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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩
2、子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味
3、道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人
4、生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅十二讲环境决策支持系统的应用之二决策与相关技术的关系(1)(1)决策与预测的关系决策与预测的关系预测：预测：预测：预测：预言未来，基于分析、研究、仿真、实验预言未来，基于分析、研究、仿真、实验预言未来，基于分析、研究、仿真、实验预言未来，基于分析、研究、仿真、实验决策：决策：决策：决策：创造未来，基于预测，实现将来一个目标创造未来，基于预测，实现将来一个目标创造未来，基于预测，实现将来一个目标创造未来，基于预测，实现将来一个目标 例如：灾害预测
5、与防灾决策、日常预测与决策、经营预测例如：灾害预测与防灾决策、日常预测与决策、经营预测与决策、宏观预测与决策、贯序预测与决策、为重大决策与决策、宏观预测与决策、贯序预测与决策、为重大决策作预备性研究等作预备性研究等。代表性的DSS(续1)3.Projector3.Projector3.Projector3.Projector：是一种交互式的：是一种交互式的：是一种交互式的：是一种交互式的DSSDSSDSSDSS，用于支持企，用于支持企，用于支持企，用于支持企业业的短期的短期的短期的短期规规划。它主要是帮助划。它主要是帮助划。它主要是帮助划。它主要是帮助经经理构造理构造理构造理构造问题问题和探求
6、和探求和探求和探求解决解决解决解决问题问题的方法。的方法。的方法。的方法。ProjectorProjectorProjectorProjector认为认为，DSSDSSDSSDSS注重探索，注重探索，注重探索，注重探索，系系系系统统决不提供任何决不提供任何决不提供任何决不提供任何“答案答案答案答案”，只是帮助决策者开，只是帮助决策者开，只是帮助决策者开，只是帮助决策者开发发他他他他们们自己的分析方法。自己的分析方法。自己的分析方法。自己的分析方法。 4.Geodata Analysis and Display System (GADS)4.Geodata Analysis and Displa
7、y System (GADS)4.Geodata Analysis and Display System (GADS)4.Geodata Analysis and Display System (GADS)：是由：是由：是由：是由IBMIBMIBMIBM研究部开研究部开研究部开研究部开发发的一个的一个的一个的一个实验实验性系性系性系性系统统，其作用，其作用，其作用，其作用是用是用是用是用计计算机构造和演示地算机构造和演示地算机构造和演示地算机构造和演示地图图，它被用于警察巡，它被用于警察巡，它被用于警察巡，它被用于警察巡逻逻路路路路线线的的的的辅辅助助助助设计设计、城市、城市、城市、城市发发展
8、展展展规规划、学校划、学校划、学校划、学校辖辖区范区范区范区范围围的安排等的安排等的安排等的安排等 。代表性的DSS(续2)5.Capacity Information System (CIS)5.Capacity Information System (CIS)5.Capacity Information System (CIS)5.Capacity Information System (CIS)：适用于大：适用于大：适用于大：适用于大型卡型卡型卡型卡车车生生生生产产厂家的厂家的厂家的厂家的规规划部。它可以迅速建立或修划部。它可以迅速建立或修划部。它可以迅速建立或修划部。它可以迅速建立或修
9、改改改改产产品品品品计计划，包括安排划，包括安排划，包括安排划，包括安排计计划划划划进进度，度，度，度，协调协调部件和最部件和最部件和最部件和最终产终产品。它并不提出解决品。它并不提出解决品。它并不提出解决品。它并不提出解决问题问题的每一个的每一个的每一个的每一个细节细节，只，只，只，只作作作作辅辅助助助助规规划决策。划决策。划决策。划决策。 6.6.Generalized Management Information System Generalized Management Information System Generalized Management Information Syst
10、em Generalized Management Information System (GMIS)(GMIS)(GMIS)(GMIS)：该该系系系系统统的目的目的目的目标标在于集成在于集成在于集成在于集成现现有的工具，决有的工具，决有的工具，决有的工具，决策者可以利用他策者可以利用他策者可以利用他策者可以利用他们们熟悉的熟悉的熟悉的熟悉的语语言和数据管理系言和数据管理系言和数据管理系言和数据管理系统统，即使其中某些工具相互之即使其中某些工具相互之即使其中某些工具相互之即使其中某些工具相互之间间不相容也没有什么关不相容也没有什么关不相容也没有什么关不相容也没有什么关系，系系，系系，系系，系统
11、统可以完成其中必要的可以完成其中必要的可以完成其中必要的可以完成其中必要的转换转换。该该系系系系统统主要主要主要主要用于用于用于用于处处理能源理能源理能源理能源规规划划划划。 77一般性决策支持系一般性决策支持系一般性决策支持系一般性决策支持系统统案例：案例：案例：案例：有一制造厂有一制造厂有一制造厂有一制造厂为为决定它的生决定它的生决定它的生决定它的生产规产规模和合适的模和合适的模和合适的模和合适的库库存量，存量，存量，存量，建立一个决策支持系建立一个决策支持系建立一个决策支持系建立一个决策支持系统统。l l数据数据数据数据库库中存有中存有中存有中存有历历年年年年销销售量、售量、售量、售量、
12、资资金流金流金流金流动动情况、成本等原情况、成本等原情况、成本等原情况、成本等原始数据。始数据。始数据。始数据。l l模型模型模型模型库库：由生由生由生由生产计产计划、划、划、划、库库存模存模存模存模拟拟模型模型模型模型 ( (如如如如预测预测、库库存存存存控制模型控制模型控制模型控制模型) )等等等等组组成。成。成。成。l l人机交互系人机交互系人机交互系人机交互系统统：决策者通决策者通决策者通决策者通过计过计算机算机算机算机终终端屏幕，根据端屏幕，根据端屏幕，根据端屏幕，根据DSSDSS提供最佳提供最佳提供最佳提供最佳订货订货量和重新量和重新量和重新量和重新订货时间订货时间，以及相，以及相
13、，以及相，以及相应应的生的生的生的生产产成本、成本、成本、成本、库库存成本等信息，存成本等信息，存成本等信息，存成本等信息，进进行行行行 如果如果如果如果将会怎将会怎将会怎将会怎样样?的的的的询问询问，对对所提方案所提方案所提方案所提方案进进行灵敏度分析，或者以新行灵敏度分析，或者以新行灵敏度分析，或者以新行灵敏度分析，或者以新的参数的参数的参数的参数进进行模行模行模行模拟拟而得到一个新的方案。而得到一个新的方案。而得到一个新的方案。而得到一个新的方案。新一代新一代DSS的研究与发展的研究与发展(1)(1)群决策支持系群决策支持系统统(GDSS)(GDSS)：多个决策参与者共：多个决策参与者共
14、同同进进行思想和信息的交流，群策群力，行思想和信息的交流，群策群力，寻寻找一找一个令人个令人满满意和可行的方案意和可行的方案分布式决策支持系分布式决策支持系统统(DDSS)(DDSS)：研究多个物理：研究多个物理位置上分离的决策体如何并位置上分离的决策体如何并发计发计算、算、协调协调一致一致地解决地解决问题问题智能决策支持系智能决策支持系统统(IDSS)(IDSS)：DSSDSS与与AIAI（人工（人工 智能）相智能）相结结合的合的产产物物新一代新一代DSS的研究与发展的研究与发展(2)(2)决策支持中心决策支持中心(DSC)(DSC)： 19851985年年OwenOwen等人提出了由等人提
15、出了由专业专业人人员组员组成的，支持决策者使用成的，支持决策者使用DSSDSS解决决策解决决策问题问题的决策的决策支持中心支持中心 (DSC)(DSC)的概念的概念综综合决策支持系合决策支持系统统(SDSS)(SDSS)：在：在DSSDSS原有的三原有的三库库基基础础上上结结合数据合数据仓库仓库、OLAPOLAP及数据开采技及数据开采技术术形成形成基于基于WebWeb的决策支持系的决策支持系统统(WDSS)(WDSS)：2020世世纪纪末末2121世世纪纪初，初，基于基于WebWeb的决策支持系的决策支持系统统（WDSSWDSS）成）成为为决策支持系决策支持系统统研究研究领领域新的域新的发发展
16、展阶阶段段 智能交互综合智能交互综合 I I3 3DSS:DSS:智能的、交互式的、集成化的智能的、交互式的、集成化的（Intelligent, Interactive and IntegratedIntelligent, Interactive and Integrated）DSSDSS（1 1 1 1）群决策支持系统群决策支持系统（GDSSGDSSGDSSGDSS）1.1.支持多人或集体共同决策：支持多人或集体共同决策：2.2.利用通信技术（网络、电话会议、电子信息交换）利用通信技术（网络、电话会议、电子信息交换）3.3.计算机技术（多用户系统、数据库、数据分析计算机技术（多用户系统、数据
17、库、数据分析OLAPOLAP、数据存储、数据存储、数据仓库、数据挖掘）数据仓库、数据挖掘）4.4. 决策支持技术决策支持技术（议程设置（议程设置) )5.5. AI AI与推理技术与推理技术6.6. 决策模型方法决策模型方法如决策树、风险分析、预测方法等，结构化群决如决策树、风险分析、预测方法等，结构化群决策方法策方法如德尔菲法等）如德尔菲法等）群体决策支持系统及组成群体决策支持系统的特点提供良好的决策提供良好的决策环环境境有效的有效的综综合能力合能力良好的决策支持能力良好的决策支持能力匿名匿名输输入入减少消极的群体行减少消极的群体行为为能能实实施并行通信施并行通信自自动动保存保存记录记录成本
18、高且控制复成本高且控制复杂杂群体决策支持系统的选择（2）分布式决策支持系统（DDSS） 研究DSS在分布式环境中、与分布式技术相结合相关的技术问题。（3 3）智能决策支持系统（智能决策支持系统（IDSSIDSS） AIAI与与DSSDSS技术相结合，形成了高级别的、具有知识处技术相结合，形成了高级别的、具有知识处理能力的理能力的DSSDSS。 组成：四库系统组成：四库系统+ +接口。知识库、数据库、模型库、方接口。知识库、数据库、模型库、方法库及人机接口，还有问题求解模块法库及人机接口，还有问题求解模块。（4）决策支持中心（DSC）功能：提供办公决策支持，具有定性定量相结合的综合集成功能。组成
19、：以决策支持小组为核心，为决策的全过程提供技术支持。（5 5） I I3 3DSSDSS含义：含义：智能的智能的、交互式的交互式的、集成化集成化的（的（Intelligent, Intelligent, Interactive and IntegratedInteractive and Integrated）DSSDSS。特点：面向问题，有机集成。特点：面向问题，有机集成。 综合采用系统分析、运筹学方法、计算机技术、知识综合采用系统分析、运筹学方法、计算机技术、知识工程、专家系统等技术，使之有机结合，而不是单一的以工程、专家系统等技术，使之有机结合，而不是单一的以信息为基础的系统，或单一的以数
20、学模型为基础的系统，信息为基础的系统，或单一的以数学模型为基础的系统，或单一的以知识为基础的系统。在面向问题的前提下，充或单一的以知识为基础的系统。在面向问题的前提下，充分发挥各自的优势，特别是发挥它们在联合运用时的优势，分发挥各自的优势，特别是发挥它们在联合运用时的优势，即即集成化集成化（I n t e g r a t e dI n t e g r a t e d）。）。在在处处理理难难以以定定量量分分析析的的问问题题时时，需需要要使使用用知知识识工工程程、专专家家系系统统方方法法与与工工具具，已已经经涉涉及及到到人人工工智智能能领领域域。而而重重要要的的问问题题在在于于如如何何使使用用知知
