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    尉犁县水资源管理部门决策支持系统建设报告

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    摘 要
    依据UNDP新疆子项目“干旱、半干旱地区流域水资源管理与生态恢复示范区建设”任务三的要求,建设尉犁县水资源管理部门决策支持系统,项目为期二年,由联合国开发计划署、水利部、商务部中国国际经济技术交流中心和可口可乐公司四方合作建立,投资8万美元,旨在通过系统的建设和应用,提高水资源管理水平和效率,并为水资源管理部门提供决策支持,实现示范区水资源管理的规范化、科学化和高效率。根据进度安排,目前已完成尉犁县水资源管理部门决策支持系统程序开发和数据库建设工作。
    Abstract
    According to the UNDP Xinjiang Pilot Project “Arid, semi-arid area Basin Water Resources Management and the Ecology Restore Demonstration” duty three requirement, Water Resources Management Decision Support System for YuLi is developed. Funded by local government, UNDP and Coca-Cola Company, it is formulated by UNDP, CICETE and Ministry of Water Resources with a total input of US$ 80,000 during a 2-year period. It aims at enforcement of improvement water resources management and efficiency through the system developed and put into use; provide decision support for Management of water resources, district water resource management model achieving the standardized and scientific and high-efficiency. Based on the project schedule request, the Water Resources Management Decision Support System for YuLi design report has been completed in Aug, 2008; Program development and database construction has been completed in Dec, 2008.

     


    目 录
    摘 要 1
    ABSTRACT 1
    1. 系统建设背景 5
    2.系统完成情况 5
    2.1 设定目标 5
    2.2时间进度安排 5
    3. 工作完成情况及产出 5
    3.1 已完成工作 5
    3.2 产出 6
    3.3存在问题 6
    4. 资金使用情况 6
    5. 后续工作安排 6
    附件1 7

     

     

    附件
    1、 尉犁县水资源管理部门决策支持系统详细设计报告
    2、 尉犁县水资源管理部门决策支持系统程序
    3、 尉犁县水资源管理部门决策支持系统帮助文档
    4、 尉犁县水资源管理部门决策支持系统用户手册

     

     


    1. 系统建设背景
    尉犁县水资源紧缺,水质差,全县境内除库鲁克山区有微量泉水外,几乎没有产生地表水的条件,用水主要靠孔雀河、塔里木河引水,自然降水很少且时空分布不平衡。
    县水管总站和各个水管所缺乏统一的水量调度和水资源管理系统。现在水管总站的水资源调配方式主要是通过报表和手工操作的方式管理;水管所则完全依靠手工来完成。达西村等有已成立用水者协会的水资源管理部门已部分使用电子化办公,但也仅仅停留在打印报表等层面,还没有形成统一的系统。
    根据UNDP干旱、半干旱地区流域水资源管理与生态恢复示范区建设项目任务书的要求,需要建立一个处理水权分配、水量调度、水资源管理事务以及相关信息分析和处理的平台——水资源管理部门决策支持系统。该系统可以对示范区进行来水预测、需水分析、水量调度方案分析评价等工作,可以有效的提高示范区县乡村三级水资源管理部门水权分配和水量调度的效率和科学性。为示范区水量统一调度和生态环境保护提供操作平台和决策环境,全面提高示范区水资源管理部门水量调度业务处理能力。
    2.系统完成情况
    2.1 设定目标
    建设可靠、先进和实用的水量调度管理系统,旨在为流域水量统一调度和生态环境保护提供操作平台和决策支持,并为环境条件相似区域推广项目经验。
    2.2时间进度安排
    系统总体设计:2007年10月-2008年2月
    系统详细设计、系统开发:2008年3月-2008年8月
    信息采集入库、系统管理人员培训、各类文档编写:2008年9月-2008年12月
    系统评估验收 2008年12月
    3. 工作完成情况及产出
    3.1 已完成工作
    2007年10月-2008年8月,已完成系统设计、程序开发和数据库设计;
    2008年9月-2008年12月,完成系统开发和数据库建设。
    3.2 产出
    尉犁县水资源管理部门决策支持系统详细设计报告及尉犁县水资源管理部门决策支持系统、帮助文档和使用手册。
    3.3存在问题
    系统的管理模式和乡、村两级与总系统的交互模式有待完善。
    4. 资金使用情况
    根据原始预算,示范区规划设计、建设、管理及人员工资等总预算为8万美元,目前资金主要用于以下方面:系统设计费1.5万美元,系统开发费用:2万美元,信息采集和标准化费用:2万美元,计算机硬件配备费用1万美元,其他费用1.5万美元。
    5. 后续工作安排
    信息采集入库、系统管理人员培训、系统运行维护;

     

     

     

     

     

     


    附件1
    尉犁县水资源管理部门决策支持系统详细设计报告
    前 言
    根据联合国开发计划署(UNDP)“干旱、半干旱地区流域水资源管理与生态恢复示范区建设”项目的要求,开发建设尉犁县水资源管理部门决策支持系统。
    尉犁县水资源管理部门决策支持系统以水量调度和水资源管理业务流程为主线,以生态环境保护为目的,通过各种技术等手段,为辖区来水预测、需水分析、水量调度方案分析评价,内水量统一调度和生态环境保护等工作提供操作平台和决策环境,全面提高尉犁县水资源管理部门水量调度和水资源管理业务处理能力,主要有如下内容:
    (1)实现辖区水量调度的统一管理,合理地调度各乡、村的农业用水量,通过与工程措施的有效结合,满足水量调度目标——满足农业用水的同时保证生态用水。
    (2)实现对辖区各用水单元实际用水情况和分水情况的实时有效监督,自动生成合理的用水计划,满足辖区水资源统一管理目标,使辖区水资源得到合理配置、高效利用。
    (3)为水资源管理部门、用水单位、农民和科研人员搭建应用平台,作为电子政务的一部分,实现水资源管理的信息化。为示范区水资源有关数据管理,水权分配方案的编制和管理,水量调度方案的分析和评价,水资源信息的实时查询和发布,水资源管理日常事务的处理等工作提供平台。
    主系统交由县水资源管理部门管理,乡、村级可以通过网络使用系统并提交和获取相关数据,示范区的水权分配方案和水量调度方案以及日常的水资源管理事务等逐步转移到系统上完成。实现示范区水资源管理的规范化、科学化和高效率。
    1. 系统建设背景和内容
    1.1 系统建设背景
    尉犁县水资源紧缺,水质差,全县境内除库鲁克山区有微量泉水外,几乎没有产生地表水的条件,用水主要靠孔雀河、塔里木河引水,自然降水很少且时空分布不平衡。
    尉犁县根据不同流域和渠系共八个灌区。分别由八个水管所:兴平水管所、塔里木北干渠水管所、塔里木南干渠水管所、阿克苏甫水管所、墩阔坦水管所、喀尔曲尕水管所、孔雀河水管所、孔雀干渠水管所负责各灌区的供水服务工作,八个灌区分别在有4个在尉犁县孔雀河灌区(兴平干渠、天鹅闸、阿克苏甫和东干渠),4个在尉犁县塔里木河灌区(吾斯满河闸、卡尔曲尕水库引水闸、阿其克河和亚生哈迪尔)。
    县水管总站和各个水管所没有统一的水资源管理系统。现在水管总站的水资源调配方式主要是通过报表和手工操作的方式管理;水管所则完全依靠手工来完成。达西村等有已成立用水者协会的水资源管理部门已部分使用电子化办公,但也仅仅停留在打印报表等层面,还没有形成统一的系统。

