李增煥，汪文超，崔遠(yuǎn)來

(武漢大學(xué) 水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430072)

工程分散性、供水動(dòng)態(tài)性、水雨情變化性等灌區(qū)特性導(dǎo)致水資源工程管理工作的復(fù)雜性[1]，灌區(qū)工程管理是灌區(qū)管理的基礎(chǔ)，是灌溉水高效利用的基礎(chǔ)和保障。灌區(qū)工程信息包括灌溉系統(tǒng)(渠道及渠系建筑物)信息、排水系統(tǒng)(排水溝及其建筑物)信息、水庫塘堰信息、農(nóng)業(yè)(作物及產(chǎn)量)信息、提灌設(shè)施(泵站及機(jī)井)信息、交通管理信息(行政區(qū)劃及道路管理)等。手工錄入的灌區(qū)工情信息，數(shù)據(jù)量大，采集耗時(shí)長(zhǎng)，更新不便，而且數(shù)據(jù)間聯(lián)系少，孤島效應(yīng)明顯[2]。采用互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)工情數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)管理和查閱是灌區(qū)管理的有效辦法。通過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)基于B/S模式的工情管理系統(tǒng)，有利于滿足灌區(qū)管理者按需管理、實(shí)時(shí)查閱和打印報(bào)表等基本需求，提高灌區(qū)管理水平，提高灌區(qū)用水效益。

胡柳明等[3]設(shè)計(jì)灌區(qū)工情數(shù)據(jù)庫的編碼方式，對(duì)渠道、河流、水庫等進(jìn)行統(tǒng)一編碼，為灌區(qū)原始數(shù)據(jù)編碼方式提供了合理的參考，但渠道編碼對(duì)渠道分級(jí)特征的表現(xiàn)稍有欠缺，當(dāng)渠道分級(jí)復(fù)雜時(shí)，還需進(jìn)行編碼細(xì)化。陳興等[4]設(shè)計(jì)包含信息管理系統(tǒng)(MS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和決策支持系統(tǒng)(DSS)三大部分的灌區(qū)管理系統(tǒng)，較為全面地提出灌區(qū)信息管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，它在實(shí)現(xiàn)方式上采用了C/S結(jié)構(gòu)，安全性高，但維護(hù)升級(jí)不便。本文以渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息為例，采用兼容性、擴(kuò)展性、維護(hù)性更好的B/S結(jié)構(gòu)，開發(fā)灌區(qū)工情管理系統(tǒng)，以滿足灌區(qū)管理者實(shí)時(shí)管理的需求。

1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

灌區(qū)工情管理系統(tǒng)，是以人為主導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)代化管理理念，利用計(jì)算機(jī)硬件、軟件，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，辦公設(shè)備，軟件集成技術(shù)等，采集、存儲(chǔ)、維護(hù)信息，進(jìn)而進(jìn)行分析和業(yè)務(wù)處理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[4]。本文開發(fā)的系統(tǒng)涵蓋灌區(qū)工程情況的信息維護(hù)、分析、統(tǒng)計(jì)等功能，以實(shí)現(xiàn)灌區(qū)空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)一體化管理。系統(tǒng)包括兩個(gè)子系統(tǒng)：信息管理子系統(tǒng)和空間展示子系統(tǒng)。信息管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)工程信息的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、維護(hù)、輸出、導(dǎo)入，空間展示負(fù)責(zé)不同工程信息的空間位置關(guān)系展示，具體功能結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.1 The structure of system function

1.1 信息管理子系統(tǒng)

信息管理系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢、維護(hù)、統(tǒng)計(jì)、打印等功能，數(shù)據(jù)信息包括灌區(qū)總體信息、渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息、用戶信息及空間位置信息等。

(1)信息查詢：包含工程概況、渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息的篩選查詢，查詢方式包括精確查詢、模糊查詢、區(qū)間查詢以及組合查詢。信息查詢時(shí)可自定義選擇工程信息字段，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)排序。其中渠道信息包括渠道名稱、長(zhǎng)度、管理單位、設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、灌溉面積等信息；渠系建筑物包括建筑物名稱、建筑物工程信息、設(shè)計(jì)參數(shù)、管理單位等信息；農(nóng)業(yè)信息包括農(nóng)作物的種植面積、產(chǎn)量及配套的塘堰數(shù)目信息。