21、识识工工程程的的思思想想方方法法，组组织织各各个个有有关关模模块块，实实现现决决策策支支持持过过程程的的集集成成化化。这这种种应应用用方方式式就就是是决决策策支支持持系统的系统的智能化智能化（IntelligentIntelligent）。）。当当DSSDSS进入到高层次的决策活动领域时，由于处理的问题进入到高层次的决策活动领域时，由于处理的问题多半是半结构化或非结构化的，为了帮助决策者进一步明多半是半结构化或非结构化的，为了帮助决策者进一步明确问题、认定目标和环境约束，产生决策方案和对决策方确问题、认定目标和环境约束，产生决策方案和对决策方案进行综合评价，系统应具有更强的人机交互能力，这种案
22、进行综合评价，系统应具有更强的人机交互能力，这种应用方式就是决策支持系统的应用方式就是决策支持系统的交互性交互性（InteractiveInteractive）。）。I3DSS的的提提出出和和实实际际应应用用，是是DSS进进入一个新的历史阶段。入一个新的历史阶段。金水工程与决策支持系统金水工程与决策支持系统 水利部信息化工作领导小组于水利部信息化工作领导小组于水利部信息化工作领导小组于水利部信息化工作领导小组于2001200120012001年年年年4 4 4 4月月月月将水利信息化建设命名为将水利信息化建设命名为将水利信息化建设命名为将水利信息化建设命名为“金水工程金水工程金水工程金水工程”
23、。以。以。以。以“金金金金水工程水工程水工程水工程”来命名水利信息化建设，两年前已经在来命名水利信息化建设，两年前已经在来命名水利信息化建设，两年前已经在来命名水利信息化建设，两年前已经在内部使用，经部信息化领导小组研究决定，水利内部使用，经部信息化领导小组研究决定，水利内部使用，经部信息化领导小组研究决定，水利内部使用，经部信息化领导小组研究决定，水利信息化建设沿用信息化建设沿用信息化建设沿用信息化建设沿用“金水工程金水工程金水工程金水工程”的名称。的名称。的名称。的名称。 中办发中办发中办发中办发200217200217200217200217号文号文号文号文转发的国家信息转发的国家信息转
24、发的国家信息转发的国家信息化领导小组关于我国电子政务建设指导意见已化领导小组关于我国电子政务建设指导意见已化领导小组关于我国电子政务建设指导意见已化领导小组关于我国电子政务建设指导意见已明确把明确把明确把明确把“金水工程金水工程金水工程金水工程”作为十五期间要加快建设的作为十五期间要加快建设的作为十五期间要加快建设的作为十五期间要加快建设的12121212个重要业务系统之一启动建设。个重要业务系统之一启动建设。个重要业务系统之一启动建设。个重要业务系统之一启动建设。金水工程的由来水利作为国民经济的重要基础设施，水利作为国民经济的重要基础设施，面临新的形势和任务，肩负着为社会面临新的形势和任务，
25、肩负着为社会提供有效的防汛减灾服务、高保证率提供有效的防汛减灾服务、高保证率的清洁水源以及保护和谐水生态环境的清洁水源以及保护和谐水生态环境的历史重任。的历史重任。金水工程规划概述 金水工程就是指充分利用现代信息技金水工程就是指充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，术，深入开发和广泛利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、存储、处理包括水利信息的采集、传输、存储、处理和服务，全面提升水利事业活动的效率和和服务，全面提升水利事业活动的效率和效能的历史过程。效能的历史过程。 金水工程规划概述现状及存在问题信息技术应用现状信息技术应用现状存在的主要问题存在的主要问题信息技术应用现
26、状1 1 1 1、信息采集：雨量、水位监测；工、旱、信息采集：雨量、水位监测；工、旱、信息采集：雨量、水位监测；工、旱、信息采集：雨量、水位监测；工、旱、灾情水资源、水质和水利行政资源。灾情水资源、水质和水利行政资源。灾情水资源、水质和水利行政资源。灾情水资源、水质和水利行政资源。2 2 2 2、计算机网络与信息传输、计算机网络与信息传输、计算机网络与信息传输、计算机网络与信息传输3 3 3 3、数据库：水文数据库、各专业数据库。、数据库：水文数据库、各专业数据库。、数据库：水文数据库、各专业数据库。、数据库：水文数据库、各专业数据库。4 4 4 4、信息处理、信息处理、信息处理、信息处理存在
27、的主要问题信息资源不足信息资源不足信息共享困难信息共享困难应用基础薄弱应用基础薄弱1、信息资源不足时时效效较较差差、种种类类不不全全、内内容容不不丰丰富富、基基准不一、时空搭配不合理。准不一、时空搭配不合理。众众多多急急需需的的相相关关基基础础信信息息资资源源建建设设还还极极不不完完善善，服服务务于于多多层层次次业业务务需需求求的的各各专专业数据库的建设尚未全面启动。业数据库的建设尚未全面启动。信信息息的的规规范范化化和和数数字字化化程程度度过过低低。动动态态信信息息采采集集环环节节薄薄弱弱，信信息息积积累累未未能能全全面面规范化。与相关行业的信息交流不畅。规范化。与相关行业的信息交流不畅。2
28、、信息共享困难 服务目标单一，导致条块分割服务目标单一，导致条块分割服务目标单一，导致条块分割服务目标单一，导致条块分割标准规范不全，形成数字鸿沟标准规范不全，形成数字鸿沟标准规范不全，形成数字鸿沟标准规范不全，形成数字鸿沟共享机制缺乏，产生信息壁垒共享机制缺乏，产生信息壁垒共享机制缺乏，产生信息壁垒共享机制缺乏，产生信息壁垒基础设施不足，阻碍信息交流基础设施不足，阻碍信息交流基础设施不足，阻碍信息交流基础设施不足，阻碍信息交流3、应用基础薄弱 软件功能单一、系统性、标准化程度低软件功能单一、系统性、标准化程度低软件功能单一、系统性、标准化程度低软件功能单一、系统性、标准化程度低资源开发层次低
29、、成本高、维护困难资源开发层次低、成本高、维护困难资源开发层次低、成本高、维护困难资源开发层次低、成本高、维护困难规划的原则与范围规划的原则规划的原则规划的范围规划的范围规划原则近期以重点建设信息基础设施、解决信息资源不足与近期以重点建设信息基础设施、解决信息资源不足与近期以重点建设信息基础设施、解决信息资源不足与近期以重点建设信息基础设施、解决信息资源不足与共享困难问题为突破口，中期以增强信息深加工能力、共享困难问题为突破口，中期以增强信息深加工能力、共享困难问题为突破口，中期以增强信息深加工能力、共享困难问题为突破口，中期以增强信息深加工能力、提供高水平专业应用服务为主攻方向，远期以全方位
30、提供高水平专业应用服务为主攻方向，远期以全方位提供高水平专业应用服务为主攻方向，远期以全方位提供高水平专业应用服务为主攻方向，远期以全方位实现水利信息化为发展目标。金水工程规划遵循的五实现水利信息化为发展目标。金水工程规划遵循的五实现水利信息化为发展目标。金水工程规划遵循的五实现水利信息化为发展目标。金水工程规划遵循的五大原则：大原则：大原则：大原则：1 1 1 1、应用先导、应用先导、应用先导、应用先导2 2 2 2、整体性与阶段性、整体性与阶段性、整体性与阶段性、整体性与阶段性3 3 3 3、开放性与标准化、开放性与标准化、开放性与标准化、开放性与标准化4 4 4 4、安全优先、安全优先、
31、安全优先、安全优先5 5 5 5、适度前瞻性、适度前瞻性、适度前瞻性、适度前瞻性规划范围金金金金水水水水工工工工程程程程的的的的规规规规划划划划范范范范围围围围为为为为全全全全国国国国水水水水利利利利行行行行业业业业，包包包包括括括括水水水水利利利利部部部部机机机机关关关关、直直直直属属属属单单单单位位位位、各各各各流流流流域域域域机机机机构构构构、各各各各省省省省（自自自自治治治治区区区区、直辖市）水行政主管部门。直辖市）水行政主管部门。直辖市）水行政主管部门。直辖市）水行政主管部门。各各各各部部部部门门门门根根根根据据据据本本本本规规规规划划划划，分分分分别别别别制制制制定定定定或或或或完
32、完完完善善善善本本本本地地地地区区区区、本本本本部门的具体建设规划。部门的具体建设规划。部门的具体建设规划。部门的具体建设规划。建设目标与任务指导思想指导思想指导思想指导思想建设目标建设目标建设目标建设目标实施原则实施原则实施原则实施原则建设任务建设任务建设任务建设任务指导思想统一规划，各负其责统一规划，各负其责统一规划，各负其责统一规划，各负其责平台公用，资源共享平台公用，资源共享平台公用，资源共享平台公用，资源共享急用先建，务求实效急用先建，务求实效急用先建，务求实效急用先建，务求实效建设目标 近近近近期期期期：基基基基本本本本完完完完成成成成重重重重点点点点工工工工程程程程建建建建设设设
33、设，部部部部署署署署其其其其他他他他业业业业务务务务应应应应用用用用，基基基基本本本本形形形形成成成成金金金金水水水水工工工工程程程程的的的的综综综综合合合合体体体体系系系系，有有有有效效效效解解解解决决决决信信信信息息息息资资资资源源源源不不不不足足足足和和和和资资资资源源源源共共共共享享享享困困困困难难难难，力力力力争争争争在在在在水水水水利利利利部部部部、七七七七大大大大流流流流域域域域机机机机构构构构和和和和经经经经济济济济发发发发达达达达地地地地区区区区率率率率先先先先实实实实现水利信息化；现水利信息化；现水利信息化；现水利信息化； 中中中中期期期期：基基基基本本本本完完完完成成成成
34、金金金金水水水水工工工工程程程程建建建建设设设设，为为为为实现水利现代化奠定基础；实现水利现代化奠定基础；实现水利现代化奠定基础；实现水利现代化奠定基础； 远期：全面实现水利信息化。远期：全面实现水利信息化。远期：全面实现水利信息化。远期：全面实现水利信息化。实施原则 确保重点建设确保重点建设确保重点建设确保重点建设强化保障措施强化保障措施强化保障措施强化保障措施充分利用资源充分利用资源充分利用资源充分利用资源重视科学研究重视科学研究重视科学研究重视科学研究建设管理并重建设管理并重建设管理并重建设管理并重建设任务水利信息基础设施水利信息基础设施水利信息基础设施水利信息基础设施业务应用业务应用业
35、务应用业务应用保障环境保障环境保障环境保障环境金水工程基础设施建设信息采集系统信息采集系统水利信息网水利信息网 水利数据中心水利数据中心业务应用建设近近近近期期期期依依依依托托托托重重重重点点点点工工工工程程程程，初初初初步步步步满满满满足足足足业业业业务务务务应应应应用用用用需需需需求；求；求；求；中中中中期期期期完完完完善善善善已已已已建建建建系系系系统统统统，基基基基本本本本建建建建成成成成十十十十大大大大水水水水利利利利业业业业务应用；务应用；务应用；务应用；远远远远期期期期以以以以全全全全面面面面实实实实现现现现水水水水利利利利业业业业务务务务应应应应用用用用信信信信息息息息化化化化
36、为为为为目目目目标，提高水利综合服务能力。标，提高水利综合服务能力。标，提高水利综合服务能力。标，提高水利综合服务能力。保障环境建设保保保保障障障障环环环环境境境境是是是是水水水水利利利利信信信信息息息息化化化化综综综综合合合合体体体体系系系系的的的的有有有有机机机机组组组组成成成成部部部部分分分分，是是是是金金金金水水水水工工工工程程程程得得得得以以以以顺顺顺顺利利利利进进进进行行行行的的的的基基基基本本本本支支支支撑撑撑撑。 保保保保障障障障环环环环境境境境的的的的建建建建设需适度超前。设需适度超前。设需适度超前。设需适度超前。规规规规划划划划近近近近期期期期：制制制制定定定定和和和和执执
37、执执行行行行相相相相应应应应的的的的政政政政策策策策法法法法规规规规、技技技技术术术术标标标标准准准准，做好保障环境自身的建设。做好保障环境自身的建设。做好保障环境自身的建设。做好保障环境自身的建设。规规规规划划划划中中中中期期期期：主主主主要要要要采采采采取取取取相相相相应应应应的的的的行行行行政政政政和和和和技技技技术术术术手手手手段段段段，预预预预防防防防和和和和解决水利信息化过程中存在的矛盾和问题。解决水利信息化过程中存在的矛盾和问题。解决水利信息化过程中存在的矛盾和问题。解决水利信息化过程中存在的矛盾和问题。规规规规划划划划远远远远期期期期：通通通通过过过过政政政政策策策策、标标标标
