閆春楠

(遼寧省撫順水文局，遼寧 撫順 113015)

水資源質(zhì)量分析評價系統(tǒng)構(gòu)建與效益分析

閆春楠

(遼寧省撫順水文局，遼寧 撫順 113015)

由于當前水污染的程度較為嚴重，因此對水資源的質(zhì)量進行評價是十分必要的，而之前所采用的評價方式和技術(shù)較為落后，難以適應(yīng)當前的需求，并且傳統(tǒng)的方式會耗費大量的時間，最終得出的評價結(jié)果在質(zhì)量上也很難得到保障，因此文章在進行研究的過程中就采用了一些先進的技術(shù)，并且對系統(tǒng)的功能進行了明確的劃分，在縮短工作時間的同時也提升了效率。

水資源質(zhì)量；評價系統(tǒng)；效益分析

0 引 言

水質(zhì)監(jiān)測工作目前已經(jīng)受到了政府部門的關(guān)注并給予了相應(yīng)的支持，但當前在處理各項監(jiān)測信息的過程中必須采用一些先進的技術(shù)，確保系統(tǒng)能夠自動生成評價結(jié)果，只有這樣，才能使評價工作的進行更加順利。

1 系 統(tǒng)

1.1 背景

本文主要以江蘇省水利部門的監(jiān)測為例，該部門在20世紀就通過一些軟件收集了省內(nèi)水資源方面的一些重要資料。進入21世紀以后，又對軟件進行了更新，并且以數(shù)據(jù)庫的形式進行數(shù)據(jù)的儲存，同時還具備統(tǒng)計的功能。但近年來，隨著水資源評價要求的不斷提升，因此原有的系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足當前的需求。

1.2 設(shè)計

對原有系統(tǒng)進行調(diào)整的目的主要在于增強系統(tǒng)運行的效率，在此過程中必須以收集到的數(shù)據(jù)信息為基本依據(jù)，并且在此基礎(chǔ)上以動態(tài)化的方式完成報表的制作。另外，系統(tǒng)還應(yīng)當具有對比的功能，并且能夠進行有效的擴展，確保其能夠使用更長的時間。具體來說，在設(shè)計時主要有以下4點要求。①體系的構(gòu)建應(yīng)當以B/S為基本原則[1]。②在信息中心所建立的數(shù)據(jù)庫中應(yīng)當包含多種水資源信息以及在以往監(jiān)測過程中所收集到的數(shù)據(jù)，并加強管理，確保數(shù)據(jù)的安全性與完整性。③為增強系統(tǒng)的運算質(zhì)量和效率，可采用JETTY進行平臺的部署。④通過JAVAEE技術(shù)完成數(shù)據(jù)的整理及報表的制作。

1.3 架構(gòu)

為了使用戶無需借助客戶端而能夠直接利用瀏覽器進行訪問，在對系統(tǒng)架構(gòu)進行設(shè)計時，主要可由以下4個不同的層級組成。①設(shè)施層級，在設(shè)計過程中應(yīng)確保其能夠?qū)崿F(xiàn)不同平臺之間的交流，并且能夠正常使用一些基本的軟件以及Windows系統(tǒng)等。另外，數(shù)據(jù)庫的類型為ORACLE。②資源層級，在設(shè)計時主要以J2EE為標準，并對各類資源進行分類，建立相應(yīng)的操作入口。同時，還要確保系統(tǒng)具有較強的擴展性，這樣就能夠使其應(yīng)用范圍更廣。③服務(wù)層級，其包含的工作任務(wù)較多，因此應(yīng)當采用SOAP等標準化的協(xié)議，這樣能夠使得通信過程更加高效。④業(yè)務(wù)層級，該層級能夠為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，在設(shè)計過程中主要以JAVA代碼為主。

1.4 數(shù)據(jù)

為了對水資源的質(zhì)量進行系統(tǒng)性的評價，必須確保數(shù)據(jù)信息的完整性和可靠性，只有這樣，才能夠確保系統(tǒng)的正常運行。因此，首先必須對數(shù)據(jù)進行梳理，在處理過程中應(yīng)當注意單元及字節(jié)等數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)單位。通常該處理環(huán)節(jié)需要耗費大量的時間，并且涉及到許多不同的領(lǐng)域，因此數(shù)據(jù)量的龐大及繁雜導致在處理過程中容易出現(xiàn)失誤[2]，為避免發(fā)生這樣的情況，在處理時必須進行嚴格而細致的檢查，并做好核查工作，確保數(shù)據(jù)的準確性。