(2)信息統(tǒng)計(jì)分析 ：包括渠道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)灌溉面積、襯砌率、渠系建筑物的數(shù)目、農(nóng)業(yè)種植狀況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)圖分為條形圖、折線圖和餅狀圖，根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖結(jié)果可分析多個(gè)渠道流量范圍、長(zhǎng)度范圍及其襯砌情況。

(3)數(shù)據(jù)維護(hù)：包括渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息的單個(gè)數(shù)據(jù)修改、刪除、添加等功能，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的同步更新。

(4)輸出打?。喊üこ虜?shù)據(jù)的導(dǎo)出、打印，導(dǎo)出、打印時(shí)可自定義信息字段及其順序，還可以選擇打印當(dāng)前頁面顯示數(shù)據(jù)或者所有數(shù)據(jù)。

(5)數(shù)據(jù)導(dǎo)入：包括數(shù)據(jù)TXT格式和EXCEL格式批量導(dǎo)入，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的批量數(shù)據(jù)同步添加。

1.2 空間展示子系統(tǒng)

空間展示子系統(tǒng)包含4個(gè)子功能：地圖基本操作、渠道展示、渠系工程信息展示、農(nóng)業(yè)信息展示。

(1)地圖基本操作：地圖放大、縮小、移動(dòng)、定位。

(2)渠道展示：通過不同寬度曲線代表不同等級(jí)的渠道所在位置，在曲線上方設(shè)置渠道名稱標(biāo)簽。地圖上方有渠道選擇單選框，選擇某一渠道，地圖實(shí)時(shí)顯示其對(duì)應(yīng)于地圖上的空間位置。 同時(shí)顯示其上一級(jí)的渠道的位置。

(3)渠系工程信息展示：渠系建筑物包括水閘、涵閘、陡坡等，根據(jù)經(jīng)緯度坐標(biāo)確定渠系建筑物相對(duì)渠道的相應(yīng)空間位置，用不同形狀的標(biāo)注代表不同類型的建筑物。通過建筑物類型單選框，可實(shí)現(xiàn)某一類建筑物的空間分布情況，比如查詢水閘時(shí)，可實(shí)現(xiàn)所有的水閘及其所在的渠道在地圖上的展示。當(dāng)鼠標(biāo)滑到標(biāo)注上可查看其簡(jiǎn)要信息，包括建筑物名稱和類型，左鍵單擊標(biāo)注時(shí)，可實(shí)現(xiàn)建筑物具體設(shè)計(jì)參數(shù)的查詢。

(4)農(nóng)業(yè)信息展示：農(nóng)業(yè)信息以村為單位，地圖上統(tǒng)一用紅色標(biāo)注代表村，根據(jù)經(jīng)緯度確定其坐標(biāo)。單點(diǎn)標(biāo)注代表村民委員會(huì)，點(diǎn)擊可查詢?cè)摯寤厩闆r和農(nóng)業(yè)種植情況。

2 數(shù)據(jù)編碼及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

灌區(qū)工情數(shù)據(jù)包含渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息等靜態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集跨度較長(zhǎng)、搜集手段原始、人工統(tǒng)計(jì)表格錄入沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致原始數(shù)據(jù)重復(fù)、雜亂、缺測(cè)等問題明顯。各類數(shù)據(jù)格式雜亂，數(shù)據(jù)間聯(lián)系少。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、糾錯(cuò)以及編碼等步驟使數(shù)據(jù)正確性、可靠性提高，同時(shí)明確邏輯結(jié)構(gòu)，建立數(shù)據(jù)庫，方便后期數(shù)據(jù)查詢與處理。