38、准准准准、规规规规范范范范、措措措措施施施施等等等等要要要要素素素素的的的的不不不不断完善，形成完整的金水工程保障环境。断完善，形成完整的金水工程保障环境。断完善，形成完整的金水工程保障环境。断完善，形成完整的金水工程保障环境。保障环境建设的重点任务制定标准制定标准制定标准制定标准确保安全确保安全确保安全确保安全理顺关系理顺关系理顺关系理顺关系培养人才培养人才培养人才培养人才金水工程综合体系体系结构体系结构体系结构体系结构金水工程基础设施金水工程基础设施金水工程基础设施金水工程基础设施业务应用体系业务应用体系业务应用体系业务应用体系保障环境保障环境保障环境保障环境金水工程综合体系金水工程综合体
39、系金水工程保障环境金水工程保障环境金水工程基础设施水利信息化综合体系结构业务应用水利信息网金水工程采集设施数据中心支撑应用信息服务信息汇集与存储用户应用金水工程基础设施 金水工程基础设施是水利业务应用的支金水工程基础设施是水利业务应用的支撑平台，是实现水利信息资源共享与开发的撑平台，是实现水利信息资源共享与开发的基础，是金水工程综合体系的骨干。基础，是金水工程综合体系的骨干。 金水工程基础设施由水利信息采集、金水工程基础设施由水利信息采集、水利信息网、水利数据中心三大部分构成。水利信息网、水利数据中心三大部分构成。 信息采集信息来源信息来源信息来源信息来源信息分类与分布信息分类与分布信息分类与
40、分布信息分类与分布信息采集模式信息采集模式信息采集模式信息采集模式网络建设策略在在在在国国国国家家家家政政政政务务务务外外外外网网网网公公公公共共共共网网网网络络络络平平平平台台台台建建建建成成成成之之之之前前前前，水水水水利利利利信信信信息息息息网网网网的的的的骨骨骨骨干干干干网网网网、流流流流域域域域省省省省区区区区网网网网、城城城城域域域域网网网网要要要要利用公网进行建设。利用公网进行建设。利用公网进行建设。利用公网进行建设。水水水水利利利利信信信信息息息息网网网网从从从从国国国国家家家家防防防防汛汛汛汛指指指指挥挥挥挥系系系系统统统统工工工工程程程程的的的的实实实实施施施施中开始建设。
41、中开始建设。中开始建设。中开始建设。政政政政务务务务内内内内网网网网的的的的建建建建设设设设，严严严严格格格格执执执执行行行行国国国国家家家家的的的的相相相相关关关关政政政政策策策策和有关规定。和有关规定。和有关规定。和有关规定。水利数据中心水利数据中心是水利信息汇集、存储与管理、水利数据中心是水利信息汇集、存储与管理、水利数据中心是水利信息汇集、存储与管理、水利数据中心是水利信息汇集、存储与管理、交换和服务的中心。交换和服务的中心。交换和服务的中心。交换和服务的中心。由信息汇集与存贮、信息服务和支撑应用组由信息汇集与存贮、信息服务和支撑应用组由信息汇集与存贮、信息服务和支撑应用组由信息汇集与
42、存贮、信息服务和支撑应用组成。成。成。成。支撑应用 支支支支撑撑撑撑应应应应用用用用是是是是将将将将水水水水利利利利业业业业务务务务中中中中的的的的共共共共同同同同业业业业务务务务逻逻逻逻辑辑辑辑作作作作为为为为公公公公共共共共业业业业务务务务处处处处理理理理逻逻逻逻辑辑辑辑提提提提取取取取出出出出来来来来，形形形形成成成成业业业业务务务务应应应应用用用用开开开开发发发发所所所所需需需需的的的的基基基基本本本本组组组组件件件件集集集集，减减减减少少少少重重重重复复复复开开开开发发发发，提提提提高高高高业业业业务务务务应应应应用用用用的的的的规规规规范范范范程程程程度与技术水平。度与技术水平。度
43、与技术水平。度与技术水平。业务应用体系水利业务分类水利业务分类水利业务分类水利业务分类业务应用体系结构框架业务应用体系结构框架业务应用体系结构框架业务应用体系结构框架业务应用实现业务应用实现业务应用实现业务应用实现保障环境标准体系标准体系标准体系标准体系安全体系安全体系安全体系安全体系建设和运行管理机制建设和运行管理机制建设和运行管理机制建设和运行管理机制相关政策相关政策相关政策相关政策投资投资投资投资人才队伍人才队伍人才队伍人才队伍水利主要业务应用防汛抗旱防汛抗旱防汛抗旱防汛抗旱水利行政资源管理水利行政资源管理水利行政资源管理水利行政资源管理水资源管理决策水资源管理决策水资源管理决策水资源管
44、理决策水质监测与评价水质监测与评价水质监测与评价水质监测与评价水土保持监测与管理水土保持监测与管理水土保持监测与管理水土保持监测与管理水利工程建设与管理水利工程建设与管理水利工程建设与管理水利工程建设与管理农村水电及电气化管理农村水电及电气化管理农村水电及电气化管理农村水电及电气化管理水利信息公众服务水利信息公众服务水利信息公众服务水利信息公众服务水利规划设计管理水利规划设计管理水利规划设计管理水利规划设计管理水利专业数字图书馆水利专业数字图书馆水利专业数字图书馆水利专业数字图书馆防汛抗旱 防汛抗旱业务应用建设的总目标是在金水工防汛抗旱业务应用建设的总目标是在金水工防汛抗旱业务应用建设的总目标
45、是在金水工防汛抗旱业务应用建设的总目标是在金水工程基础设施的支撑下通过系统建设为各级防汛抗程基础设施的支撑下通过系统建设为各级防汛抗程基础设施的支撑下通过系统建设为各级防汛抗程基础设施的支撑下通过系统建设为各级防汛抗旱部门及时地提供各类防汛抗旱信息，较准确地旱部门及时地提供各类防汛抗旱信息，较准确地旱部门及时地提供各类防汛抗旱信息，较准确地旱部门及时地提供各类防汛抗旱信息，较准确地做出雨情、水情和旱情的预测预报，为防汛抗旱做出雨情、水情和旱情的预测预报，为防汛抗旱做出雨情、水情和旱情的预测预报，为防汛抗旱做出雨情、水情和旱情的预测预报，为防汛抗旱调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和调度决
46、策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学依据。具体来说，就是建设国家防汛抗旱指科学依据。具体来说，就是建设国家防汛抗旱指科学依据。具体来说，就是建设国家防汛抗旱指科学依据。具体来说，就是建设国家防汛抗旱指挥系统。挥系统。挥系统。挥系统。 江泽民同志1998年在全国抗洪抢险总结表彰大会上的讲话中高度赞扬“水利、气象、水文等方面的科技工作者夜以继日地工作，发挥了重要的技术指导作用。” 1999年6月，江泽民同志在视察花园口水文站时要求：“水情资料的汇集越快越好，更充分利用现代化的通信手段，保证在任何情况下都能把数据
47、拿到，为决策提供及时、准确的依据。”温家宝总理曾经指出：“各级气象、水文部门加强天气和水情的检测，比较及时准确地提供了天气、汛情预报，为各级领导决策和指挥提供了依据，为抢险救灾和人民安全转移争取了时间。” 在2001年国家防总第一次工作会议上再次强调：“抓好防汛指挥系统建设，提高防汛抗旱现代化技术水平。防汛工作要坚持工程措施和非工程措施并重，要运用现代科学技术，加快防汛指挥调度现代化进程，使之与当代社会经济的发展相适应。要抓紧国家防汛指挥系统的建设，为防汛抗旱指挥调度提供先进的决策支持手段。”用五年左右 的时间，建成覆盖七大江河重点防洪地区，先进、实用、高效、可靠的防汛指挥系统，能为各级防汛部
48、门准确、及时地提供各类防汛信息，进行洪水预报、防洪调度决策和指挥防洪抢险救灾提供科学依据和有力手段。并要基本建成覆盖重点易旱地区的抗旱信息收集和处理系统。项目建设目标总目标：国家防汛指挥系统覆盖范围国家防办信息中心防洪指挥系统范围流域机构（7）直属工程单位（7）和大型水库（9） 重点防洪省（市、区）（24）国家防总调度的蓄滞洪工程（12）水情分中心（224）工情分中心（228）防洪重点城市（31）抗旱信息系统范围省（市、区）（31）旱情分中心（267）旱情采集点（1265）、旱情监测站（1800）淮、黄天气雷达系统中央报汛站（3002）工情采集点（927）项目建设范围1.统一领导、统一规划、统
49、一标准、统一组织实施； 2.统筹兼顾，公专结合，充分利用电信、电力、农业、气象以及水利部门现有的通信，网络及信息资源，避免重复建设；3.先进、实用、高效、可靠；4.统一规划设计，分期实施，边建边受益；5.投资分摊，多方筹资，调动各方积极性；项目建设原则信息采集系统通信系统计算机网络系统决策支持系统天气雷达应用系统系统组成天气雷达系统(6)信息采集系统228个工情分中心267个旱情分中心224个水情分中心松辽委、海委、黄委、淮委、长委、太湖局、珠委防办31个省（区、市）防办流域系统省（区、市）系统地（市）系统通信系统计算机网络系统通信线路县级及其以下决工情采集点（927）中央报汛站（3002）移
50、动工情采集点（15）)旱情采集点(1265)旱情监测站(1800)策支持系统系统总体结构信息采集系统信息采集系统是国家防汛抗旱指挥系 统工程的基础防汛抗旱工作需要四大类基本信息 水雨情信息 工情信息 旱情信息 灾情信息信息采集系统信息采集系统水情采集系统工情采集系统旱情采集系统水情分中心224中央报汛站3002工情分中心65工旱情分中心163旱情分中心104工情采集点545旱情采集点883移动工情采集点15旱情监测站1800工旱情采集点382信息采集系统建设任务通信系统通信系统建设目标（1）为防汛抗旱信息的采集传输及 计算机网络系统提供可靠的信 道保障（2）为抗洪抢险和各级防汛抗旱的 调度提供
51、通信保障通信系统通信系统建设原则（1）遵守水利部、邮电部“关于 邮电公用通信网与水利防汛专用 通信网的关系及分工的协议” （2）充分利用现有通信资源，公专结 合，互为补充。计算机网络系统建设目标建设目标（1）实现防汛抗旱信息的自动交换 和共享，全面提高防汛抗旱自 动化的水平和工作效率，为防 汛抗旱信息畅通，及时抗洪救 灾，提供有效的计算机网络通 信保障（2）为水利信息化提供网络支持建成NFCnet互连互通的四级网络系统计算机网络系统层次结构部机关网络中心流域网络中心备用网络中心省(区、市)网络中心水情分中心工情分中心其它骨干网地区网园区网用户用户部门网用户用户部门网旱情分中心部门网用户用户工程
52、管理单位防洪工作内容和决策流程防洪工作内容和决策流程(4(4阶段阶段) ) 开发内容开发内容情报情报 预测预报预测预报 方案设计方案设计 决策决策气象信息气象信息水雨情信息水雨情信息水库、蓄滞洪区水库、蓄滞洪区运用信息运用信息工程安全信息工程安全信息灾害信息灾害信息.暴雨预报暴雨预报洪水量级估算洪水量级估算洪水预报洪水预报预测工程出险部位预测工程出险部位预测灾害发展预测灾害发展灾区范围及损失灾区范围及损失防洪形势分析防洪形势分析旱情预测分析旱情预测分析拟定调度方案拟定调度方案( (水量调度方水量调度方案、工程抢护案、工程抢护方案方案) )拟定防灾减灾拟定防灾减灾方案方案发布洪水警报发布洪水警报
53、下达工程运用方案下达工程运用方案组织人力物料抢护组织人力物料抢护洪泛区人、物撤离洪泛区人、物撤离估算灾害损失估算灾害损失各种应急措施各种应急措施决策支持系统( (中央系统中央系统) )系统开发目标系统开发目标提高各级防汛抗旱部门的工作效率、决策质量、提高各级防汛抗旱部门的工作效率、决策质量、效益和水平，具体达到：效益和水平，具体达到：4能快速及时地收集、处理和存储各类防汛抗旱信息；能快速及时地收集、处理和存储各类防汛抗旱信息；4能快速地进行数据挖掘，并以图、文、声、像等方式为防汛抗旱能快速地进行数据挖掘，并以图、文、声、像等方式为防汛抗旱 工作提供全面的信息服务；工作提供全面的信息服务；4提高
54、暴雨和洪水预测预报的精度和预见期；提高暴雨和洪水预测预报的精度和预见期；4改善防洪调度手段，加强模拟仿真功能，增加决策的科学性和严密性改善防洪调度手段，加强模拟仿真功能，增加决策的科学性和严密性; ;4能迅速地、较准确地预测、统计和评估实际灾情，指导救灾减灾工作；能迅速地、较准确地预测、统计和评估实际灾情，指导救灾减灾工作；4为防汛抗旱管理和决策实施提供现代化管理手段和技术支持；为防汛抗旱管理和决策实施提供现代化管理手段和技术支持；4能进行旱情信息收集、管理、分析和旱情趋势预测。能进行旱情信息收集、管理、分析和旱情趋势预测。决策支持系统( (中央系统中央系统) )决策支持系统( (中央系统中央
55、系统) )开发原则开发原则4与现行的防洪决策流程、管理运行机制相适应；与现行的防洪决策流程、管理运行机制相适应；4关键是支持，非代替决策或进行决策关键是支持，非代替决策或进行决策 ( (提供信息、计算分析、模拟评估的手段、决策支持的环境提供信息、计算分析、模拟评估的手段、决策支持的环境) )4人机交互人机交互4着眼于提高决策能力和水平，追求决策效益，与着眼于提高决策能力和水平，追求决策效益，与 一般的管理信息系统一般的管理信息系统(MIS)(MIS)不同；不同；4防洪决策是群体决策，会商为主要方式和关键环节。防洪决策是群体决策，会商为主要方式和关键环节。 长江防洪决策支持系统长江中下游是长江流