    1.2 系统建设内容
    根据系统总体设计,尉犁县水资源管理部门决策支持系统是利用遥感、地理信息系统、通讯网络等技术手段,根据水量调度控制监测到的实时水情信息、遥感监测得到的灌溉、生态需水信息,通过水量调度模型,制定年度水量调度预案、月旬水量调度计划,确保水量调度目标的实现。
    根据以上建设目标,本子系统的主要建设内容包括:
     水资源管理主题数据库;
     来水分析与管理;
     需水分析与管理;
     现行水量调度方案编制;
     适度优化水量调度方案编制;
     水量调度方案管理;
     水量调度方案总结评价;
     水量调度应急咨询;
     取水许可业务管理;
     水权业务管理;
     系统管理与维护。
    2. 系统设计原则和依据
    2.1 设计依据
    (1)《塔里木河流域近期综合治理规划报告》,中华人民共和国国务院2001年6月27日批复,国函〔2001〕74号。
    (2)《塔里木河工程与非工程措施五年实施方案》,水利部黄河水利委员会勘测规划设计研究院,2002.4
    (3)《塔里木河流域近期综合治理非工程措施五年实施方案》,新疆维吾尔自治区塔里木河流域管理局,2002.2
    (4)《计算机软件单元测试》 GB/T 15532-1995
    (5)《计算机软件测试文件编制指南》 GB/T9386-1988
    (6)《中华人民共和国行政区划代码》 GB/T 2260-1995
    (7)《地下水监测规范》 SL/T 183-96
    (8)《灌溉与排水设计规范》 GB50288-99
    (9)《中华人民共和国水法》,2002年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过,2002年10月1日起施行;
    2.2 设计原则
    尉犁县水资源管理部门决策支持系统建设遵循“整体布局、统一设计、分步实施”原则,坚持实用性、可靠性、先进性、标准化和开放性的基本原则。
    (1)实用性原则
    系统建设从实际出发,尽量采用成熟的先进技术,兼顾未来发展趋势,量力而行。以经济实用为主,又适当超前,为以后的扩展留有余地。系统的设计和开发方面既要符合总系统的整体要求,又要考虑操作人员的实际情况,充分注意设计风格的统一性、界面的友好性、操作的简便性、功能的完善性、系统的可维护性和可扩展性等问题。
    (2)可靠性与安全性原则
    系统采用防震防尘隔离技术、关键信息热备份技术、信息搜集的一致性处理、信息使用的权限管理、严格的管理制度、严密的系统操作规程等手段,使系统设计及建设根据要求达到相应安全级别,确保系统长期可靠的运行。
    (3)先进性原则
    以应用为驱动,在充分利用现有设施和资源的条件下,力求高起点,广泛使用GIS、RS和数据库等先进技术,既满足近期需求,又适应长远发展的需要。
    (4)标准化和开放性原则
    充分考虑现代信息技术的飞速发展,采用开放式的网络体系结构和标准化设计,以适应未来功能升级的要求,使系统具有开放性、兼容性、扩展性,项目建设应优先选择符合开放性和国际标准化的产品和技术。在应用开发中,数据规范、指标代码体系、接口标准都应该遵循国家、水利部及国际规范要求。
    3. 功能设计
    3.1 来水管理
    尉犁县的来水有两大源流,孔雀河和塔里木河干流,分别由巴州水利局和塔里木河管理局进行水量分配。多年来水平均值,孔雀河来水1.67亿m3,塔里木河来水2.5亿m3。尉犁县水管总站将两大河的配水和地下水来水(0.3亿m3)总计4.5亿m3的水量分配给八个水管所的八个灌区。八个水管所:兴平水管所、塔里木北干渠水管所、塔里木南干渠水管所、阿克苏甫水管所、墩阔坦水管所、喀尔曲尕水管所、孔雀河水管所、孔雀干渠水管所、水利开发总公司等下属单位,各个水管所主要负责各灌区的供水服务工作,八个灌区分别在有4个在尉犁县孔雀河灌区(兴平干渠、天鹅闸、阿克苏甫和东干渠),4个在尉犁县塔里木河灌区(吾斯满河闸、卡尔曲尕水库引水闸、阿其克河和亚生哈迪尔)。
    3.2 需水管理
    需水管理试行农户和用水单位用水申报(通过农民用水者协会),每年农民用水者协会统计各个农户和用水单位需水量,然后提交给各个水管所。水管所汇总灌区内需水计划,并上报水管总站。水管总站根据当年来水情况,结合需水计划和生态需水情况,编制当年的需水计划表。
    孔雀河灌区在3月、4月、5月、6月、7月和8月有供水,其它月无供水。尉犁县塔里木河灌区,在2月、5月、6月、7月、8月、9月和10月进行水量调配。尉犁县兴平乡达西村就在兴平水管所的兴平灌区内,其中3月供水750万m3;4月供水1291万m3;5月供水310万m3;6月供水715万m3;7月供水1481万m3;8月供水1456万m3,共计6003万m3。这些水将分别用于达西村的农田灌溉、生态用水和生产用水等用途。
    3.3 方案编制及管理
    管理系统采用的是自上而下,层层管理办法。由巴州水利局将水分配给尉犁县水管总站管理,尉犁县水管总站再将水分给其下八个水管所中的兴平水管所协调管理,水管所再将水权分配到达西村农民用水者协会,由协会分配到每个达西村农户手中。系统交由尉犁县水管总站管理,兴平乡达西村可以通过网络使用系统并提交用水计划表和获取相关来水情况等相关数据。示范区——尉犁县兴平乡达西村的水权分配方案和水量调度方案以及日常的水资源管理事务等逐步转移到系统上完成,实现水资源管理的规范化、科学化和高效率。
    3.4 方案总结及评价
    本模块实现水量实际分配情况的统计分析和水量调度的年度总结评价功能。包括:
    (1) 水量资料整编和配水统计
    在一个水调年度内,将已发生的水量测量资料进行整编,统计各用水单元的用水量,进行全流域的水量平衡分析。
    可进行不同时段的资料整编和水量平衡分析,但限于一个水量调度年度。
    所需资料包括塔里木河“四源一干”各控制断面的实测水量资料,从水量调度主题数据库中得到。
    (2) 水量调度方案总结评价
    提供年度水量调度方案总结和评价功能,包括以下功能:
    不同时段水量调度预案与实际执行情况的对比分析;
    用水协议总结表;
    水量调度年度总结。
    3.5 系统管理维护
    系统管理:对水量调度主题数据库、模型库和知识库进行维护和管理。
    系统维护:包括用户登录、系统密码更新、用户名更新、系统完备性检查等。
    3.6 取水许可业务管理
    取水许可采用自下而上,层层申报的办法,每个用水单位向上级用水单位(达西村农户—达西村农民用水者协会—兴平乡水管所—尉犁县水管总站)提交用水分配计划表。用水计划表是通过各用水单元根据多年灌溉实践和各类需水定额及水利用系数等资料,并考虑来水预报情况,制定各自的用水计划,申报给上级水管单位。上级单位对各用水单元上报的用水计划进行汇总,然后与需水预测的结果及灌溉取水历史记录进行比较,按照一定的标准进行一致性检验,如果不满足一致性的要求,将结果反馈用水单元,经过反复协商制定最终的用水计划。给用水单位下达取水许可,并签订用水协议。系统将记录这一过程,历史数据和现实数据对比,包括用水申报、用水审批、水量调度和用水监督等环节示范区水资源有关的影响和数据管理,水权分配方案的编制和管理,水量调度方案的分析和评价,水资源信息的实时查询和发布,水资源管理日常事务的处理,为示范区水量统一调度和生态环境保护提供操作平台和决策环境,全面提高示范区水资源管理部门水量调度业务处理能力。
    3.6 水权业务管理
    水权业务主要集中在各个农民用水者协会内进行。水管总站和水管所负责水资源统一管理和供给,并与各农民用水者协会鉴定用水协议。农民用水者协会根据用水者自愿的原则,管理协会内的水权转让等业务。
    3.7 其它业务管理
    除了以上业务管理,系统还设置了生态用水管理、取水闸口管理等其它业务管理。
    3.8 帮助
    系统帮助提供包括系统介绍、操作手册等辅助功能。
    4. 总体方案设计
    4.1 子系统总体技术方案
    4.1.1 子系统组成、逻辑结构
    系统的总体逻辑结构框架可分为三个层次:人机交互层、功能模块层和系统支撑层。系统的逻辑结构见图4-1。图中虚框基于WEB的方案查询由水量调度业务处理和综合服务子系统完成。
    系统体系结构主要为C/S结构:软件系统的主要功能模块在C/S结构下实现;
    系统采用Delphi7.0和Microsoft Access数据库进行开发。
    4.1.2 人机交互界面
    系统交互界面是系统使用者与应用软件之间的人机接口,总的作用是通过建立总控程序构建系统运行的软件环境。具体功能包括控制应用软件运行、运行控制参数的输入和运行结果的表达等。决策支持系统的开发除了建立各种业务分析模型外,系统交互界面的设计和开发是其主要内容之一。
    图 4 1尉犁县水资源管理部门决策支持系统总体结构