2.1 數(shù)據(jù)編碼

《全國(guó)大型灌區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)指南》對(duì)河流、灌區(qū)、閘門、渠道等進(jìn)行統(tǒng)一編碼[5]。對(duì)于渠道分級(jí)較多的大型灌區(qū)，編碼需進(jìn)行細(xì)化方能滿足數(shù)據(jù)庫使用。工情管理系統(tǒng)涉及渠道用水狀況，因此需要將用水單元進(jìn)行編碼，建立與渠道信息的數(shù)據(jù)聯(lián)系。本系統(tǒng)依照數(shù)據(jù)唯一、邏輯確定、可擴(kuò)展性好、適用范圍廣的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)渠道和村組編碼。

(1)渠道編碼。灌區(qū)渠道分級(jí)層次多，關(guān)系復(fù)雜，如漳河灌區(qū)分總干、干、分干、支干、分、支、斗、農(nóng)、毛渠九級(jí)渠道。渠道編碼既要依照《全國(guó)大型灌區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)指南》標(biāo)準(zhǔn)，又要符合灌區(qū)實(shí)際情況，預(yù)留足夠空位以便數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展使用。渠道編碼方式見圖2。

圖2 渠道編碼Fig.2 Channel coding 注：A-一位數(shù)字表示干渠，其中1～8表示干渠，9表示總干渠；BB-兩位數(shù)字(01～99)，表示分干渠和支干渠，其中01～50表示分干渠，51～99表示支干渠；FFF-三位數(shù)字(001～999)，表示支渠和分渠，其中001～500表示分渠，511～999表示支渠；CCC-三位數(shù)字(001～999)，表示斗、農(nóng)、毛渠，其中001～300代表斗渠，301～600代表農(nóng)渠，601～999代表毛渠；XX -兩位數(shù)字(01～99)，編碼工作并未精細(xì)到此級(jí)別，為以后擴(kuò)展編碼預(yù)留空位。

圖3 村組編碼Fig.3 Village coding 注：XX- 兩位數(shù)字，表示縣(市轄區(qū)、縣級(jí)市、旗)，01～18表示市轄區(qū)或地區(qū)(自治州、盟)轄縣級(jí)市，21～80表示縣(旗)，81～99表示省直轄縣級(jí)市；ZZZ-三位數(shù)字，表示鎮(zhèn)(鄉(xiāng)、街道)，其中001～009表示街道代碼，100～199表示鎮(zhèn)代碼，200～299表示鄉(xiāng)代碼，300～399表示政企合一單位代碼；CCC-三位數(shù)字，表示村(居民委員會(huì))，其中001～199表示村民委員會(huì)代碼，200表示居民委員會(huì)代碼；GG-兩位數(shù)字，表示村組編號(hào)，將實(shí)際村組號(hào)作為編碼號(hào)，如十組，則為10。

(2)村民委員會(huì)編碼。農(nóng)業(yè)信息表對(duì)村民委員會(huì)進(jìn)行編碼，行政編碼統(tǒng)一使用《中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和《縣以下行政區(qū)劃代碼編碼規(guī)則》進(jìn)行編制，并參照中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的行政區(qū)劃代碼作為編碼，行政編碼精確到村民委員會(huì)。農(nóng)業(yè)信息的基本單位是村組，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中農(nóng)業(yè)信息可能細(xì)化到村組，本系統(tǒng)對(duì)組進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼補(bǔ)充，然后以村為基本單位進(jìn)行整合。編碼方式見圖3。渠道編碼是灌溉信息的基本單元，村組編碼是農(nóng)業(yè)信息的基本單元，屬于不同的信息類別，因此采用兩種編碼方式。一個(gè)村對(duì)應(yīng)有一個(gè)灌溉渠道，以此建立數(shù)據(jù)聯(lián)系，進(jìn)行灌溉信息和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的調(diào)用。

2.2 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工情管理系統(tǒng)以渠道作為基本單元，根據(jù)渠道上建有各類渠系建筑物建立渠道與渠系建筑聯(lián)系，通過村所在的輸水渠道建立村與渠道聯(lián)系，工程屬性作為實(shí)體屬性，列于相應(yīng)表中。具體E-R圖見圖4。矩形代表實(shí)體，橢圓為實(shí)體屬性，菱形代表實(shí)體間聯(lián)系，線條及數(shù)字代表對(duì)應(yīng)關(guān)系，有一對(duì)一，一對(duì)多和多對(duì)多3種關(guān)系。