56、域洪灾最频繁、最严重的地长江中下游是长江流域洪灾最频繁、最严重的地区区, , 三峡工程是长江中下游防洪综合治理中的关键三峡工程是长江中下游防洪综合治理中的关键工程。工程。三峡工程建成后三峡工程建成后, , 长江中下游就形成了以堤防为基长江中下游就形成了以堤防为基础础, , 以三峡工程为骨干以三峡工程为骨干, ,辅以分蓄洪工程及其它支辅以分蓄洪工程及其它支流水库、河道整治工程组成的较完整的防洪系统流水库、河道整治工程组成的较完整的防洪系统, , 可使长江上游洪水得到有效控制可使长江上游洪水得到有效控制, , 从根本上减轻洪从根本上减轻洪水对长江中下游广大平原地区的的洪水压力水对长江中下游广大平原
57、地区的的洪水压力, , 缓解缓解长江中下游洪水来量大与河湖蓄泄能力不足的尖长江中下游洪水来量大与河湖蓄泄能力不足的尖锐矛盾。锐矛盾。根据长江流域综合利用规划制定的目标, 要求长江中游荆江河段防洪标准不低于100 年一遇, 遇类似历史上1870 年特大洪水时, 防止南北两岸堤防溃决而发生毁灭性灾害, 城陵矶以下河段防御1954 年洪水, 重点城市能防御100 年一遇洪水。为了实现上述防洪战略目标为了实现上述防洪战略目标, , 除继续完成防洪工程体系的除继续完成防洪工程体系的建设、进一步提高防洪能力外建设、进一步提高防洪能力外, ,非工程措施亦是减免洪水灾非工程措施亦是减免洪水灾害行之有效的配套措
58、施。害行之有效的配套措施。针对长江中下游防洪决策的实际问题针对长江中下游防洪决策的实际问题, , 充分利用现代科学充分利用现代科学技术技术, , 如计算机、信息处理、网络和通讯、系统仿真、人如计算机、信息处理、网络和通讯、系统仿真、人工智能以及遥感遥测等技术工智能以及遥感遥测等技术, , 建立人机交互式的防洪决策建立人机交互式的防洪决策支持系统则是一项不可缺少的重要手段。支持系统则是一项不可缺少的重要手段。这对雨、水、工情的掌握这对雨、水、工情的掌握, , 防洪调度预案的制定、选择和防洪调度预案的制定、选择和实施实施, , 洪灾调查与损失估计洪灾调查与损失估计, , 都有重大的使用价值都有重大
59、的使用价值, , 可以大可以大大提高防洪工程措施的效能和防汛调度的灵活性大提高防洪工程措施的效能和防汛调度的灵活性, , 对减少对减少洪水灾害具有重要的现实意义和社会经济效益。洪水灾害具有重要的现实意义和社会经济效益。防洪决策支持系统研究现状和发展趋势国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状近年来近年来, , 决策支持系统在国内外发展迅速决策支持系统在国内外发展迅速, , 已在水资源系统规划、设计已在水资源系统规划、设计和管理中得到了成功的应用。在防洪方面和管理中得到了成功的应用。在防洪方面, , 人们普遍认为从实时洪水人们普遍认为从实时洪水预报系统过渡到防洪决策支持系统是当前
60、的发展趋势预报系统过渡到防洪决策支持系统是当前的发展趋势, , 欧美发达国家欧美发达国家竞相开展这类研究和开发工作竞相开展这类研究和开发工作, , 但目前仍处于针对系统开发中的关键但目前仍处于针对系统开发中的关键技术进行探索技术进行探索, , 并在中小河流域试验开发的阶段并在中小河流域试验开发的阶段, , 尚未见到大型复杂河尚未见到大型复杂河流的防洪决策支持系统投入实用。流的防洪决策支持系统投入实用。防洪决策支持系统必须建立在对防洪系统、防洪工作内容以及防洪预防洪决策支持系统必须建立在对防洪系统、防洪工作内容以及防洪预报报- - 调度调度- - 决策流程的实际理解上决策流程的实际理解上, ,
61、尤其是雨、水情预报模型、洪水演尤其是雨、水情预报模型、洪水演进和调度仿真模型、防洪优化调度以及决策过程描述因流域而异进和调度仿真模型、防洪优化调度以及决策过程描述因流域而异, , 具具有明显的地域特殊性有明显的地域特殊性, , 不可能套用其它流域的模型决策流程。不可能套用其它流域的模型决策流程。因此因此, , 我国在我国在“ “八八 五五” ”期间平行安排了长江、黄河、淮河防洪决策支期间平行安排了长江、黄河、淮河防洪决策支持系统的开发。这些系统的原型均已初步建成持系统的开发。这些系统的原型均已初步建成, , 目前陆续开展系统的目前陆续开展系统的后续开发后续开发实体建设和具体实施实体建设和具体实
62、施, , 在应用过程中不断提高系统的成在应用过程中不断提高系统的成熟度熟度, , 最终形成完整的可以在防洪决策中实际使用的决策支持系统。最终形成完整的可以在防洪决策中实际使用的决策支持系统。发展趋势发展趋势防洪决策支持系统是一个正在发展、十分活跃的研究领域防洪决策支持系统是一个正在发展、十分活跃的研究领域, , 日益重视信息查询与日益重视信息查询与模型仿真的有机结合模型仿真的有机结合, , 广泛应用地理信息系统技术广泛应用地理信息系统技术, , 其结构设计正朝着更加可其结构设计正朝着更加可视、交互、智能、集化方向发展视、交互、智能、集化方向发展 , , 主要趋势概括如下主要趋势概括如下: :(
63、1) (1) 更加重视防洪决策过程的信息需求分析更加重视防洪决策过程的信息需求分析, , 强调信息查询与模型仿真相结合强调信息查询与模型仿真相结合, , 尤其注重复杂庞大水系洪水演进和调度仿真模型的开发。尤其注重复杂庞大水系洪水演进和调度仿真模型的开发。(2) (2) 日益重视图形、图像技术及多媒体技术的应用开发日益重视图形、图像技术及多媒体技术的应用开发, , 主要包括图形用户界主要包括图形用户界面、多窗口技术、信息的图形、图象表示及快速查询面、多窗口技术、信息的图形、图象表示及快速查询, , 与与G IS G IS 结合的地理空间结合的地理空间数据处理技术数据处理技术, , 配合模型的信息
64、处理及其反馈信息的图形、图像表达等。配合模型的信息处理及其反馈信息的图形、图像表达等。(3) (3) 采用先进的信息集成处理技术采用先进的信息集成处理技术, , 将信息的收集、传送、处理、结果表达等将信息的收集、传送、处理、结果表达等集成在统一的计算机网络环境中集成在统一的计算机网络环境中, , 以加快信息运用的速度以加快信息运用的速度, , 满足实时防洪决策满足实时防洪决策快速响应的要求。快速响应的要求。(4) (4) 在库管理技术方面在库管理技术方面, , 通过方案管理技术来改善模型库管理系统的功能通过方案管理技术来改善模型库管理系统的功能; ; 采用采用面向对象的数据库管理技术及面向对象
65、的数据库管理技术及SQL SQL 查询方式查询方式, , 增加数据更新的灵活性增加数据更新的灵活性, , 提高信提高信息的查询速度息的查询速度, , 减少数据冗余减少数据冗余, , 提高数据的安全性。提高数据的安全性。(5) (5) 由于防洪决策问题的半结构化特点由于防洪决策问题的半结构化特点, , 如何将专家知识和经验引入决策支持如何将专家知识和经验引入决策支持系统系统, , 以及采用何种方式激发专家的创造性思维以及采用何种方式激发专家的创造性思维, , 产生有利于正确决策的直觉产生有利于正确决策的直觉和灵感和灵感, , 是防洪决策支持系统智能化亟待解决的难题。是防洪决策支持系统智能化亟待解
66、决的难题。系统开发分析系统地理范围：系统地理范围：系统地理范围：系统地理范围：系统开发的区域是长江宜昌至螺山之间的中游地区。长江干流宜昌系统开发的区域是长江宜昌至螺山之间的中游地区。长江干流宜昌至螺山河段至螺山河段, ,全长全长426km , 426km , 总面积总面积289410km2289410km2。河段内主要纳入。河段内主要纳入清江及洞庭湖水系的来水清江及洞庭湖水系的来水, , 包括的荆江河段包括的荆江河段, , 分别有松滋、太平、分别有松滋、太平、藕池、调弦藕池、调弦( (已于已于1959 1959 年建闸控制年建闸控制) ) 四口分流入洞庭湖四口分流入洞庭湖, , 水流极为水流极
67、为复杂。洞庭湖区中复杂。洞庭湖区中, , 湖泊部分分别由七里湖、目平湖、南洞庭湖、湖泊部分分别由七里湖、目平湖、南洞庭湖、东洞庭湖组成。为了分蓄长江中游洪水的超额洪量东洞庭湖组成。为了分蓄长江中游洪水的超额洪量, , 该河段内有该河段内有荆江分洪区荆江分洪区( (包括包括: : 氵宛市扩建区、虎西备蓄区、人民大垸氵宛市扩建区、虎西备蓄区、人民大垸) )、洪湖、洪湖分蓄洪区、洞庭湖分蓄洪区的分蓄洪区、洞庭湖分蓄洪区的24 24 个重点蓄洪垸个重点蓄洪垸, , 其有效容积共为其有效容积共为392 392 亿亿m 3m 3。水库工程除正在建设中的三峡水库外。水库工程除正在建设中的三峡水库外, , 主
68、要有汉江丹主要有汉江丹江口、资水柘溪、沅水五强溪、清江隔河岩水库等。防洪决策支江口、资水柘溪、沅水五强溪、清江隔河岩水库等。防洪决策支持系统的开发主要是针对上述区域展开的。为了反映天气形势和持系统的开发主要是针对上述区域展开的。为了反映天气形势和水雨情的变化水雨情的变化, , 系统范围在需要时有所扩大系统范围在需要时有所扩大, , 将包括长江上游干支将包括长江上游干支流及中游的广大区域。流及中游的广大区域。系统开发目标系统开发目标在长江中游防洪决策的经验和现行防洪调度决策在长江中游防洪决策的经验和现行防洪调度决策流程的基础上流程的基础上, , 先研究三峡建设期间和建成初期长先研究三峡建设期间和
69、建成初期长江三峡至螺山河段防洪系统的防洪调度运行决策江三峡至螺山河段防洪系统的防洪调度运行决策, , 重点研究决策支持系统的总体设计重点研究决策支持系统的总体设计, , 并以此为指导并以此为指导建立一建立一“ “原型原型” ”系统提供应用和进一步完善。系统提供应用和进一步完善。所建系统在给定的软、硬件环境下所建系统在给定的软、硬件环境下, , 在雨、水、工在雨、水、工情信息和防洪调度及水流仿真模型的支持下情信息和防洪调度及水流仿真模型的支持下, , 能快能快速、灵活、直观地为防洪决策者提供多层次、多速、灵活、直观地为防洪决策者提供多层次、多方位和准确的信息方位和准确的信息, , 以增强和扩充其
70、在防洪决策过以增强和扩充其在防洪决策过程中的分析、综合、洞察和判断能力。程中的分析、综合、洞察和判断能力。防洪决策流程防洪决策流程长江防洪决策支持系统开发流程根据长江水利委员会专家的分析长江防洪决策支持系统开发流程根据长江水利委员会专家的分析和总结和总结, , 在有三峡工程情况下在有三峡工程情况下, , 长江中下游的实时防洪决策的大致长江中下游的实时防洪决策的大致过程为过程为: : l l根据实时雨、水情信息及对未来一定时段内雨、水情变化的预测根据实时雨、水情信息及对未来一定时段内雨、水情变化的预测, , 进行防进行防洪形势分析洪形势分析; ; l l在整体防洪规划的约束下在整体防洪规划的约束
71、下, , 按照优化的防洪调度方式确定三峡工程的蓄泄按照优化的防洪调度方式确定三峡工程的蓄泄对策对策, , 分析计算如采用这样的蓄泄对策而长江中下游各地将发生的水情分析计算如采用这样的蓄泄对策而长江中下游各地将发生的水情, , 将将上述信息全部进入防洪决策支持系统上述信息全部进入防洪决策支持系统; ; l l决策部门主要根据以上信息及工情、灾情等其它信息决策部门主要根据以上信息及工情、灾情等其它信息, , 经过判断经过判断, , 提出防洪提出防洪调度预案集调度预案集; ; l l然后通过防洪调度模型和洪水演进模型对预案进行水情仿真然后通过防洪调度模型和洪水演进模型对预案进行水情仿真, , 评价其
72、效果评价其效果和影响和影响, , l l再由专家分析、对比、判断、综合再由专家分析、对比、判断、综合, , 最后经决策部门确定采取的三峡工程最后经决策部门确定采取的三峡工程蓄泄对策及其它堤防、分蓄洪工程如何运用的决策蓄泄对策及其它堤防、分蓄洪工程如何运用的决策, , 并付诸实施。并付诸实施。l l决策确定后决策确定后, , 还要分析计算采取这样的决策后各地的水情还要分析计算采取这样的决策后各地的水情, , 以及时指导各地以及时指导各地的防汛工作。的防汛工作。防洪决策支持系统的特点和功能要求防洪决策支持系统的特点和功能要求防洪决策流程实质上是将行之有效的防汛会商与计算机的辅助支持结合起来。因此,
73、 防洪决策支持系统的工作特点可概括为: 要求多方面协同工作, 信息查询和系统仿真相结合, 人机交互快速同步进行, 主要目的是激发群体智慧, 选择合理可行、易于实施的防洪决策方案。一般而言, 要求防洪决策支持系统应具有如下主要功能:防洪决策支持系统的特点和功能要求防洪决策支持系统的特点和功能要求(1) (1) 运用现代化网络通讯和信息处理技术运用现代化网络通讯和信息处理技术, , 通过数据和知识库查通过数据和知识库查询检索大量有关的历史和实时水情、雨情、工情信息询检索大量有关的历史和实时水情、雨情、工情信息, , 经专家群经专家群体分析综合体分析综合, , 汲取其中最有价值的内容汲取其中最有价值