    4.1.3 功能模块
    功能模块是子系统的核心,提供水量调度方案管理决策过程中所需的各种业务分析、数据管理等功能。
    根据水量调度过程中对业务分析、信息管理的实际要求,系统功能层划分为来水管理、需水管理、方案编制、方案管理、应急咨询、方案总结与评价、系统管理与维护等七大功能模块。其中方案编制包括现行方案编制、自适应方案编制、适度优化方案编制三种方法,能同时编制年、月和旬的调度方案。
    系统功能层通过人机接口与决策辅助人员和决策者交互,在系统支撑层数据、模型、方法、知识、图形图像等和系统功能层众多分析功能的支持下,完成方案编制过程中各个阶段、各个环节的多种信息需求和分析功能。
    4.1.4 子系统支撑层
    支撑层存储和管理水量调度方案编制过程中子系统功能层各模块共用的所有数据、模型和知识。通过塔里木河流域水量调度决策支持系统的建设,将形成一批模型和方法,以满足用户对水量调度方案编制和管理的要求。
    (1) 主题数据库
    水量调度主题数据库是面向水调业务应用而组建的主题数据库,存储水量调度方案编制的相关信息。按数据获取的时间来分,包括实时的和历史的数据;按信息类型来分,可分为列表、文件、图形、图像、文本、程序、音频、视频等。
    根据数据类型、来源、用途及获取时间等因素的综合分析,水量调度主题数据库包括水文数据、地理数据、社会经济数据等信息,数据来源主要从塔里木河流域水量调度管理系统数据库进行提取。
    (2) 知识库
    本子系统知识库是数据库概念在知识处理领域的拓展和延伸。在知识库中存放各种知识,这些知识包括水量调度的规则、经验等。
    知识库及其管理系统实质上是把专家系统的技术加入到决策支持系统中去,形成智能型的决策支持系统,以提高系统的决策水平和决策自动化的程度。
    4.1.5 子系统集成
    尉犁县水资源管理部门决策支持系统主要包括来水需水管理、调度方案编制、方案管理、方案总结与评价、系统维护与管理等几个部分,每个部分又由若干个模型和方法所组成,因此系统集成是实现整个调度管理系统目标不可缺少的重要环节和手段。根据水量调度管理系统的特点,子系统集成主要包括各部分之间的软件接口和数据交换及数据结构。按水量调度方案编制流程和参数之间的调用关系,确定子系统总体集成结构。
    4.2 工作流设计
    4.2.1水量调度业务流程分析
    尉犁县水量统一调度包括用水申报、用水审批、水量调度和用水监督等环节。
    水量调度决策支持子系统作为水量调度管理系统的一个子系统,主要是为水量调度的方案编制、方案管理、方案的总结和评价等环节提供决策支持和管理工具,其中有关水量调度业务处理(如往来文件、引退水上报、用水统计等)由业务处理与信息综合服务子系统完成。
    4.2.2 工作流设计
    根据对尉犁县水量调度业务流程的分析,水量调度决策支持子系统主要对水量调度方案编制和方案总结提供辅助决策,具体包括年预案的编制、旬实时调度方案的编制、方案总结与评价等内容。调度期内不论是年预案还是月、旬调度方案,其工作流程基本上可以划分为五个阶段,即:来水分析预报、需水管理,方案编制,方案比选(会商协调),方案实施和方案总结与评价,图4-2所示。
    来水需水管理阶段:对源流和干流不同时段(年、月、旬)的来水进行分析预报;对各用水单元需水、河道耗水等进行预测;核算前期各用水单位实际用水量,为方案编制提供计算参数。
    方案编制阶段:在一个调度时段末(年、月、旬)下个调度时段初完成调度方案的编制。考虑到尉犁县水量调度的复杂性,我们提出了多套方案编制模型和方法,供方案编制人员选择,其中包括现行方案编制方法、自适应方案编制方法和适度优化的水量调度方案编制方法。
    方案比选(会商协调)阶段:由于水量调度决策属于事前决策,具有一定的风险,因此方案编制需要针对不同来水频率和需水预测编制多套可能的方案,并存入方案库。方案比选(会商协调)是主要由参与决策的人员对方案进行比较和选择,最终由决策层通过会商和分析,进行方案的补充和调整,选出满意的方案并付诸实施。
    方案实施:经过方案比选确定实施方案后,形成正式文件并按照方案安排执行,下达实施方案,并进行用水监督。

    图 4 2 水量调度工作流程
    方案总结与评价:调度年结束后,统计分析各用水单元实际用水情况并与下达用水指标进行比较,总结用水情况;对已实施方案进行评价,在调度年结束后,来水情况是确定型的,通过自适应或适度优化算法重新计算,得到的方案与实施方案进行对比分析,总结积累经验。