1.5 優(yōu)化

在完成系統(tǒng)的設(shè)計之后就是正式實施的階段，在此過程中難免會出現(xiàn)一些問題，如因計算上的失誤而導致系統(tǒng)的正常運行受到影響。因此在正式使用之前，必須對系統(tǒng)進行全面的評估，并且在正式使用的過程嚴格控制各個細節(jié)，對存在問題的地方及時進行調(diào)整，確保各個業(yè)務(wù)流程的運行更加順利，只有這樣，才能夠使系統(tǒng)的設(shè)計更加完善，以符合水資源評價的要求。

2 功 能

2.1 管理

系統(tǒng)管理包含多項不同的內(nèi)容，包括一些基本方案的制定及核查，同時還包括系統(tǒng)在運行過程中所記錄的信息，并且還擔負著用戶管理的責任，在對用戶使用進行設(shè)置的過程中，應(yīng)當確保其能夠獨立完成信息的處理，用戶可對圖表等進行核查與調(diào)整，并且能夠?qū)ο到y(tǒng)在運行過程中所記錄的數(shù)據(jù)信息進行操作，這樣能夠幫助其盡快查找出需要的信息。

2.2 駕駛艙

駕駛艙是一種頁面的獨特體現(xiàn)方式，其在整個系統(tǒng)中都具有十分重要的作用，能夠自動進行主題的切換，為用戶提供準確的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果。具體來說，水質(zhì)可通過儀表的方式體現(xiàn)；水質(zhì)站可通過餅狀圖來描述，其由最高層次的國家級逐漸擴展到各地政府；不同類型水質(zhì)的營養(yǎng)現(xiàn)狀同樣也是以餅狀圖的形式來體現(xiàn)；水質(zhì)達標程度的高低則可通過柱狀圖來體現(xiàn)[3]，并且能夠獨立完成不同層級之間的切換。另外，還可通過曲線對水質(zhì)在一段時間內(nèi)的變化情況進行詳細的描述。

2.3 專題圖

專題圖的構(gòu)建應(yīng)當通過GIS來完成，并且充分利用ARC平臺，同時針對不同部門業(yè)務(wù)處理的特點建立起整個江蘇省內(nèi)的專題圖。在構(gòu)建過程中，可對不同站點的位置進行明確的標志，用戶可根據(jù)自己的需求進行選擇，隨時都可查看各項監(jiān)測信息。以水功能為例，首先應(yīng)在地圖上進行詳細的標志，用戶可通過分類功能來選擇自己需要查詢的信息，進入相應(yīng)的專題模塊之后按照不同水質(zhì)的特點進行具體的評價與查詢。

2.4 查詢

在查詢過程中主要包括以下4個方面，①不同類型和功能的信息。②水中所包含的其他物質(zhì)的信息，如水的污染程度和毒性以及沉降量和有機物等，同時還包括污水的排放量。③系統(tǒng)性的查詢，用戶可根據(jù)自己需要查詢的站點和水質(zhì)的類型進行確定。④評價，其主要包括水質(zhì)在營養(yǎng)方面的評價結(jié)果。

2.5 維護

維護指的是對系統(tǒng)中所記錄的水資源的基本信息和通過監(jiān)測而得到的信息進行全面的維護，并且系統(tǒng)對用戶在維護過程中的操作方式和過程均有詳細的記錄。

2.6 錄入

錄入過程包含2個環(huán)節(jié)，①對監(jiān)測到的信息進行整理，②在整理的基礎(chǔ)上進行輸入操作，之后還要進行嚴格的審查與核對。在錄入的過程中用戶可通過自定義的方式進行處理，主要分為2個過程，①對監(jiān)測到的信息進行記錄，②借助核查機制對數(shù)據(jù)進行核查，確保其準確性，在此過程中也可以利用office系統(tǒng)中的excel直接導入信息[4]。另外，在審查過程中應(yīng)當分批進行，這樣能夠使處理過程更加有序，之后這些經(jīng)過核查的數(shù)據(jù)就會按照不同的批次儲存在數(shù)據(jù)庫中。

2.7 評價

評價包括多個不同類型的表格，如匯總表及營養(yǎng)記錄表等，用戶主要以表格中的數(shù)據(jù)為基本依據(jù)并進行最后的匯總工作，其得出的評價結(jié)果可利用excel導出，這樣能夠為操作過程節(jié)約更多的時間。