74、的内容, , 以丰富、扩展专家群体以丰富、扩展专家群体智慧智慧, , 深化定性分析。深化定性分析。(2) (2) 将专家群体在会商过程中提出的调度方案、抉择、数据等各将专家群体在会商过程中提出的调度方案、抉择、数据等各种信息种信息, , 与电子计算机、仿真、模拟技术结合起来与电子计算机、仿真、模拟技术结合起来, , 对水情变化对水情变化和调度预案反复进行定性、特别是定量的分析和调度预案反复进行定性、特别是定量的分析, , 使之能从感性到使之能从感性到理性、从微观到宏观、从局部到整体、迅速得出较精确的汛情发理性、从微观到宏观、从局部到整体、迅速得出较精确的汛情发展势态和防汛决策的效果展势态和防汛
75、决策的效果, , 进一步调动专家群体的知识和经验进一步调动专家群体的知识和经验, , 激发创造性思维。激发创造性思维。(3) (3) 利用可视化或多媒体技术利用可视化或多媒体技术, , 特别是遥感、遥测和信息网络技特别是遥感、遥测和信息网络技术术, , 不仅可以直观、形象地观测到大范围天气形势的动态变化不仅可以直观、形象地观测到大范围天气形势的动态变化, , 而且可以将远在千里之外的洪水场景同步传输到防汛指挥中心而且可以将远在千里之外的洪水场景同步传输到防汛指挥中心, , 犹如身临其境犹如身临其境, , 极大地扩展了人的认识范围极大地扩展了人的认识范围, , 更加全面、准确、更加全面、准确、如
76、实、动态地把握雨、水情变化和洪水环境如实、动态地把握雨、水情变化和洪水环境, , 审定所提方案的适审定所提方案的适用性用性, , 并不断予以调整并不断予以调整, , 找出最佳方案。找出最佳方案。防洪决策支持系统的特点和功能要求防洪决策支持系统的特点和功能要求(4) (4) 在防汛过程中在防汛过程中, , 随着汛情的不断发展随着汛情的不断发展, , 必须及时利必须及时利用现代化信息网络用现代化信息网络, , 快速将提出的防洪决策方案在实施快速将提出的防洪决策方案在实施中遇到的问题与新情况反馈回来中遇到的问题与新情况反馈回来, , 显示在会商中心的电显示在会商中心的电子屏幕上子屏幕上, , 迅速调
77、整各种模型、方案与数据迅速调整各种模型、方案与数据, , 预测新的预测新的效果效果, , 再提供新的最佳决策。如此不断循环往复下去再提供新的最佳决策。如此不断循环往复下去, , 一次比一次更准确、更高明。一次比一次更准确、更高明。(5) (5) 把科学理把科学理论论与与经验经验知知识结识结合起来。一些不成文的合起来。一些不成文的实实际经验际经验, , 甚至灵感甚至灵感, , 潜意潜意识识等等等等, , 虽虽然目前人然目前人类对类对其知之其知之甚少甚少, , 但但对对解决复解决复杂杂防洪决策防洪决策问题问题, , 往往有着十分重要的往往有着十分重要的作用作用, , 取得取得“ “画画龙龙点睛点睛
78、” ”之效。防洪决策支持系之效。防洪决策支持系统统所提供的所提供的信息信息环环境有助于充分境有助于充分发挥专发挥专家家经验经验和知和知识识的作用的作用, , 激激发发专专家的家的创创造性造性联联想想, , 产产生生对对防汛决策和关防汛决策和关键问题进键问题进行判行判断和抉断和抉择择的直的直觉觉和灵感。和灵感。系统开发原则系统开发原则根据上述防洪决策支持系统的特点和功能要求, 可以看出, 系统开发涉及学科众多, 系统结构复杂, 关键技术密集, 建库建模量大。为保持所建系统结构完整, 系统开发顺利进行, 拟定系统开发的原则如下:系统开发原则系统开发原则(1) (1) 以长江中游防洪决策流程为基础以
79、长江中游防洪决策流程为基础, , 目标为可运行的目标为可运行的实用系统。实用系统。(2) (2) 重点做好总体设计重点做好总体设计, , 提供一个可操作的原型提供一个可操作的原型, , 以反以反映系统的技术特点、功能、设计风格以及应用前景。映系统的技术特点、功能、设计风格以及应用前景。(3) (3) 防洪决策过程极为复杂、涉及因素众多防洪决策过程极为复杂、涉及因素众多, , 其辅助支其辅助支持是科学理论及方法、经验和专家判断力的结合。在开持是科学理论及方法、经验和专家判断力的结合。在开发过程中发过程中, , 注重注重“ “信息信息- - 经验经验- - 反馈反馈” ”之间的联系之间的联系, ,
80、 发挥发挥综合集成系统的整体优势。综合集成系统的整体优势。(4) (4) 注重系统的统一完整性和系统的逐步完善要求。为注重系统的统一完整性和系统的逐步完善要求。为此此, , 重点考虑子系统模块的接口预留和延拓。对于子系重点考虑子系统模块的接口预留和延拓。对于子系统中目前尚未形成实用技术的若干研究内容统中目前尚未形成实用技术的若干研究内容, , 只考虑预只考虑预留接口留接口, , 以待今后的工作来充实。以待今后的工作来充实。系统开发原则系统开发原则(5) (5) 对于部分高新技术的应用对于部分高新技术的应用, , 既要考虑到其技术发展的先进性、既要考虑到其技术发展的先进性、又要兼顾现实的可能性。
81、对于又要兼顾现实的可能性。对于G IS, G IS, 在本阶段暂不考虑其作为主在本阶段暂不考虑其作为主要支撑软件要支撑软件, , 但采用其地图信息输入与编辑及空间拓扑分析等功但采用其地图信息输入与编辑及空间拓扑分析等功能。对人工智能只对知识处理中的若干关键技术进行探索能。对人工智能只对知识处理中的若干关键技术进行探索, , 为下为下一阶段开发智能型防洪决策支持系统奠定基础。一阶段开发智能型防洪决策支持系统奠定基础。(6) (6) 针对主用户建立和开发系统针对主用户建立和开发系统, , 在一定程度上兼顾次级用户要在一定程度上兼顾次级用户要求。不追求通用系统求。不追求通用系统, , 但但要求总体设
82、计和系统能提供一个处理类似问题的框架和结构要求总体设计和系统能提供一个处理类似问题的框架和结构, , 以以满足其他部门在修改、扩充、调整、转换的基础上建立自己的系满足其他部门在修改、扩充、调整、转换的基础上建立自己的系统统( (推广应用意义所在推广应用意义所在) )。(7) (7) 该系统主要用于实时防洪调度该系统主要用于实时防洪调度, , 但兼顾规划、设计方面的要但兼顾规划、设计方面的要求。求。(8) (8) 充分利用现有数据、模型及研究成果充分利用现有数据、模型及研究成果, , 尤其注重经过实践检尤其注重经过实践检验行之有效的方法和模型的二次开发验行之有效的方法和模型的二次开发, , 将其
83、纳入系统。将其纳入系统。(9) (9) 遵循行业主管部门在软硬件环境、综合数据库等方面制订的遵循行业主管部门在软硬件环境、综合数据库等方面制订的有关指南和规定有关指南和规定, , 协调或尽量统一库结构和接口方面的要求协调或尽量统一库结构和接口方面的要求, , 以以利于分散开发的系统各部件在统一环境下有机集成和顺利运行。利于分散开发的系统各部件在统一环境下有机集成和顺利运行。系统开发方法系统开发方法系统开发采用原型法和工程法相结合的软件开发方法, 自顶向下设计各功能模块; 由主到次设计数据流程; 本着经济、可靠、先进、适应性强的原则, 选择软、硬件环境。在系统集成和调试阶段采取先主后次、保证重点
84、、兼顾其它的原则逐个调试, 以保证整个系统自然可靠的运行系统总体设计长江防洪决策支持系统从功能上, 可分为系统总控、信息查询、防洪调度、数据库和知识库五大功能块。系统的总体逻辑结构是: 以数据库和知识库作为基本信息支撑, 通过总控程序构筑防洪决策支持系统的运行环境, 辅以友好的人机界面和人机对话过程, 有效地实现信息查询和防洪调度两大操作功能。系统的总体逻辑结构见图。系统总体逻辑结构系统总体逻辑结构信息查询实现防洪决策过程中所需的各种信息查询、数据检索等功能, 主要包括实时雨、水、工情、气象信息、水文历史信息、防汛文档、预报预测结果等信息的查询, 并要求信息查询响应速度快, 表达形象直观、清晰
85、简洁, 操作方便。防洪调度是防洪决策支持系统的核心功能块防洪调度是防洪决策支持系统的核心功能块, , 其基础是其基础是各种防洪调度模型和洪水演进模型。各种防洪调度模型和洪水演进模型。针对防洪决策采用会商会议形式针对防洪决策采用会商会议形式, , 即专家群体决策这一即专家群体决策这一特点特点, , 设计开发决策方案管理子系统。设计开发决策方案管理子系统。在此子系统下在此子系统下, , 辅助决策人员可以根据防洪专家围绕预辅助决策人员可以根据防洪专家围绕预定防洪目标拟定的各种防洪调度预案定防洪目标拟定的各种防洪调度预案, , 进行模型选择、进行模型选择、参数设置、模型运行及结果的显示查询。参数设置、
86、模型运行及结果的显示查询。决策方案管理子系统可对多种方案进行统一管理和综决策方案管理子系统可对多种方案进行统一管理和综合比较合比较, , 将各种方案提交会商讨论将各种方案提交会商讨论, , 供决策者选定方案供决策者选定方案, , 付诸实施。付诸实施。数据库及知识库是长江防洪决策支持系统的两大信息支撑块。数据库系统实现各种防洪决策所需的实时、历史、预测的数据, 地图空间数据, 社会经济数据等信息的管理和数据更新。知识库系统包括防洪决策过程中所需查询的各种文档资料, 如防洪调度规则、历史洪水资料、防洪政策法规、防洪专家对防洪关键问题的论述等。各库之间的逻辑关系可简要表述为: 模型库对数据库提出数据
87、需求及存贮格式要求, 数据库作为数据源, 通过接口程序为模型库提供模型运行所需的数据; 模型的运行结果以约定的存贮格式存入数据文件, 数据库对模型运行结果数据进行统一的管理。知识库是一个相对独立的系统, 通过总控程序直接对其内容进行查询。系统总控框架系统总控框架长江防洪决策支持系统的总体框架根据防洪决策过程中长江防洪决策支持系统的总体框架根据防洪决策过程中各阶段的不同信息需求及防洪调度的要求而构筑。各阶段的不同信息需求及防洪调度的要求而构筑。从用户角度来看从用户角度来看, , 系统的总体框架表现为系统的总控菜系统的总体框架表现为系统的总控菜单。单。从软件系统的设计开发角度来说从软件系统的设计开
88、发角度来说, , 构筑系统总体框架的构筑系统总体框架的关键技术包括关键技术包括: (1) : (1) 各种任务的合理调度与协调运行各种任务的合理调度与协调运行; (2) ; (2) 系统内存的合理分配运用系统内存的合理分配运用; (3) ; (3) 各子系统及各独立功能模各子系统及各独立功能模块的集成技术研究开发块的集成技术研究开发; (4) ; (4) 快速灵活的图形功能开发等快速灵活的图形功能开发等等。通过各种数据接口技术的开发等。通过各种数据接口技术的开发, , 建立各库之间的有建立各库之间的有机联系机联系, , 通过各种控制接口技术的开发通过各种控制接口技术的开发, , 总控程序将各子
89、总控程序将各子系统和各独立功能模块集成起来系统和各独立功能模块集成起来, , 形成可实际运行的软形成可实际运行的软件系统。件系统。总控菜单下的各个子菜单描述如下总控菜单下的各个子菜单描述如下: :(1) (1) 系统操作包括实时数据更新系统操作包括实时数据更新, , 系统版权信息及退出等项。系统版权信息及退出等项。(2) (2) 实时信息主要完成实时信息的查询实时信息主要完成实时信息的查询, , 包括卫星气象云图包括卫星气象云图, , 实时雨情信息实时雨情信息( (含含: : 设置雨情信息分布图内容设置雨情信息分布图内容, , 显示显示24h 24h 雨量雨量, , 不显示日雨量分布图等不显示
90、日雨量分布图等) , ) , 实时水情信息实时水情信息( (含含: : 设置水情信息分布图内容设置水情信息分布图内容, , 显示实时水位、流量、水位标显示实时水位、流量、水位标尺尺, , 不显示水位流量分布图等不显示水位流量分布图等) , ) , 实时雨、水情过程线、工情实时雨、水情过程线、工情( (含工情数据库管理含工情数据库管理) ) 等项。等项。(3) (3) 历史信息主要完成历史数据库的查询历史信息主要完成历史数据库的查询, , 包括水库特性曲线包括水库特性曲线, , 历史雨、水情过程线历史雨、水情过程线, ,历史数据库管理等项。历史数据库管理等项。(4) (4) 预测信息主要完成预测