    4.3 子系统运行的软硬件环境
    4.3.1 软件环境
    水量调度系统所需使用的软件见4-1
    表4 1 水量调度决策支持子系统使用的软件
    软件名称 要求 用途
    系统软件Windows XP 为系统的开发、运行、维护提供基础环境 系统运行环境
    办公处理软件(MS Office 2003专业版) 该软件应为国际流行的办公处理软件,可运行于Windows 2000/XP操作系统上;提供文字处理、演示文档制作、报表处理等常用工具;支持中文字符操作;具有全中文界面及帮助。包含Access组件。 与水量调度管理系统集成,用于水量调度方案、报表等的生成
    Internet Explorer 要求版本在6.0以上 网络访问
    开发工具Delphi Delphi 7.0 系统开发
    4.3.2 硬件环境
    系统所需硬件是中高档计算机两台,一台布置在水管总站,另一台在水政水资源处,通过局域网进行信息传输和交换。硬件配置要求:
    项目 配置
    CPU Intel®Pentium®4 处理器 3.0GHz以上
    内存 1024MB DDR2内存
    硬盘 160GB
    显示器 17’LCD
    网络设备 网卡
    外设 打印机扫描仪等
    4.4 子系统安全设计
    应用系统安全设计的主要目标是保证信息的保密性与完整性,主要依赖认证、加密、访问控制、数字签名等安全服务完成。水量调度决策支持子系统需要解决主体(用户)的标识与认证、客体(资源)安全属性(包括密级)的定义、主体对客体的访问权限,即访问控制或授权等三个主要问题。
    4.4.1 授权-基于角色的访问控制
    在主体标示和认证、以及资源属性定义的基础上,应用系统使用基于角色的访问控制策略来控制用户对信息的操作。在多种密级的信息混合存储在一个物理或逻辑的系统中时,只能依赖一定的访问控制或授权策略来实现上述多种密级的保密。
    每个角色是一种任务,它定义了一组数据以及对信息的操作权限,还可以包括授权策略。角色信息可以用信息、操作、授权策略三元组表示。
    基于角色的访问控制模型就是把“用户—角色—操作—资源”关联到一起,实现非自主型访问控制策略。使用基于角色的访问控制模型可以减轻安全管理工作,因为某种任务是稳定的,而负责该项任务的人员是经常变化的,这种方式只需把新的用户分配给已有的角色即可,无需为用户重新指定资源和操作,因而简化了授权管理工作。水量调度决策支持子系统用户角色划分为:
     决策者
     执行者
     方案编制者
     数据库管理员
     系统维护员

    4.4.2 应用系统安全管理
    应用系统安全管理由信息中心负责,主要任务包括应用系统用户管理、应用系统的授权管理、服务器系统与应用服务的实时监测和应用系统定期的审计分析。