2.8 報告

最終的報告中包含4個部分，①監(jiān)測部門的在監(jiān)測過程中所得到的數(shù)據(jù)信息和評價結(jié)果，②水源地，③不同功能水質(zhì)的報告，其是以文字和圖片結(jié)合的形式而呈現(xiàn)的，④公報。用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)直接進行報表的閱覽和操作，并且能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為文檔或表格的形式，同時還可獨立進行編制處理。

3 效 益

3.1 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫中包含著極其豐富的信息，其是評價的基本依據(jù)，關(guān)于數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建行業(yè)內(nèi)明確的標準，但是通過將其與當前的監(jiān)測環(huán)境進行對比，發(fā)現(xiàn)該標準存在一些較為落后的地方，因此應(yīng)當進行對其進行進一步的設(shè)計，在正式使用的過程中需要結(jié)合現(xiàn)實情況進行驗證與調(diào)整。在本次研究進行的過程中就對這些需要完善的地方做進行了修改，并將其應(yīng)用到了實踐操作過程中，最終使其適應(yīng)監(jiān)測要求，并且能將各項任務(wù)落實到不同的部門，有效增強了標準的可行性。

3.2 報表

各種不同類型的報表以及圖片和文字共存的報告對于水利部門的監(jiān)測來說是十分重要的。因此，該處理過程在操作方面有著較高的要求，并且會花費大量的時間。同時，其對于整個系統(tǒng)來說都是一個十分重要的組成部分。

1)報表：在評價過程中需要結(jié)合不同的影響因素進行綜合性的評價。本次研究在進行過程中首先制作了不同類別的報表，其中包括水質(zhì)的各項影響因素和評價標準，用戶在查詢過程中可在時間上進行調(diào)整，按年或月均可，在查詢時可根據(jù)評價的不同類別進行查詢，如污染程度等。通過系統(tǒng)完成的這種自動化的評價不僅減輕了人工操作的壓力，同時還使工作的質(zhì)量和效率得到了極大的提升，使得評價結(jié)果更加準確。

2)報告：本次研究所生成的報告所展現(xiàn)的是江蘇省在一個月之內(nèi)的水質(zhì)評價結(jié)果，報告多為圖片和文字共同呈現(xiàn)的形式，該類型的報告是通過相關(guān)先進技術(shù)而自動生成的，技術(shù)的處理和運算過程都較為繁雜。另外，系統(tǒng)利用多種不同的技術(shù)能夠?qū)㈨撁嬲故镜男畔⒘窟M行調(diào)整，用戶可還根據(jù)自己的需要對表格中的行或列進行隱藏或者調(diào)換不同行列之間的位置。在編寫語言的過程中采用的是JAVA，并且最終生成的報告可轉(zhuǎn)化成其他格式。在這一操作過程中運用到了多項先進技術(shù)，并且生成報告的速度十分之快，因此有必要對這些技術(shù)進行推廣，擴大其應(yīng)用范圍。

3.3 成果

最終的成果展示有多種不同類型的圖形，包括曲線及餅狀圖等，在研究過程中以專題的形式對不同類別的水質(zhì)進行了明確的區(qū)分，并通過不同的顏色來體現(xiàn)水質(zhì)的特點，這樣能夠使最終的結(jié)果更加直觀，便于用戶在短時間內(nèi)找到自己所需的數(shù)據(jù)信息。

4 結(jié) 語

總而言之，為了使得水質(zhì)評價工作能夠進行地更加順利，必須建立起完整的數(shù)據(jù)庫，并儲存監(jiān)測過程中得到的各項數(shù)據(jù)信息，在此基礎(chǔ)上通過相關(guān)先進技術(shù)完成數(shù)據(jù)的處理，最終得出評價結(jié)果。

[1]徐葉萍.河流水質(zhì)水量綜合評價方法研究綜述[J].水資源保護，2013，21(04)：34-36.

[2]周偉祖.水質(zhì)監(jiān)測取樣方法的探討[J].水文，2015(08)：50-54.

[3]金明.一維穩(wěn)態(tài)河流水質(zhì)的隨機微分方程模型[J].水利學報，2012(02)：19-25.

[4]芮孝芳.水文學原理[M].南京：河海大學出版社，2014：39-42.

1007-7596(2017)10-0180-03

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2017-09-15

閆春楠(1983-)，女，遼寧大連人，工程師，研究方向為水文水資源。