91、、预报信息的查询预测信息主要完成预测、预报信息的查询, , 包括雨情预测包括雨情预测, , 水情预测水情预测, , 灾情预测等项。灾情预测等项。(5) (5) 防洪决策主要包括防洪决策方案管理防洪决策主要包括防洪决策方案管理, , 模型选择模型选择, , 模型运行模型运行, , 模型运行的结果表达模型运行的结果表达, , 方案生成方案生成, , 方案删除方案删除, , 方方案描述案描述, , 多种方案比较多种方案比较, , 决策方案风险分析等项。该项是一个完整的防洪决策方案管理系统决策方案风险分析等项。该项是一个完整的防洪决策方案管理系统, , 以子窗口方式实现。以子窗口方式实现。(6) (6
92、) 防汛文档包括知识库查询和长江防洪图片两项。完成对知识库的查询及长江防洪工程图片和其它有关图片防汛文档包括知识库查询和长江防洪图片两项。完成对知识库的查询及长江防洪工程图片和其它有关图片的查询。的查询。(7) (7) 图形操作包括放大图形操作包括放大1 1 2 2 倍倍, , 缩小缩小2 2 1 1 倍倍, , 放大放大1 1 4 4 倍倍, , 缩小缩小4 4 1 1 倍倍, , 设置显示内容设置显示内容, (, (不不) ) 显示中心点显示中心点, (, (不不) ) 显示图显示图例例, (, (不不) ) 允许左键拖动区域等项。主要完成图形缩放允许左键拖动区域等项。主要完成图形缩放,
93、, 显示内容设置显示内容设置, , 是否允许开窗放大等功能是否允许开窗放大等功能(8) (8) 浮动菜单用户在操作时浮动菜单用户在操作时, , 按下鼠标右键按下鼠标右键, , 即可弹出浮动式菜单。主要完成图形操作即可弹出浮动式菜单。主要完成图形操作, , 基于空间位置的信息查基于空间位置的信息查询等功能。包括本点移至中心询等功能。包括本点移至中心, , 图形缩放图形缩放, , 恢复原图恢复原图, , 设置显示内容设置显示内容, , 蓄洪垸信息蓄洪垸信息, , 重点垸信息重点垸信息, , 实时雨、水情过程实时雨、水情过程线线, , 一维模型结果过程线一维模型结果过程线, , 雨量图等项。雨量图等
94、项。(9) (9) 雨量图在雨量图菜单下雨量图在雨量图菜单下, , 可显示包括更大研究范围的降雨区域图可显示包括更大研究范围的降雨区域图, , 在该图上在该图上, , 以等值线的形式表示降雨量。以等值线的形式表示降雨量。也可以输入未来假设降雨量也可以输入未来假设降雨量, , 作为模型的输入作为模型的输入, , 得出新的运行结果。得出新的运行结果。(10) (10) 帮助包括帮助目录和帮助使用方法两项。为用户提供如何使用本系统的帮助信息。在系统的任一菜单下帮助包括帮助目录和帮助使用方法两项。为用户提供如何使用本系统的帮助信息。在系统的任一菜单下, , 用户按下用户按下F1 F1 键即可获取与本菜
95、单主题有关的帮助信息。键即可获取与本菜单主题有关的帮助信息。系统接口设计系统接口设计长江防洪决策支持系统从软件系统开发角度分, 包括系统总控与人机界面、模型库、数据库、知识库、决策风险分析等多种子系统及功能模块。这些模块必须集成在统一的运行系统下, 子系统间虽相应独立, 也存在数据和控制联系, 这种联系必须通过设计各种控制和数据接口来实现。各种接口设计的原则是数据提取速度快, 功能相对独立, 数据传递平滑过渡。总控与模型库子系统的接口模型程序均采用总控与模型库子系统的接口模型程序均采用M S Fo rt ran M S Fo rt ran 编写编写, , 为了界面的统一性为了界面的统一性, ,
96、 模型运行由决策方案管理系统控模型运行由决策方案管理系统控制制, , 运行参数的设置在运行参数的设置在W indow s W indow s 环境通过对话框方式实环境通过对话框方式实现现, , 模型运行结果也在模型运行结果也在W indow s W indow s 环境下用图形方式表达。环境下用图形方式表达。总控系统与模型库的接口主要解决总控系统与模型库的接口主要解决: : 模型参数的传递模型参数的传递, , 模型运行结果的传递。由于在决策方案管理系统中模型运行结果的传递。由于在决策方案管理系统中, , 模模型参数设置与模型运行是分步进行的型参数设置与模型运行是分步进行的, , 故将参数设置写
97、入故将参数设置写入一约定的文件一约定的文件, , 模型运行时模型运行时, , 由模型程序从约定文件中读取由模型程序从约定文件中读取此运行参数。类似地此运行参数。类似地, , 模型运行与运行结果的表达也是分模型运行与运行结果的表达也是分步进行的步进行的, , 模型运行完后模型运行完后, , 将结果写入约定的文件将结果写入约定的文件, , 然后由然后由决策方案管理系统统一管理运行的结果决策方案管理系统统一管理运行的结果, , 将每次运行的结将每次运行的结果文件转换为与方案对应的文件名。这样每次运行结果就果文件转换为与方案对应的文件名。这样每次运行结果就不会覆盖上次的运行结果。不会覆盖上次的运行结果
98、。总控与数据库子系统的接口数据库子系统包括一系列可直接在W indow s 环境下运行的W indow s 程序, 总控管理系统主要完成: 如果调用任务与数据库子系统中的运行程序之间无数据传递联系, 则直接调用其运行程序。反之, 将需传递的数据送入裁剪板。调用其运行程序, 由数据库系统程序从裁剪板中读取传递的数据。总控与知识库子系统的接口知识库子系统是利用总控与知识库子系统的接口知识库子系统是利用W indow s W indow s 的帮助功能开发的的帮助功能开发的, , 总控管理系统与其总控管理系统与其接口为接口为: : 无指定关键字时无指定关键字时, , 直接调用直接调用W inhelp
99、 (W inhelp () ) 函数函数, , 并指定帮助文件名为知识库系统文件名并指定帮助文件名为知识库系统文件名, , 进入其总目录。进入其总目录。指定关键字时指定关键字时, , 则以指定关键字则以指定关键字方式调用方式调用W inHelp (W inHelp () ) 函数函数, , 并指定相应文件名。并指定相应文件名。知识库图片查询是一个独立的运行模块知识库图片查询是一个独立的运行模块, , 由总控系由总控系统直接调用其运行程序统直接调用其运行程序, , 进入图片查询子系统。进入图片查询子系统。模型库与数据库的接口模型库和数据库的接口主要是指从数据库子系统模型库和数据库的接口主要是指从
100、数据库子系统中提取模型运行所需要的数据及对运行结果数据中提取模型运行所需要的数据及对运行结果数据进行管理。为了数据安全及功能块的清晰进行管理。为了数据安全及功能块的清晰, , 专门设专门设计了数据转换接口程序计了数据转换接口程序, , 将模型运行所需的数据从将模型运行所需的数据从数据库中提取出来数据库中提取出来, , 并按模型所需要的格式存入约并按模型所需要的格式存入约定的数据文件中定的数据文件中, , 由模型程序直接从约定的文件中由模型程序直接从约定的文件中读取。读取。模型运行结果存入约定的数据文件中模型运行结果存入约定的数据文件中, , 由专门设计由专门设计的数据格式转换接口程序的数据格式
101、转换接口程序, , 将模型运行结果转存为将模型运行结果转存为数据库可管理的格式数据库可管理的格式, , 由数据库管理系统统一管理由数据库管理系统统一管理模型的运行结果。模型的运行结果。白山水库防洪调度决策支持系统白山水库防洪调度决策支持系统白山水库座落在美丽富饶的长白山脚下，第二松花江上游，白山水库座落在美丽富饶的长白山脚下，第二松花江上游，吉林省桦甸市境内。吉林省桦甸市境内。 白山水库属狭长型河谷式水库，总库容白山水库属狭长型河谷式水库，总库容59.2159.21亿亿m3m3，是一，是一座以发电为主，兼顾防洪、灌溉、供水、环保等综合利用座以发电为主，兼顾防洪、灌溉、供水、环保等综合利用的大型
102、水库。的大型水库。 在发电方面，白山发电厂是东北电网主力电厂之一，担负在发电方面，白山发电厂是东北电网主力电厂之一，担负着供电、调峰、调相、事故备用等重要任务。着供电、调峰、调相、事故备用等重要任务。 在防洪方面，白山水库可以有效地调节出流，削减洪峰和在防洪方面，白山水库可以有效地调节出流，削减洪峰和洪量，为丰满水库错峰和拦蓄洪水，减轻了下游松花江洪洪量，为丰满水库错峰和拦蓄洪水，减轻了下游松花江洪水灾害。水灾害。 此外，白山水库在下游灌溉、城市及工业用水、上下游航此外，白山水库在下游灌溉、城市及工业用水、上下游航运、旅游等方面创造了综合效益，在东北电网以及当地的运、旅游等方面创造了综合效益，
103、在东北电网以及当地的国民经济和社会发展中起着举足轻重的作用。国民经济和社会发展中起着举足轻重的作用。 系统结构及功能系统结构及功能 白山水库防洪调度决策支持系统网络系统设计应采用的体白山水库防洪调度决策支持系统网络系统设计应采用的体系结构、软硬件技术和设备，满足水库调度、大坝安全监系结构、软硬件技术和设备，满足水库调度、大坝安全监测在当前及将来相当长一段时间内对网络的要求，从而达测在当前及将来相当长一段时间内对网络的要求，从而达到提高信息化水平、实现先进管理思想的目标又能在一定到提高信息化水平、实现先进管理思想的目标又能在一定的时间内保持技术领先、保护投资，保证水库调度、大坝的时间内保持技术领
104、先、保护投资，保证水库调度、大坝安全监测网络系统的安全稳定运行，充分考虑防汛信息管安全监测网络系统的安全稳定运行，充分考虑防汛信息管理系统的特点，特别强调水情自动测报系统的实效性、洪理系统的特点，特别强调水情自动测报系统的实效性、洪水预报实时性、水库调度的合理性和大坝安全评判系统的水预报实时性、水库调度的合理性和大坝安全评判系统的可靠性。可靠性。在详细分析白山水库现有系统的现状及存在的问题基础上，在详细分析白山水库现有系统的现状及存在的问题基础上，提出了系统设计的思想、内容以及需要增设的硬件和软件，提出了系统设计的思想、内容以及需要增设的硬件和软件，以及系统的主要功能。以及系统的主要功能。 白
105、山水库防洪调度决策支持系统的开发与集成采用CS模式进行开发，系统以数据库系统为中心组织在一起，如下图所示。系统的模块结构图系统的模块结构图数据库系统雨水情信息采集系统洪水预报调度系统基本信息与管理系统历史数据查询与管理系统水库调度日常业务管理系统气 象 自 动采集系统水情自动遥测数据接收与处理系统大坝安全监测信息采集及数据综合分析系统该系统从功能上，可分为系统总控、信息查询（包括防洪历史文件规程等）、防洪发电调度、数据库和知识库五大功能块。系统的总体逻辑结构是：以数据库和知识库作为基本信息支撑，通过总控程序构成专家决策支持系统的运行环境，辅以友好的人机界面和人机对话过程，有效地实现信息查询和防
106、洪发电调度两大操作功能。系统的总体逻辑结构见下图。 人机界面系统总控决策管理方案历史信息查询预测信息查询实时信息查询图形操作决策风险分析知识库查询防洪调度模型库综合数据管理系统防洪调度模型库水情自动测报系统调度联系管理系统电话传真电报实时水情工况数据库水文历史数据库防洪工程数据库社会经济数据库水文预报数据库防洪调度模型库地理信息数据库 决策支持系统总体逻辑结构图决策支持系统总体逻辑结构图信息查询实现防洪发电调度决策过程中所需的各种信息查询、数据检信息查询实现防洪发电调度决策过程中所需的各种信息查询、数据检索等功能，主要包括实时水雨工情、气象信息、水文历史信息、防汛索等功能，主要包括实时水雨工情
107、、气象信息、水文历史信息、防汛文档、预报预测结果等信息的查询。要求信息查询响应速度快，表达文档、预报预测结果等信息的查询。要求信息查询响应速度快，表达形象直观、清晰简洁，操作方便。形象直观、清晰简洁，操作方便。防洪发电调度是系统的核心功能块，其基础是各种调度模型和洪水演防洪发电调度是系统的核心功能块，其基础是各种调度模型和洪水演进模型。针对防洪发电调度决策常采用会商形式，即专家群体决策这进模型。针对防洪发电调度决策常采用会商形式，即专家群体决策这一特点，设计决策方案管理子模块，可对各方案进行统一管理和综合一特点，设计决策方案管理子模块，可对各方案进行统一管理和综合比较，供决策者选择，付诸实施。
108、数据库和知识库模块是该系统的两比较，供决策者选择，付诸实施。数据库和知识库模块是该系统的两大信息支持块。大信息支持块。数据库模块实现各种防洪发电调度所需的实时、历史、预测的数据，数据库模块实现各种防洪发电调度所需的实时、历史、预测的数据，水利工程设施，地图空间，社会经济数据等信息的管理和数据更新。水利工程设施，地图空间，社会经济数据等信息的管理和数据更新。知识库模块包括防洪发电调度决策过程中所需查询的各种文档资料，知识库模块包括防洪发电调度决策过程中所需查询的各种文档资料，如调度规则、法规政策、专家对关键问题的论述等。如调度规则、法规政策、专家对关键问题的论述等。 基本信息查询与管理系统基本信