    5. 数据库设计
    5.1 设计要求
    以数据库及相关技术为主要技术手段,在统一的规范和标准下,构建尉犁县水资源管理主题数据库,建立相应的数据维护管理体系,形成运行化的尉犁县水资源管理主题数据服务平台,为水量调度决策支持子系统的正常运行提供数据支持。
    水量调度数据库设计原则为:便于水量调度主题数据库与塔里木河流域水量调度管理系统数据库之间的数据传递,使它们之间的信息传输量最小化;尽量减轻塔里木河流域水量调度管理系统数据库对各子系统的数据请求负担;有利于水量调度各功能模块的联合开发和灵活运行。
    5.2 需求分析
    5.2.1 数据分析
    在水量调度决策支持系统中,水量调度主题数据库是进行一切信息处理的基础,主题数据库的设计是水量调度决策支持系统的基础。根据水量调度决策支持子系统模型计算的需要,水调主题数据库需要包括以下内容:
     水调管理机构信息:尉犁县水资源管理部门的信息。
     水量调度控制站点信息:各水管所及用水单位和农户信息。
     水量调度控制性工程信息:水利工程信息
     用水单元:乡、村、农户信息。
     农业生产信息:包括各用水单元灌区的作物种植面积、种植结构,各种作物的产量、产值、需水特性及灌溉制度。
     供水资料:除农业灌溉需水以外的其他的供水资料,包括各用水单元的工业供水、生活供水及生态供水。
     水文预报资料:系统本身也提供中长期水文预报模型,其资料也从数据库中提取,同时计算的结果也存入数据库。
     水调方案数据:包括各种条件、状态下的水量调度方案数据,包括方案的属性、该方案下的调度指标、模型参数等。
     水调业务来往信息:包括各用水单元上报的用水计划、实际用水统计资料等。
    以上内容按照信息更新期限的长短可分为:
     静态资料:基本不变化的资料,如水调管理机构信息等;
     动态数据:不定期更新的资料,如各用水单位农业种植结构和种植面积;
     实时数据:实时更新的资料,如各水量调度控制站点的实时水情信息。
    按照信息的不同表现类型分为:
     文字和数字:大部分的资料采取文字或数字的表现形式,如灌区的社会经济资料、渠道的水情、历史和实时的气象资料等;
     图形和图像:如工程运行实况监测图像;
     电子地图:主要的电子地图有流域内行政区分布图、流域用水单元区划图、流域水系图、水量调度控制站网分布图、水量调度控制性工程分布图等。
    5.2.2 权限分析
    水量调度决策支持子系统信息来源与数据交换主要依赖于主题数据库。由于调度方案从数据整理、来水预报、方案编制到会商决策,涉及众多人员,不同人员关心不同信息,对信息做不同处理。因此,为了保证信息安全,同时简化操作,除了在操作系统级设置用户/口令以外,还必须在数据库级设置各种用户角色。主要的用户角色包括:
     决策者:方案的查询、显示
     方案编制人员:模型运行、数据调用、方案库的维护与管理。主要负责结构化信息手工录入、上报,以及非结构化信息的转入,对本人录入的信息有更新、检索的权限。
     数据库维护者:数据库的维护与管理,主要进行信息查询、维护、选择上报,没有对原始信息进行更新的权限。
     系统管理员:负责建立用户、权限管理、数据备份恢复、创建数据库对象(数据库、表、索引、视图)、性能监视、调整优化等系统管理和维护工作,具有最高权限,包括对数据库、方案库、模型库、知识库的维护和管理。
     临时用户:临时授予一定权限,工作结束后及时收回权限。
    5.2.3 数据访问频度、流量及使用方式分析
    根据主题数据库在水量调度决策支持子系统中的定位,对主题数据库的访问可归为两大类:一类是主题数据库与尉犁县水资源管理部门决策支持系统数据库之间的交流;另一类为各应用子系统对主题数据库的访问和数椐交换。
    5.2.4 数据库选型
    尉犁县水资源管理部门决策支持系统数据库选择基于关系模型的Access数据库。
    5.2.5 关键问题
    1) 基础编码
    对主要实体进行编码,是建立水量调度决策支持子系统的基础和前提,以保证信息规范、准确、一致、高效。水量调度决策支持子系统主题数据库的基础编码将与塔里木河流域水量调度管理系统数据库的基础编码相一致,为此,要求塔里木河流域水量调度管理系统数据库的基础编码工作必须先行完成,以保证水量调度主题数据库与其它子系统主题数据库建设的顺利进行。
    2) 信息数量与质量
    信息数量与质量直接关系到调度方案和决策结果,是主题数据库建设必须综合考虑的问题。由于水量调度决策支持子系统涉及信息源复杂、数据类型多、来源广泛。因此,尉犁县水资源管理部门决策支持系统数据库信息的数量和质量将直接影响到本子系统的运行和结果。为此,确保尉犁县水资源管理部门决策支持系统数据库的信息的数量和质量、更新频率、安全运行是至关重要的。
    5.3 数据库逻辑设计
    5.3.1 库表结构
    5.3.1.1 表结构说明
    每个设计的表结构中描述的内容包括中文表名、表主题、表标识、表体、字段描述等几个方面:
    中文表名是每个表结构的中文名称。中文表名使用简明扼要的文字,表达该表所描述的内容。
    表主题用来进一步地描述该表结构所描述的内容及其目的和意义。
    表标识是中文表名英译的缩写,在进行数据库建设时,用作数据库的表名。
    表体以表格的形式列出表中的每个字段以及每个字段的中文名称、标识符、数据类型及长度、有无空值、计量单位、是否主键和在主索引中的次序号等。
    字段描述用来描述每个字段的意义以及取值范围、数值精度、计量标准等。
    5.3.1.2 数据类型
    表结构中使用的数据类型共有三种,字符、数值和时间,分述如下。
    1) 字符数据类型
    字符数据类型的描述格式如下:
    C(d)
    其中: C ... ... 类型标识,固定用来描述字符类型。
    ( ) ... ... 括号,固定不变。
    d ... ... 十进制数,用来描述字符长度,有可能不只一位数。
    字符数据类型主要用来描述非数值型的,不能进行计算,只有文字描述意义的字段,如测站编码、名称以及注释性的描述等。
    2) 数值数据类型
    数值数据类型的描述格式如下:
    N(D[.d])
    其中: N ... ... 类型标识,固定用来描述数值类型。
    ( ) ... ... 括号,固定不变。
    [ ] ... ... 表示小数位描述可选。
    D ... ... 描述数值型数据的总位数(不包括小数点)。
    .d ... ... 描述数值型数据的小数位数。
    数值数据类型用来描述两种数据,一种是带小数的浮点数,一种是整数。所有描述的数据长度都是十进制数的数据位数。
    3) 时间数据类型
    时间数据类型用来描述时间有关的数据字段。所有时间数据类型采用的标准为公元纪年的北京时间,如1997年7月1日8:00。时间数据类型的描述用“T”。
    4) 取值范围
    表结构中每个字段的取值范围有两种描述方式,一种为可以采用抽象的连续数字描述的,字段描述中将给出它的取值范围;另一种为离散或特殊的描述采用枚举的方法描述取值范围,如果属于代码的还要给出每个代码的具体解释。
    5.3.1.3 代码编写约定
    1) 表标识
    标识格式:A_NAME[_B]
    A:代表库别。
    代码 英文含意 库名 说明
    BI Basic Information 基础信息库 基础信息
    WR Water Rain 雨水情库 实时雨水情
    WI Water Inflow 来水信息库 来水信息
    WN Water Needed 需(用)水信息库 需水、用水信息,用于方案总结
    D Dispatch 调度方案库 调度方案库
    PW Pass Word 用户登记库 用户权限定义
    NAME:表主体名,一般用英文单词或缩写,描述表的大概内容。
    B:区别不同的类型。
    代码 英文含意 中文含意
    H History 历史数据
    R Real time 实时数据(实际数据)
    F Forcast 预报数据
    2) 特殊值约定
    字段:Decade(旬)的值
    值 含意
    0 年数据
    1 月数据
    2 上旬
    3 中旬
    4 下旬
    5.3.2 用户信息库
    中文表名:用户登记
    英文表名:PW_USER
    说明:码表
    字段名 类型长度 是否空值 含义 主码 外码 说明
    NAME CHAR(8) N 用户名称 Y
    PASS CHAR(8) 口令
    AUTH CHAR(1) N 用户权限 1/2/3/4/5
    NT CHARACTER(50) 说明
    5.3.3 基础信息库
    5.3.3.1 水利工程信息
    水利工程信息涉及信息量大,为便于计算机管理的规范化,根据用户需求和数据实体的相对稳定性,将水利工程信息分为干渠、支渠、取水口、地下水监测站、灌区、渠系等几大类。
    1)数据结构
    (1) 表结构设计
    ①表名设计
    表名设计包括中文表名、英文表名、和表号三项组成。
    中文表名:用简短的中文文字对表中所描述的属性内容进行概括。
    英文表名:在建立数据库时,英文表名用作数据库表文件名。根据“水利工程基础信息代码编制规定”和以往描述工程特征的习惯,设计英文表名格式如下:
    XX_YYYYYYYY_Z(前缀,长度为2位字符;中部标识,不超过8位字符;后缀,为1位字符)
    根据不同的工情信息,XX和Z的取值如表 5 :
    表 5 1工情信息库分类表
    序号 工情信息分类 XX Z
    1 干渠 PA A
    2 支渠 PB B
    3 取水口 PC C
    4 地下水监测站 PD D
    5 水闸 PI I
    6 灌区 PP P

    英文表名中部标识:与字段名的标识符设计方法类同。
    ②表号:采用顺序编号,由三位数字组成,取值范围为:001~999。
    ③ 表体:本次设计的表结构表体的构成见表5-2。
    表 5 2表结构表体的构成
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号

    其中:
    字段名用中文字符描述。
    有无空值:表明字段录入时是否必须填入数据。必须填入数据(即无空值)在表结构中填“N”,否则为“Y”。
    主键字段填“Y”,其他字段填“N”。
    索引序号填1、2、3……,单字段索引时,该字段填“1”;多字段索引时,按顺序填序号。
    (3) 字段标识符设计
    为便于国际交流,工情信息数据库的表名(中间标识)部分及字段名的标识符以英文为基础,全部由英文及数字构成。
    标识符均以英文字母开头,标识符中英文大小写字母表示同一含义,可任意选用。
    标识符的长度不超过8位字母、数字字符。
    (4) 数据类型
    ① 字符数据类型
    在工情数据库表结构中,用“C(X)”表示,“X”为字符长度。
    对于备注型字段和说明字段,多属文字型字段,它们在各记录中文字多寡差别悬殊,在表结构设计中,把此类字段的数据类型定义为文字字段,取值为“C(254)”。
    ② 数值数据类型
    在工情数据库表结构中,用“N(X,Y)”表示,“X”为不包括小数点的数据总长度,“Y"为小数点后的有效位数。
    ③ 日期数据类型
    指年月日,格式为:XXXX/XX/XX(年/月/日)
    ④ 时间数据类型
    指年月日时分秒。格式为:XXXX/XX/XX/XX/XX/XX(年/月/日/时/分/秒)
    ⑤ 逻辑型
    指真与假,取值为:真“T”、假“F”。
    2) 表结构
     取水口
    (1) 取水口基本情况
    中文表名:取水口基本情况
    英文表名:PI_WLBSIN_I
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    取水口代码 WLCD C(10) N Y 1
    取水口名称 WLNM C(20) N 2
    所在位置. IDSTLO C(10)
    管理单位名称 WLADNM C(20)
    用途 USTP C(1)
    设计灌溉面积 DSIRA N(8,2) 万亩
    实际灌溉面积 ACIRA N(8,2) 万亩
    实际运用最大泄量 ACMXDS N(6,2)
    多媒体文件代码 PICTCD C(8)
    文本文件代码 TXTCD C(8)
    备注 NT C(254)

