的蓄水量及分布情况。（3）旱情分析与预测。采用旱情相关算法对旱情进行分析和预测，对全市的旱情实况进行统计和展示。（4）旱情评估。依据相关标准规范和规定，对干旱情况及相关支撑数据进行评价。

表1 测站基本属性表的表结构

序号字段名字段

类型是否主键标识及长度为空序号1测站编码STCDC(8)N

1

2测站名称STNMC(30)3河流名称RVNMC(30)4水系名称HNNMC(30)5流域名称BSNMC(30)6经度LGTDN(10,6)7纬度LTTDN(10,6)8站址STLCC(50)9基面名称

DTMNM

C(16)

…

1.6.4 值班值守系统

值班值守系统建设的主要功能包括：（1）值班安排。（2）填写日志。（3）值班监控。（4）值班记录。（5）短信通知。通讯录。（7）群组管理。（8）低洼地区调查一览表。（9）易积水路段值守一览表。（10）水库负责人。（11）传真记录。1.6.5 山洪灾害系统

山洪灾害系统建设的主要功能包括：（1）监测预警。对济南市山洪灾害点的分布及监测情况进行统计和展示。（2）调查评价。依据相关标准规范和规定，对简易雨量站、路涵、历史山洪灾害点、水闸、塘坝、无线预警广播站、重点防治区、重要城集镇住房、安置点等数据进行评价。（3）雨量预警设置。对山洪灾害雨量预警值进行设置和监控，超过预警值时，进行短信通知。预警设置内容包括测站名称、地址、时段预警、预警值、预警内容等。1.6.6 会商指挥管理系统

会商指挥管理系统建设的主要功能包括会商准备、开始会商、会商记录和环境准备等。

（6）1.6.7 决策支持系统

决策支持系统建设的主要功能包括：（1）工作评估。对决策支持相关工作进行数据维护与管理。（2）预案管理。通过新增、修改、删除对应急预案文档进行管理。（3）预警发布。发布预警，对预警发布、升级、降级、解除进行操作和维护。（4）应急响应。显示济南市防汛四级应急响应信息，包括启动条件和响应行动。（5）应急保障。对物资仓库分布情况和应急队伍信息进行展示。1.6.8 数据维护系统

数据维护系统建设的主要功能包括：（1）测站管理。（2）库（湖）站防洪指标。（3）库（湖）汛限水位。（4）河道防洪指标。（5）应急保障。（6）预案类型管理。（7）汛情简报发布。（8）传真记录管理。2 系统的创新点

防汛抗旱指挥管理系统建设依据全国性信息化建设统一规划和济南智慧水务建设方案，保证系统全面建成的同时提出了四个方面的创新，即增强数据信息整合和数据共享应用水平，拓展协同服务门户支撑事中事后服务应用，提高水务工作效率和服务水平，提升防灾减灾救灾能力。3 系统的应用效果及前景

防汛抗旱指挥管理系统的统筹规划建设，积累了海量的应用数据资源，为进一步开展山东省全省数据中心资源的增值开发利用以及大数据创新服务奠定了基础。

防汛抗旱指挥管理系统的建设，实现了对雨情、水情、旱情、山洪灾害等的实时监控和预警，实现了汛期值班排班的便利化、规范化，实现了对人员和物资的可视化指挥，提高了水务业务管理的智能化、专业化水平，为水务系统向现代水务、智慧水务、可持续发展水务的转变奠定了基础。4 结束语

基于国家水务业务现代化管理的指导思想，防汛抗旱指挥管理系统的建设，全面提升了水务业务各项活动的效率和效能，推动了水务现代化进程。通过有效整合信息资源，形成了以信息化和共享机制为平台的水务业务管理模式；提高了不同业务部门间的协同能力；通过对信息资源的深度开发和利用，增强了公众服务能力，提高了行政管理能力。

参考文献：

[1]水利部.《全国水利发展“十三五”规划》[R].2016.[11] 济南市城乡水务局 . 济南智慧水务项目（一期）建设方案[R]. 2018.

信息技术与信息化计算机应用[2]山东省水利厅.《山东省水利信息化发展“十三五”规划》[R]. 2016.

[3]国务院.《国务院关于加快推进“互联网+政务服务”工作的指导意见》[R].（国发〔2016〕55号）.

[4]山东省《.山东省加快推进“互联网+政务服务”工作方案》[R]. （鲁政办发〔2017〕32号）.

[5]济南市城乡水务局《.济南市水利发展“十三五”规划报告》[R]. 2016.

[6]宋丽华，刘方爱.基于Web Service的网格服务功能的研究[J] .计算机技术与发展.2009,19(7):59-61.

[7]《关于进一步加强国家电子政务网络建设和应用工作的通知》[R].（发改高技〔2012〕1986号），2012年7月6日.[8]国务院.《促进大数据发展行动纲要》[R].(国发〔2015〕50号).

[9]公安部，国家保密局，国家密码管理局，国务院信息工作办公室.《信息安全等级保护管理办法》[R].（公通字〔2007〕43号），2007年6月22日.

[10]宋丽华，张建成,等.IT咨询服务支撑平台的设计与实现[J].计算机与现代化.2011(10):189-192.

[11]济南市城乡水务局.济南智慧水务项目（一期）建设方案. 2018.

[12]任强,宋丽华,等.软件产品监理要点分析研究[J].计算机与现代化.2011(12):75-77.

[13]宋丽华，吴建廷,等.信息化工程到货验收监理要点分析研究[J].信息技术与信息化.2017(3):127-130.

[14]杨鲁天，宋丽华,等.企业信用信息公示系统的设计与实现探索[J].信息技术与信息化.2018(12):161-164.【作者简介】

宋丽华（1983-），女，山东烟台莱阳人，高级工程师，硕士研究生，主要从事信息化工程监理咨询与标准化研究；

王典起（1988-），男，山东济南人，助理工程师，本科，主要从事政府水务信息化工作研究；

张建成(1973-)，男，河南许昌人，副研究员，硕士研究生，主要从事信息系统咨询与信息标准化研究；

马晓红（1978-），女，山东济南人，工程师，本科，主要从事信息化工程咨询与监理；

刘鲲鹏（1981-），女，山东平阴人，工程师，本科，主要从事信息化工程咨询与监理；

于小苇（1986-），女，山东商河人，高级工程师，本科，主要从事信息化工程咨询与监理。

（收稿日期：2020-03-05 修回日期：2020-03-27）

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