109、息查询与管理系统 系统主要包括水库大坝的规划设计运行管理维护的基本信息及水库所在流域的自然地理、水文水环境的文字、图形、声像等多媒体信息的输入、修改、查询及管理。水情自动遥测数据接收与处理系统水情自动遥测数据接收与处理系统 “水情自动遥测数据接收处理系统”用于实现对流域内22个超短波雨量站、3个超短波中继站、3个卫星雨量站、2个卫星雨量水位站；3个超短波水位站数据接收、处理和存储，并提供查询、统计、打印数据和浏览水位过程等。洪水预报调度系统洪水预报调度系统洪水预报主要是根据采集的实时雨量、蒸发、水位等资洪水预报主要是根据采集的实时雨量、蒸发、水位等资料，对未来将发生的洪水做出洪水总量、洪峰发生
110、时间料，对未来将发生的洪水做出洪水总量、洪峰发生时间等情况的预测；与气象预报结果相连接，根据未来的可等情况的预测；与气象预报结果相连接，根据未来的可能雨情变化，做出洪水变化的趋势预测与分析；为了给能雨情变化，做出洪水变化的趋势预测与分析；为了给会商调度提供更多的信息，可进行人工干预洪水预报。会商调度提供更多的信息，可进行人工干预洪水预报。根据洪水预报的结果进行防洪形势分析，根据水库、坝根据洪水预报的结果进行防洪形势分析，根据水库、坝下防洪关键点与库区淹没区的水情、工况和社会经济状下防洪关键点与库区淹没区的水情、工况和社会经济状况，据不同控制模式，生成洪水调度预案系列，主要包况，据不同控制模式，
111、生成洪水调度预案系列，主要包括：括：l l交互式洪水预报：实时预报、假拟降水预报、预报方案交互交互式洪水预报：实时预报、假拟降水预报、预报方案交互式修改；式修改；l l交互式洪水调度：常规经验调度、洪水优化调度、交互式洪交互式洪水调度：常规经验调度、洪水优化调度、交互式洪水调度，调度方案的评价。水调度，调度方案的评价。水库调度日常业务管理系统水库调度日常业务管理系统 水库调度业务管理主要包括：发电调度计划、月报表打印、流域等雨量线分析、发电用水计算、防汛主页、时段入流计算、弃水计算、文档管理等。水库调度业务自动化系统的设计开发本着实用、方便、先进、全面的原则。应用先进的技术；切实深入需求分析，
112、尽可能包括各项相关业务；同现有的数据库系统及数据通信机制建立实时连接，以尽可能加大系统功能的实时性和自动化程度。气象信息接收处理与预报系统气象信息接收处理与预报系统 气象信息接收处理与预报系统包括气象信息接收处理与预报系统包括GMSGMS云图接收处理系统、云图接收处理系统、VsatVsat小站系统和小站系统和MicapsMicaps系统三部分，其功能主要包括：系统三部分，其功能主要包括：GMSGMS接收处理静止气象卫星接收处理静止气象卫星(GMS-5)(GMS-5)传送的可见光、红外、传送的可见光、红外、水汽等云图资料；水汽等云图资料；VsatVsat小站系统接收小站系统接收VSATVSAT网
113、传送的各类网传送的各类传真图，利用传真图，利用VsatVsat小站系统接收地面和高空资料、格点资小站系统接收地面和高空资料、格点资料、卫星云图与雷达回波图、欧州气象中心分布的料、卫星云图与雷达回波图、欧州气象中心分布的500hPa500hPa环流形势预报、美国气象中心分布的环流形势预报、美国气象中心分布的500hPa500hPa环流环流形势预报、日本数值预报传真图、中央气象台的气象减灾形势预报、日本数值预报传真图、中央气象台的气象减灾服务系统服务系统(AFDOS)(AFDOS)等资料。等资料。通过通过MicapsMicaps系统进行数据检索、图形操作和图形编辑进行系统进行数据检索、图形操作和图
114、形编辑进行气象资料分析处理，再根据各类天气形势预报，做出本地气象资料分析处理，再根据各类天气形势预报，做出本地区的长短期预报。区的长短期预报。气象自动采集系统气象自动采集系统 该系统主要是自动采集气温、最高气温、最高气温出现时间、最低气温、最低气温出现时间、相对湿度、电压、风向、风速、最大风速风向、最大风速、最大风速出现时间、降水、气压、气压附温和蒸发等气象要素。并提供查询、统计、打印数据等功能。数据库管理系统数据库管理系统 该系统实现将实时系统中的水文气象和大坝观测数据整理该系统实现将实时系统中的水文气象和大坝观测数据整理转存到历史数据库中，制作日、月、年等统计报表，实现转存到历史数据库中，
115、制作日、月、年等统计报表，实现对任意时间段内的历史信息的查询、统计，将查询的信息对任意时间段内的历史信息的查询、统计，将查询的信息以报表的形式输出；同时对水库的规划设计、工程设计运以报表的形式输出；同时对水库的规划设计、工程设计运行管理图表资料，水库电站的运行资料等进行输入、修改行管理图表资料，水库电站的运行资料等进行输入、修改及查询。及查询。在雨水情自动遥测和大坝观测系统的支持下，水库防洪调在雨水情自动遥测和大坝观测系统的支持下，水库防洪调度决策支持系统以数据库为核心，通过人机交互进行信息度决策支持系统以数据库为核心，通过人机交互进行信息服务、洪水预报、洪水调度、兴利调度、大坝安全评判和服务
116、、洪水预报、洪水调度、兴利调度、大坝安全评判和数据库管理。实现水情数据、气象信息、大坝监测数据采数据库管理。实现水情数据、气象信息、大坝监测数据采集自动化；洪水预报实时化；大坝监测数据分析处理系统集自动化；洪水预报实时化；大坝监测数据分析处理系统化；防洪调度多元化；信息传递网络化；日常调度科学化；化；防洪调度多元化；信息传递网络化；日常调度科学化；办公管理现代化；数据存贮电子化；专家决策智能化的目办公管理现代化；数据存贮电子化；专家决策智能化的目标。标。大坝安全监测数据自动采集和综合大坝安全监测数据自动采集和综合评判软件系统评判软件系统 1 1、 大坝安全监测信息采集系统大坝安全监测信息采集系
117、统大坝安全监测信息采集系统大坝安全监测信息采集系统水库防洪调度决策支持系统不仅涉及水雨情信息，而且确保大坝的安全是至关重要的，水库防洪调度决策支持系统不仅涉及水雨情信息，而且确保大坝的安全是至关重要的，因此实现大坝安全监测信息的自动采集对于防洪决策是必不可少的因素，根据大坝安因此实现大坝安全监测信息的自动采集对于防洪决策是必不可少的因素，根据大坝安全监测的需要已实现对大坝变形激光自动观测、坝体挠度及倾斜（包括坝基）测点数全监测的需要已实现对大坝变形激光自动观测、坝体挠度及倾斜（包括坝基）测点数据、坝内主要内部埋设仪器、扬压力、漏水量及绕坝渗流的自动测量。据、坝内主要内部埋设仪器、扬压力、漏水量
118、及绕坝渗流的自动测量。2 2、大坝安全监测数据分析、大坝安全监测数据分析、大坝安全监测数据分析、大坝安全监测数据分析 白山大坝安全监测数据分析主要是指定量分析，目前有单点回归分析、确定性模型白山大坝安全监测数据分析主要是指定量分析，目前有单点回归分析、确定性模型分析、分析、 混合模型分析、时间序列分析、相关分析、模糊数学分析等，除单点分析外，混合模型分析、时间序列分析、相关分析、模糊数学分析等，除单点分析外，多点的分布统计模型分析已开始应用。这些分析方法实际上是分析一个效应量序列与多点的分布统计模型分析已开始应用。这些分析方法实际上是分析一个效应量序列与时间、水位、气温等环境量之间的统计关系或
119、物理关系。时间、水位、气温等环境量之间的统计关系或物理关系。3 3、 综合评判软件综合评判软件综合评判软件综合评判软件 综合评判不仅是一种效应量与环境量之间的关系，更重要的是各种效应量之间的关综合评判不仅是一种效应量与环境量之间的关系，更重要的是各种效应量之间的关系是怎样的，这种关系是否合理，若不合理则原因是什么。另外，对一个异常的效应系是怎样的，这种关系是否合理，若不合理则原因是什么。另外，对一个异常的效应量除了通过与环境量的相关关系进行评判外，还必须与有关系的其它种类的效应量进量除了通过与环境量的相关关系进行评判外，还必须与有关系的其它种类的效应量进行综合评判，最终给出这个异常值是观测本身
120、的原因造出的，还是结构确实发生了异行综合评判，最终给出这个异常值是观测本身的原因造出的，还是结构确实发生了异常变化。这是专家决策主持系统的关键。常变化。这是专家决策主持系统的关键。对白山大坝而言，坝体挠度、水平位移、倾斜之间是有相关性的；对白山大坝而言，坝体挠度、水平位移、倾斜之间是有相关性的； 垂直位移与坝体接垂直位移与坝体接缝也是有关系的；漏水量、扬压力、绕坝渗流之间也是相关的；缝也是有关系的；漏水量、扬压力、绕坝渗流之间也是相关的； 而变形、漏水也与应而变形、漏水也与应力应变有关。所以研究开发这些项目之间的相关关系的数学模型、力应变有关。所以研究开发这些项目之间的相关关系的数学模型、 计
121、算软件及综合评计算软件及综合评判软件对于白山水库防洪调度决策支持系统是非常重要的。判软件对于白山水库防洪调度决策支持系统是非常重要的。 白山水库防洪调度决策支持系统特白山水库防洪调度决策支持系统特点点 （1 1）软件开发平台（）软件开发平台（PowerBuilder7.0PowerBuilder7.0，Visual Basic6.0Visual Basic6.0，VC+6.0VC+6.0，Delphi6.0Delphi6.0等）起点高，技术先进，充分利用等）起点高，技术先进，充分利用WindowsWindows的的APIAPI（应用（应用程序接口技术）、程序接口技术）、OLE2.0OLE2.0
122、、DDEDDE、COM/DCOMCOM/DCOM、ADOADO、WinsockWinsock等等功能开发了功能齐全、运行灵活、使用方便、有较强实用性与通用性功能开发了功能齐全、运行灵活、使用方便、有较强实用性与通用性的水库调度综合自动化的水库调度综合自动化WindowsWindows软件系统，便于推广使用。软件系统，便于推广使用。（2 2）部分系统采用服务端软件和客户端软件方式实现的，服务端软）部分系统采用服务端软件和客户端软件方式实现的，服务端软件完成系统的全部功能并为客户端软件发送实时数据，同步数据库；件完成系统的全部功能并为客户端软件发送实时数据，同步数据库；客户端软件接收来自服务端软件
123、所提供的实时数据，并与服务端同步客户端软件接收来自服务端软件所提供的实时数据，并与服务端同步数据完成人机交互。数据完成人机交互。（3 3）洪水预报调度系统是根据白山流域的特点，分别研制了蓄满产）洪水预报调度系统是根据白山流域的特点，分别研制了蓄满产流分散入流模型、流分散入流模型、SCLSSCLS、纳西模型和、纳西模型和APIAPI模型等多种预报方案，提出模型等多种预报方案，提出了洪水预报残差的可变遗忘因子自适应实时校正技术，建立了交互式了洪水预报残差的可变遗忘因子自适应实时校正技术，建立了交互式洪水预报模块。实现了定时、随机和模拟作业预报功能。提供了开放洪水预报模块。实现了定时、随机和模拟作业
124、预报功能。提供了开放的设计接口，易于实现模型和系统的扩充和修改，便于系统运行环境的设计接口，易于实现模型和系统的扩充和修改，便于系统运行环境的变化。的变化。（4 4）利用）利用C+C+编写各种水文预报模型的动态连接库，系统运行可靠、编写各种水文预报模型的动态连接库，系统运行可靠、迅速、修改方便，创建数据库事务对象实现多个模型和数据源的自由迅速、修改方便，创建数据库事务对象实现多个模型和数据源的自由选择，即允许各个水库或防洪控制点断面所在河流增加系统没有提供选择，即允许各个水库或防洪控制点断面所在河流增加系统没有提供的预报模型，或原来预报模型的变异。在系统使用环境上，通过对数的预报模型，或原来预
125、报模型的变异。在系统使用环境上，通过对数据库数据流的有效划分，系统可非常方便地应用于单机或网络系统，据库数据流的有效划分，系统可非常方便地应用于单机或网络系统，以适应所在流域计算机应用环境。以适应所在流域计算机应用环境。（5 5）良好的库表设计使系统能有效处理复杂的环境变化系统充分考）良好的库表设计使系统能有效处理复杂的环境变化系统充分考虑到实际用户可能面临的复杂情况，如跨流域的大型复杂流域防洪系虑到实际用户可能面临的复杂情况，如跨流域的大型复杂流域防洪系统，流域单元的划分，与水情自动测报系统的实时连接，对个别测站统，流域单元的划分，与水情自动测报系统的实时连接，对个别测站数据的异常处理，洪水