    (2) 取水口工程特征
    中文表名:水闸工程特征
    英文表名:PI_WLSRCR_I
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    取水口代码 WLCD C(10) N Y 1
    取水口类型 WLOPTP C(1)
    取水口地质 WLBTGO C(30)
    取水口所在渠
    备注 NT C(254)

     地下水动态监测
    (1) 观测孔基本情况
    中文表名:观测孔基本情况
    英文表名:PD_GW_I
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    观测孔代码 WLCD C(20) N Y 1
    水位监测孔统一编码 C(10)
    监测井原始编号 C(10)
    观测孔名称 WLNM C(20) N 2
    所在位置. IDSTLO C(10)
    管理单位名称 WLADNM C(20)
    主要用途 MNUS C(10)
    孔位
    监测孔经度
    监测孔纬度
    地面标高(m)
    井孔深度(m)
    成井时间
    监测井类型代码(FK)
    监测井级别代码(FK)
    开始监测时间
    结束监测时间
    观测方式id(FK)
    图片文件代码 PICTCD C(8)
    文本文件代码 TXTCD C(8)
    备注 NT C(254)

    (2) 地下水水位动态数据表结构
    中文表名:地下水水位动态
    英文表名:PD_GWDYN_I
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    观测孔代码 WLCD C(10) N Y 1
    观测时间 WLUPZ N(7,3) m
    水位 WLDWZ N(7,3) m

    (3) 地下水开采井基本情况表
    中文表名:地下水开采井基本情况
    英文表名:PD_GWWEL_I
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    开采井统一编码
    开采井原始编号
    开采井经度
    开采井纬度
    开采井深度 (m)
    开采井目的层代码(FK)
    成井时间
    含水层顶板标高 (m)
    含水层底板标高 (m)
    含水层厚度 (m)
    地下水类型代码(FK)
    取水用途代码(FK)
    备注

    (4) 地下水开采量监测数据表
    中文表名:地下水开采量监测数据表
    英文表名:PD_GWPMP_I
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    开采年份
    开采井统一编码(FK)
    一月份
    ……
    十二月份
    年开采量

     灌区基本情况
    (1) 灌区基本情况
    中文表名:灌区基本情况
    英文表名:PP_IRBSIN_P
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    灌区代码 IRCD C(10) N Y 1
    灌区名称 IRNM C(20) N 2
    管理单位 ADMNM C(30)
    设计灌溉面积 DSIRA N(8,2) 万亩
    渠首取水位置 CHHLO C(30)
    渠首设计流量 CHHDSQ N(6,2) 立方米每秒
    总干渠长度 MCHLN N(6,2) Km
    灌溉范围 IRRA C(254)
    多媒体文件代码 PICTCD C(8)
    文本文件代码 TXTCD C(8)
    备注 NT C(254)
     渠系
    灌区编码 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    灌区名称
    渠系水利用系数
    田间水利用系数
    灌溉水利用系数
    水库损失水量
    综合利用系数
    备注
     引水工程
    引水工程(包括农业灌溉、生态引水口)。
    (1) 引水工程基本情况表
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    引水口编码 Y
    引水口名称 Y
    引水口位置
    所在河段
    岸别
    行政区
    用水单位 Y
    用途

    (2) 引水工程引水量表
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    引水口编码 Y
    时间 d
    引水量 m3

    5.3.3.2 社会经济信息
    1) 表名设计
    由以下格式组成:XX_YYYYY_Z,XX为前缀,社会经济数据库统一为ST,以区别其他数据库;后缀Z表示分类,A代表行政区划表类,F代表蓄滞洪区社会经济表类,C代表以县为单元的社会经济表类;YYYYY为表名,由1-8位大写英文字母组成。
    2) 代码设计
    行政区划按中华人民共和国国家标准GB/T2260-1995。
    乡镇和村庄代码在以上标准的六位码后加下划线及四位代码。前二位为乡镇,后二位为村庄。
    3) 表结构
    基础信息库中包含的表有:
    表编号 中文表名 英文表名 表编号 中文表名 英文表名
    003 县级行政区划表 ST_COUNTY_A 032 县土地利用情况表 ST_COUNLAND_C
    031 县人口情况表 ST_COPONUMB_C 035 县农作物情况表 ST_COUNAGRI_C

    (1)县级行政区划表
    县级行政区划表包含了县(地州市辖区、地辖市、直辖县级市、旗,兵团)级行政区划和代码。
    表标识:ST_COUNTY_A
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    县、地州辖市、市辖区、旗、兵团代码 COUNCODE C(6) N Y 1
    县、地州辖市、市辖区、旗、兵团名称 COUNNAME C(16) N

    (2)县人口情况表
    县人口情况表包含了县内人口及发生洪灾时外迁和就地避险人数。
    表标识:ST_COPONUMB_C
    字段名 标识符 类型与长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    县、兵团代码 COUNCODE C(6) N Y 1
    数据采集时间 YMDHM D N Y 2
    人口 POPUNUMB N(8.2) 万人

    (3)县土地利用情况表
    县土地利用情况表包含信息有:县内各类土地利用面积,包括耕地、林地、城镇、居民地面积等。
    表标识:ST_COUNLAND _C
    字段名 标识符 类型与长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    县、兵团代码 COUNCODE C(6) N Y 1
    数据采集时间 YMDHM D N Y 2
    耕地面积 FARMAREA N(8.2) 万亩
    生态灌溉面积 NIRRLAND N(8.2) 万亩
    居民地面积 RESIAREA N(8.2) Km2

    (4)县农作物情况表
    县农作物情况表包含的信息有:县内农作物播种面积及单产。
    表标识:ST_COUNAGRI_C
    字段名 标识符 类型与长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    县、兵团代码 COUNCODE C(6) N Y 1
    数据采集时间 YMDHM D N Y 2
    粮食作物播种面积 GRPLAREA N(8.2)
    冬小麦播种面积 SGPLAREA N(8.2)
    玉米播种面积 AGPLAREA N(8.2)
    棉花播种面积 WINTWHEA N(8.2)
    油料播种面积 SPRIRICE N(8.2)
    其他农作物种植面积 WWHPERHA N(6)
    经济作物播种面积 ECPLAREA N(8.2)
    小麦单产量 WWHPERHA N(6)
    玉米单产量 WWHPERHA N(6)
    棉花单产量 WWHPERHA N(6)
    油料单产量 WWHPERHA N(6)
    (5)县工业情况表
    表标识:ST_COUNAGRI_C
    字段名 标识符 类型与长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    县、兵团代码 COUNCODE C(6) N Y 1
    数据采集时间 YMDHM D N Y 2
    工业产值 万元

    5.3.3.3 图形、图像数据
    1) 图形数据
    图形、图像数据由数据采集系统获取,并由塔里木河流域水量调度管理系统数据库系统维护和管理。主题数据库只是在建库中,根据系统需要部分复制到主题数据库,当塔里木河流域水量调度管理系统数据库中图形数据更新时,需要进行更新。根据水量调度决策支持子系统的业务需求,图形数据应包括以下要素:
    一是基础电子地图:描述流域的基础信息,以数字方式存储的1:10万地图,主要有:
     行政区划图
     公路分布图
     铁路分布图
    二是水利要素分布图:描述水利要素分布特征,以数字方式存储的地图,主要有:
     水系图
     测站(地下水监测站、生态监测站)分布图
     堤防分布图
     机电排灌站分布图
     引水口(闸)分布图
     生态闸的分布图
     渠系分布图
     水利工程(包括规划中的水利工程)分布图
    2) 图像数据
     土地利用图等。

    5.3.4 来水信息库
    来水信息库主要存储预报来水所需的相关各地区降雨蒸发信息、下垫面信息以及实际来水信息。
    1) 预报方案表
    表标识:P_FORECAST_P
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    方案名称 PJNM C(50) N
    方案编码 PJCD C(11) N Y 1
    时段间隔 TMLN N(5,1)
    预报方式 FTP C(50)
    方案状态 STATUS C(10)
    方案创建时间 CTTM T
    备注 MEMO C(255)
    注:预报方案编码的格式为“F **** ** ** **”,F表示预报方案,然后接着的八位编码为年月日,最后两位为序号。例如“F2002030601”表示为预报方案,降雨起始日期是2002年3月6日,序号为01。
    2) 方案采用模型表
    表标识:P_PJMDL
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    方案编码 PJCD C(11) N Y 1
    节点编码 NDCD C(10) N Y 2
    模型名称 MDLNM C(50)
    降雨径流相关曲线名称 PRCD C(50)
    汇流曲线名称 RUNM C(50)
    2) 径流表
    表标识:P_CARNOF_F
    字 段 名 标 识 符 类型长度 空值 单位 主键 索引
    方案编码 PJCD C(11) 无 Y 1
    节点编码 NDCD C(10) 无 Y 3
    年月日时分 YMDHM T 无 Y 2
    径流量 SQ N(9,3) m3/S
    3) 节点表
    表标识:P_NODE
    字 段 名 标 识 符 类型及长度 有无空值 单 位 主键 索引序号
    节点编码 NDCD C(10) 无 Y 1
    节点名称 NDNM C(50) 无
    节点英文类型 NDTPEN C(1) 无 Y 2
    节点中文类型 NDTPCH C(50)
    报汛站码 STCDT C(5)
    5.3.5 需(用)水信息库
    用水信息库用来存储预报用水所需的相关信息以及实际的用水信息,为年终方案评估提供信息。
    5.3.5.1 表清单
    表标识 中文表名 说明
    W_SCHEME 需水预报方案表 需水预报方案索引
    W_UNIT_F 用水单元需水预测表 各用水单元需水预报
    W_UNIT_R 用水单元实际用水表 各用水单元实际用水
    W_IRAINFO 灌区信息表 各灌区信息
    W_IRAW_F 灌区需水预测表 灌区需水预测
    W_IRAW_R 灌区实际用水表 灌区实际用水
    W_TRAW_R 灌区退水表 灌区实际退水
    W_ERAW_R 生态需水预报表 生态需水
    W_GRAW_R 用水单元工业需水预报表 工业需水
    W_SRAW_R 用水单元生活需水预报表 生活需水
    5.3.5.2表结构
    表标识:W_SCHEME
    中文表名:需水预报方案表
    描述:需水预报案索引
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    方案名称 PJNM C(50) N
    方案编码 PJCD C(11) N Y 1
    方案状态 STATUS C(10)
    方案创建时间 CTTM T
    备注 MEMO C(255)
    注:预报方案编码的格式为“F **** ** ** **”,F表示预报方案,然后接着的八位编码为年月日,最后两位为序号。例如“F2002030601”表示为预报方案,降雨起始日期是2002年3月6日,序号为01。
    方案状态分:“新建”,“计算”,“执行”。
    表标识:W_COUNTY_F
    中文表名:用水单元需水预测表
    描述:各用水单元需水预测
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引
    方案编码 PJCD C(11) N Y 1
    年 YEAR N(4) N Y 1
    月 MONTH N(2) N Y 1
    用水单元代码 CTCD C(10) N Y
    生活需水 LIFEW N(8,4) 百万m3
    工业需水 INDW N(8,4) 百万m3
    农业需水 AGRW N(8,4) 百万m3
    总需水 TOTALW N(8,4) 百万m3
    表标识:W_COUNTY_R
    中文表名:用水单元实际用水表
    描述:用水单元实际用水
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    年 YEAR N(4) N Y 1
    月 MONTH N(2) N Y 1
    行政区代码 CTCD C(10) N Y
    生活用水 LIFEW N(8,4) 百万m3
    工业用水 INDW N(8,4) 百万m3
    农业用水 AGRW N(8,4) 百万m3
    生态用水 AGRW N(8,4) 百万m3
    总用水 TOTALW N(8,4) 百万m3
    表标识:W_IRAINFO
    中文表名:灌区信息表
    描述:各灌区信息
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引
    灌区名称 IRANM C(50) N
    灌区代码 IRACD C(11) N Y 1
    灌区面积 IRAA N(10,3) Km2
    备注 MEMO C(255)
    表标识:W_IRAW_F
    中文表名:灌区预报用水表
    描述:灌区预报用水
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    灌区代码 IRACD C(11) N Y 1
    方案编码 PJCD C(11) N Y 1
    年 YEAR N(4) N Y 1
    月 MONTH N(2) N Y 1
    灌区用水 IRAW N(8,4) 百万m3
    表标识:W_IRAW_R
    中文表名:灌区实际用水表
    描述:灌区实际用水
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 单位 主键 索引序号
    灌区代码 IRACD C(11) N Y 1
    年 YEAR N(4) N Y 1
    月 MONTH N(2) N Y 1
    灌区用水 IRAW N(8,4) 百万m3
    5.3.6 调度方案库
    5.3.6.1 表清单
    表标识 中文表名 备注
    CONTROLN 节点控制流量表 重要控制断面文站节点控制流量
    NDALLOCOP 灌区分水指标表 按用水单元
    D_SCHEME 调度方案表 调度方案索引
    TRIBUTARYQP 引水表 引水表
    WQ 年来水信息表 年水量表
    W_USE_PLAN 用水计划表 各用水单位用水计划
    5.3.6.2表结构
    表标识:CONTROLN
    中文表名:节点控制流量表
    描述:重要水文站节点控制流量
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 计量单位 主键 索引序号
    方案编码 SCHEMECODE C(50) N Y 1
    节点编码 NODECODE C(50) N Y 2
    节点名称 NAME C(50) N
    年 YEAR N(8) N Y 3
    月 MONTH N(8) N Y 4
    控制流量 CONTROLQ N(16) Y m3/s
    用户定义流量 CUSTOMQ N(16) Y m3/s
    表标识:GZHBIZHI
    中文表名:灌区分水比例表
    描述:灌区分水比例
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 计量单位 主键 索引序号
    用水单元代码 UNIT_CODE C(50) N Y 1
    用水单元名称 NAME C(50) N
    分水比例 ZHBIZHI C(50)
    表标识:NDALLOCOP
    中文表名:用水单元分水指标表
    描述:按用水单元
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 计量单位 主键 索引序号
    方案编码 SCHEMECODE C(50) N Y 1
    所属用水单元 UNIT_CODE C(50) N Y 2
    月 MONTH N(8) N Y 3
    国务院分水指标 MQA N(16) m3/s
    序号 ID N(8)
    表标识:D_SCHEME
    中文表名:调度方案表
    描述:调度方案索引
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 计量单位 主键 索引序号
    方案编码 SCHEMECODE C(50) N Y 1
    节点名称 NAME C(50) N
    方案类型 TYPE C(50) N
    方案状态 STATUS C(50) N
    方案选择 SELECTION C(50) N
    年 YEAR N(8) N
    计算起始月 M_START N(8) N
    计算结束月 M_END N(8) N
    计算时段数 T_NUMBER N(8) N
    方案创立时间 T_CREATE N(8)
    注释 NOTE C(255)
    表标识:WQ
    中文表名:年来水信息表
    描述:年水量表
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 计量单位 主键 索引序号
    方案编码 SCHEMECODE C(50) N Y 1
    年 YEAR N(8) N Y 2
    节点编码 NODECODE C(50) N Y 2
    塔河可供水量 YW N(8) N 亿m3
    孔雀河可供水量 YW N(8) N 亿m3
    天然来水量 HQ N(16) N 亿m3
    水库可补水量 RSQ N(16) 亿m3
    来水频率 FR N(16)
    水文年类型 TYPE C(50)
    表标识:W_USE_PLAN
    中文表名:用水计划表
    描述:各用水单位用水计划
    字段名 标识符 类型及长度 有无空值 计量单位 主键 索引序号
    用水单位 SCHEMECODE C(50) N Y 1
    面积 YEAR N(8) N 万亩 Y
    年 YEAR N(8) N Y 2
    月 MONTH N(8) N Y 3
    上旬引水量 UPVOL N(8) 万m3 Y
    中旬引水量 MIDVOL N(8) 万m3 Y
    下旬引水量 BTMVOL N(8) 万m3 Y
    5.3.7 存储过程设计
    存储过程是服务器端代码,一次编译,多次调用,具有较高执行效率。在本系统中,有二个功能不需要用户浏览数据,在后台执行即可,因此适合用存储过程实现。
     数据管理
    在管理人员从塔里木河流域水量调度管理系统数据库中将最新上报信息或组合查询结果提取到主题数据库,动态更新数据。
     数据转移
    在调度年结束以后,调用此功能将实时信息从当前的实时数据库转移到历史库。
    5.4 数据库物理设计
    数据库的物理设计的主要任务是为数据库选择最有效的存储结构和存取方法,主要内容包括:
    1) 确定数据的存储结构,从DBMS所提供的存储结构中选取合适的加以实现。
    2) 存取路径的选择和调整。数据库必须支持多个用户的多种应用,因而必须提供对数据库的多个存取入口,也就是对同一个数据存储要提供多条存取路径。
    3) 确定数据存放位置。
    4) 确定存储分配。
    5.5 数据安全性及保密设计
    对于数据库的安全保密方式有系统处理的和物理的。这里提供两个基本的标准模块:即模式和授权。它为系统提供安全保密措施。
    1)用户标识和鉴定
    根据系统提供的方式建立用户标识,例如用一个用户名或用户标识号来标明用户身份,用设置的口令( Password)来进一步核实用户身份,并用系统提供的随机或无规则的文化特征等再进一步鉴定用户身份。
    2)存取控制
    定义用户权限进行存取控制,使不同的用户对不同的数据对象拥有执行的操作权限,其权限一是数据对象,二是操作类型,存取控制的数据对象不仅有数据,而且有模式、外模式、内模式等数据字典的内容。对于存取权限的定义称为授权,这些定义经过编译后存储在数据字典中。授权编译程序和合法检查机制一起组成了安全子系统。
    3)与数据安全有关的数据结构设计
    网络用户登记表 ,记录所有网络用户的用户名、用户口令、安全级别等用户信息,由网络管理员创建、管理。应用系统用户登记表,记录所有应用系统用户的用户名、所属部门和处室、行政职务等有关信息,由应用系统管理员创建、管理。应用系统用户登录信息表,记录已登录应用系统用户的用户名、登录时间、节点、安全级别、所属处室、行政职务等信息,由应用系统创建、管理。应用系统用户安全权限表,记录应用系统用户对各个功能模块所具有的访问权限,由应用系统管理员和功能模块所有者共同管理。应用系统审计监督表,详细记录在应用系统中进行的操作,及时屏蔽非法用户和操作,为系统破坏和崩溃提供事后调查资料。功能模块特殊密码表,各功能模块的拥有者可以设立本模块的特殊密码,在身份验证和权限管理中防止管理员和超级用户的窃密。