126、预报模型的选择，互有关联的洪水演进自动判数据的异常处理，洪水预报模型的选择，互有关联的洪水演进自动判别等等。能适应不同流域的复杂洪水变化情况。别等等。能适应不同流域的复杂洪水变化情况。（6 6）系统提供了实时预报、假拟降雨、预报成果显示与查询、预报）系统提供了实时预报、假拟降雨、预报成果显示与查询、预报成果实时修正等功能，并可根据鼠标指针位制读取数据，拖动鼠标计成果实时修正等功能，并可根据鼠标指针位制读取数据，拖动鼠标计算来水量，界面友好简洁、功能强大、操作简单。算来水量，界面友好简洁、功能强大、操作简单。（7 7）研制开发了多种不同的水库调度模型，包括常规经验调度，优化调度，预报预泄）研制开
127、发了多种不同的水库调度模型，包括常规经验调度，优化调度，预报预泄调度，闸门控制调度等。用户可依据不同的控制（约束）条件生成洪水调度方案，可调度，闸门控制调度等。用户可依据不同的控制（约束）条件生成洪水调度方案，可通过人机交互方式灵活多样、直观方便地实现多种条件下的洪水模拟仿真以及多方案通过人机交互方式灵活多样、直观方便地实现多种条件下的洪水模拟仿真以及多方案的优选比较，为会商决策提供技术支持。用户可选择不同的边界条件进行年、季、月、的优选比较，为会商决策提供技术支持。用户可选择不同的边界条件进行年、季、月、旬、周和日的发电调度和分析计算，易于实时、快速地生成水库防洪系统可行调度方旬、周和日的发
128、电调度和分析计算，易于实时、快速地生成水库防洪系统可行调度方案。设计了洪水优与交互调度二种方式推求水库的洪水调度方案：案。设计了洪水优与交互调度二种方式推求水库的洪水调度方案：洪水优化调度方洪水优化调度方案：根据实时预报的洪水过程案：根据实时预报的洪水过程, ,自动优化生成洪水调度规划方案；自动优化生成洪水调度规划方案；交互调度生成方案：交互调度生成方案：可按时段泄常量或变量和交互启闭泄流设备的任意组合进行调度。方案的生成修改非可按时段泄常量或变量和交互启闭泄流设备的任意组合进行调度。方案的生成修改非常直观、方便：调度人员只需在屏幕上拖动鼠标控制下泄流量，系统自动计算水位流常直观、方便：调度人
129、员只需在屏幕上拖动鼠标控制下泄流量，系统自动计算水位流量的变化，并给出图形显示。量的变化，并给出图形显示。（8 8）在水库的调洪计算中采用了四阶龙格）在水库的调洪计算中采用了四阶龙格库塔数值解法。此方法不需作图与试算，库塔数值解法。此方法不需作图与试算，计算速度快、精度高，更适用于多泄流设备、变泄流设备开启状态、变调洪计算时段计算速度快、精度高，更适用于多泄流设备、变泄流设备开启状态、变调洪计算时段长的一般情况，便于编制通用的程序模块。长的一般情况，便于编制通用的程序模块。（9 9）WebWeb部分采用部分采用B/SB/S模式，通过网页对遥测各个测站及水位测站的数据和气象云图模式，通过网页对遥
130、测各个测站及水位测站的数据和气象云图等进行浏览、查询、统计、打印。等进行浏览、查询、统计、打印。（1010）系统开发采用原形法和工程法相结合的软件开发流程，自顶向下设计各功能模）系统开发采用原形法和工程法相结合的软件开发流程，自顶向下设计各功能模块；由主到次设计数据流程；本着经济，可靠，先进，适应性强的原则，选择软、硬块；由主到次设计数据流程；本着经济，可靠，先进，适应性强的原则，选择软、硬件环境。在系统集成和调试阶段采取先主后次、保证重点、兼顾其它的原则逐个调试，件环境。在系统集成和调试阶段采取先主后次、保证重点、兼顾其它的原则逐个调试，以保证整个系统自然可靠的运行。以保证整个系统自然可靠的
131、运行。 评论1 1、在全面的系、在全面的系统统需求分析的基需求分析的基础础上，以白山水上，以白山水库库防洪防洪调调度决策支持系度决策支持系统为统为原原形，就系形，就系统设计统设计的原的原则则、建、建设设策略、工作策略、工作环环境、数据流向、建境、数据流向、建设设目目标标等方面等方面展开研究，提出水展开研究，提出水库调库调度度综综合自合自动动化化应应以以计计算机算机为为工具，数据工具，数据库库和知和知识库为识库为基基础础，水，水库调库调度、气象度、气象预报预报、坝坝工理工理论为论为核心，利用核心，利用计计算机技算机技术术和和现现代网代网络络及通及通讯讯技技术术，并，并综综合合现现代科学技代科学技
132、术术的最新成果，的最新成果，进进一步提高水一步提高水库调库调度、大度、大坝坝观测观测、气象、气象预报预报自自动动化的技化的技术术水平，降低生水平，降低生产产成本，搞好水成本，搞好水库经济库经济运行，确运行，确保大保大坝坝安全和水安全和水库库的安全渡汛，的安全渡汛，获获取最大的取最大的经济经济效益和防洪效益。效益和防洪效益。2 2、在大、在大坝坝自自动观测动观测技技术术、水情自、水情自动测报动测报技技术术、气象信息采集技、气象信息采集技术术、水、水库调库调度度自自动动化系化系统统防雷技防雷技术术、网、网络络系系统结统结构构设计设计及及组组网技网技术术的基的基础础上，上，对对超短波水超短波水情情测
133、报测报技技术术、卫卫星水情遥星水情遥测测技技术术、气象云、气象云图图接收技接收技术术、大、大坝观测坝观测数据数据综综合分合分析与析与评评判、水判、水库调库调度自度自动动化网化网络络建建设设等内容展开研究及等内容展开研究及应应用工作，在白山水用工作，在白山水库库防洪防洪调调度决策支持系度决策支持系统实统实施施过过程中取得了程中取得了较较高的高的应应用价用价值值。3 3、参考国内外的最新研究成果及有关、参考国内外的最新研究成果及有关资资料，利用当今世界的先料，利用当今世界的先进进技技术术，完成，完成了白山水了白山水库库防洪防洪调调度决策支持系度决策支持系统统的的规规划、划、设计设计、建、建设设、运
134、行工作，、运行工作，实现实现白白山水山水库远库远程程调调度，其理度，其理论论价价值值和系和系统统的的实实用性有用性有较强较强的适的适应应能力。能力。黑河流域水资源决策支持系统内容1.1.背景2.2.目标用户3.3.功能描述1.1.3.1 3.1 水文水资源模型水文水资源模型2.2.3.2 3.2 算法工具箱算法工具箱4.4.技术路线一、研究背景和意义研究背景研究背景l l水资源是制约黑河流域当地社会经济的最主要因素；黑河流水资源是制约黑河流域当地社会经济的最主要因素；黑河流域已经开展了很多相关的研究，积累了很多数据，开发了一域已经开展了很多相关的研究，积累了很多数据，开发了一些水资源管理和评价
135、模型些水资源管理和评价模型l l但，生产部门现有管理模型大多基于统计，移植性差，对无但，生产部门现有管理模型大多基于统计，移植性差，对无数据地区无法精确模拟；科研模型追求精确地表达水文物理数据地区无法精确模拟；科研模型追求精确地表达水文物理过程和对机制的了解，而在易用性和实用性上有欠缺，很难过程和对机制的了解，而在易用性和实用性上有欠缺，很难得到管理群体的认可和接受；得到管理群体的认可和接受；科研模型与水管部门存在需求科研模型与水管部门存在需求科研模型与水管部门存在需求科研模型与水管部门存在需求脱节脱节脱节脱节。l l需要借助现代的信息系统技术需要借助现代的信息系统技术(GIS)(GIS)为科
136、研模型和水管部门为科研模型和水管部门间架设桥梁。国外已经有一些商用软件，如间架设桥梁。国外已经有一些商用软件，如WMSWMS，但特定，但特定于国外的数据环境，不能简单移植于国外的数据环境，不能简单移植l l国内，特别是针对干旱区内陆河流域，这方面还是空白。国内，特别是针对干旱区内陆河流域，这方面还是空白。l l事实上，现在还没有好的水文模型能在整个黑河流域尺度上事实上，现在还没有好的水文模型能在整个黑河流域尺度上对水文过程进行精确模拟，从而不能准确地进行水土资源评对水文过程进行精确模拟，从而不能准确地进行水土资源评价。水管部门仍倾向于使用简单的回归或系统模型。价。水管部门仍倾向于使用简单的回归
137、或系统模型。研究意义因此，在国际现有优秀水土资源评价工具的基因此，在国际现有优秀水土资源评价工具的基础上，针对黑河流域进行修改和发展，对黑河础上，针对黑河流域进行修改和发展，对黑河流域的水土资源进行预测和评价，并建立易于流域的水土资源进行预测和评价，并建立易于水管部门使用的信息平台，有以下意义：水管部门使用的信息平台，有以下意义：l l满足水管部门的要求；具备直接的满足水管部门的要求；具备直接的社会经济意义社会经济意义社会经济意义社会经济意义 ，根据黑河流域的用水现状，着重定位于水量的空，根据黑河流域的用水现状，着重定位于水量的空间分配，为水管部门的分水方案进行科学评价，及间分配，为水管部门的
138、分水方案进行科学评价，及提供水量预测和用水情景模拟，从而为水管部门制提供水量预测和用水情景模拟，从而为水管部门制定下一步用水方案提供参考。定下一步用水方案提供参考。l l在在学科意义学科意义学科意义学科意义上，研究黑河内陆河如此一个地貌单元上，研究黑河内陆河如此一个地貌单元多样、水资源转化关系复杂、生态环境脆弱、水问多样、水资源转化关系复杂、生态环境脆弱、水问题日益突出而又十分敏感的流域内的水土资源评价题日益突出而又十分敏感的流域内的水土资源评价模型，有助于加深对黑河内陆河流域水文物理过程模型，有助于加深对黑河内陆河流域水文物理过程和水资源转化机制的了解。和水资源转化机制的了解。 系统目标为黑
139、河流域水资源管理和科研工作提供快速、为黑河流域水资源管理和科研工作提供快速、有效的决策支持和科研工作平台有效的决策支持和科研工作平台l lSimpleSimple 用户无论定位在科研人员，还是管理人员，软件一定要易用户无论定位在科研人员，还是管理人员，软件一定要易用用l lExpandableExpandable 应用应用Plug-inPlug-in结构使得扩展异常的容易结构使得扩展异常的容易l lImpressiveImpressive 所有的输入输出均以可视化模块提供，甚至以地图、所有的输入输出均以可视化模块提供，甚至以地图、电影电影（时序地图最好以电影的方式录下来）（时序地图最好以电影的
140、方式录下来）的方式呈现给用户的方式呈现给用户l lIntegrated / Distributed / GeneralIntegrated / Distributed / Generall lPowerfulPowerful跟跟fastfast是以后的目标是以后的目标2. 目标用户Management Usersl l要求简单、实用的系统功能要求简单、实用的系统功能Scientific Usersl l强调集成模型的前沿性强调集成模型的前沿性( (分布式水文模型分布式水文模型SWAT)SWAT)，系统具备通用、扩展系统具备通用、扩展3. Functionality View3.1 水文模型以S
141、WAT为骨干（体现前沿性）、辅以实用的水文水资源管理预测模型3.2 算法工具箱4. 技术路线在逻辑上包括三部分，即前处理、模型和工具、后处理。前处理主要是负责数据的集成和管理（导入、转换等），以及模型所需参数的自动生成。模型和工具包括修改后的SWAT和水资源管理模型，和用于这些模型的辅助工具。后处理是指将模型结果以报表、地图或其它可视化的手段提供给用户逻辑结构总体技术路线采用采用xpxp的设计方式，主程序实现基本的的设计方式，主程序实现基本的GISGIS功功能（特别能（特别DEMDEM相关），图形界面相关），图形界面由由TerralibTerralib实现实现GISGIS支持支持l lTerr
142、alibTerralib支持基本的支持基本的GISGIS栅格、矢量操作；栅格、矢量操作；l l提供大部分水文建模所需的函数提供大部分水文建模所需的函数以积木的方式搭建，相关模块通过接口以积木的方式搭建，相关模块通过接口(interface)(interface)增加到主程序增加到主程序设计良好的接口设计良好的接口以以XMLXML管理程序配置管理程序配置开发思路：借鉴国外成功同类软件如开发思路：借鉴国外成功同类软件如WMSWMS、BASINSBASINS，尽量使用现成的组件，尽量使用现成的组件平台和开发语言基于Windows主流 GUI界面Visual c+ 8混合常规c+和.net编程基本部件l lTerraLibTerraLibl lQtQt（可能需要买，一个很好的基于（可能需要买，一个很好的基于C+C+的界面套件，可以实现平台的界面套件，可以实现平台无关性）无关性）l lQLPKQLPK（线性规划，（线性规划，Open source)Open source)l lSWATSWATl l时间序列模型时间序列模型l l水文系统模型水文系统模型l lDesigning a plug-in frameworkDesigning a plug-in framework结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！143