    6. 系统管理与维护
    6.1主题数据库的管理与维护
    数据库维护管理模块提供数据库的维护、备份及安全性管理。

    数据库维护管理模块是一个在服务器端运行的系统管理员使用的软件。各子模块的作用如下:
     安全性管理:进行用户授权、口令管理、安全审计。
     数据完整性管理:对数据库完整性进行检查。
     数据字典管理:建立和维护数据字典,为数据库的维护、更新提供依据。
     数据备份:根据选项进行备份操作。
     数据恢复:按要求装入历史数据或恢复损坏的数据。

    6.2 知识库的管理与维护
    采用数据库技术开发知识库,可以带来许多好处,不仅可以把数据库技术应用于知识管理,提高知识管理系统性能,而且将产生未来信息系统新的基础结构,最终产生新一代信息系统。因此,在研制水量调度管理系统中,拟采用最新的数据库软件来设计、开发知识库系统,实现知识获取和管理。
    知识库管理的主要内容包括知识库的组织和维护两个方面。把数据库管理技术引入知识库的管理是一种有效途径。水量调度管理系统的知识库用关系模式描述,用户较为熟悉,可直接用关系数据库存储。知识库构造、存储和维护都可借助DBMS来完成。知识库的语义完整性可以用DBMS提供的实体完整性、参照完整性和用户定义完整性控制策略实现。
    在水量调度知识库系统中,除采用知识输入界面输入知识外,系统中还需要特别设置一个知识库维护程序,完成对知识库的维护,使知识库不会被许多“死节点”占据宝贵的存储空间,而且可以大大提高知识库的运作效率。

    7. 人员培训
    1)系统专业用户培训
    培训的对象包括尉犁县水资源管理部门决策支持系统的所有使用人员,具体包括尉犁县水利局相关科室、尉犁县水管总站、各个水管所的有关人员。
    培训的内容包括尉犁县水资源管理部门决策支持系统的使用、方案编制方法等。
    2)系统管理员培训
    培训的对象主要是尉犁县水利局从事网络管理、运行及维护的专职人员和技术主管。
    培训的内容包括Windows XP 的操作、主题数据库系统的管理与维护、模型库的管理与维护、尉犁县水资源管理部门决策支持系统的应用。
    3) 培训形式
    系统专业用户培训分为两个阶段进行。第一阶段采用集中式培训,集中系统使用各部门的业务骨干以课堂和上机相结合的方式开展培训;第二阶段以分散的形式,由各部门的业务骨干培训本部门的使用人员。
    系统管理员培训采用集中式培训方式,授课以课堂和上机相结合的方式开展培训,要特别加强实践能力的培养。
     


    作者: 来源: 发布时间:2010年12月15日