圖4 E-R圖Fig.4 Entity relationship diagram

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

灌區(qū)數(shù)據(jù)表根據(jù)獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理后建立數(shù)據(jù)庫。其下數(shù)據(jù)表分為渠道信息表、渠系建筑物信息表、農(nóng)業(yè)信息表、用戶信息表。渠道信息表包含渠道名稱、管理單位、設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)灌溉面積、設(shè)計(jì)流量、灌溉水利用系數(shù)等字段；渠系建筑物信息表包括建筑物基本信息、空間信息、工程信息、設(shè)計(jì)參數(shù)、管理信息等字段；農(nóng)業(yè)信息包括農(nóng)業(yè)種植情況、行政情況、產(chǎn)量情況、水利設(shè)施統(tǒng)計(jì)數(shù)目等字段。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

從用戶需求分析出發(fā)，圍繞軟件功能設(shè)計(jì)，分別從數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行展開。

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

灌區(qū)工情管理是灌區(qū)信息化管理的基礎(chǔ)，這就要求工情管理系統(tǒng)有較高的數(shù)據(jù)共享性、較好的維護(hù)性。同時(shí)為了方便灌區(qū)管理者的使用，要求系統(tǒng)有較低的專業(yè)門檻以及合適的信息展示方式。傳統(tǒng)的灌區(qū)管理類軟件大部分采用本地客戶端形式，如果沒有安裝客戶端就無法使用，還需要大量占用內(nèi)存。

本系統(tǒng)采用成本低、跨平臺(tái)強(qiáng)、開放性好的B/S模式(瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu))，客戶機(jī)只需訪問相應(yīng)瀏覽器域名就可實(shí)現(xiàn)工情數(shù)據(jù)的查詢管理[6,7]。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5 總體結(jié)構(gòu)Fig.5 The general structure of system

客戶端包含傳送、接收數(shù)據(jù)和用戶界面展示，本系統(tǒng)中的用戶界面根據(jù)灌區(qū)工程對(duì)象分為工程概況、渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息4個(gè)界面，并通過渠道、渠系建筑物類型單選框的選擇實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，通過AJAX技術(shù)接收數(shù)據(jù)并返回相應(yīng)信息。WEB服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在WEB服務(wù)器的PHPMYADMIN數(shù)據(jù)管理平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的管理，使用SQL語言實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)格式的渠道信息表、渠系建筑物信息表、農(nóng)業(yè)信息表、用戶信息表的創(chuàng)建、修改、建立主鍵、索引等操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫E-R邏輯結(jié)構(gòu)。由于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和功能代碼均存儲(chǔ)于WEB服務(wù)器端，因此訪問本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)域名，經(jīng)過用戶驗(yàn)證后便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢和管理，用戶交互均在服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn)，信息共享性高。此外，在進(jìn)行系統(tǒng)功能代碼的修改維護(hù)等，可通過配置主機(jī)遠(yuǎn)程地址，可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端實(shí)時(shí)修改和同步更新，系統(tǒng)維護(hù)性高。

3.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)功能代碼存儲(chǔ)WEB服務(wù)器端，通過THINKPHP框架實(shí)現(xiàn)功能代碼的文件部署，根據(jù)主要功能劃分為信息管理類和空間展示類，通過設(shè)置信息管理類中的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、管理、統(tǒng)計(jì)、導(dǎo)入等功能，通過設(shè)置空間展示類中的方法實(shí)現(xiàn)地圖操作、渠道展示、渠系工程信息展示、農(nóng)業(yè)信息展示等功能。

3.2.1 信息管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

信息管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包括數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)查詢邏輯實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)、圖表技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

(1)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)：將灌區(qū)渠道、渠系建筑物的工程信息、設(shè)計(jì)參數(shù)、管理信息、空間信息按照數(shù)據(jù)庫錄入格式整理，導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的PHPMYADMIN平臺(tái)數(shù)據(jù)庫的channel表和buildingcanals表中，農(nóng)業(yè)信息導(dǎo)入agriculture表中。通過渠道編碼，實(shí)現(xiàn)渠道信息唯一確定；通過村鎮(zhèn)編碼，使農(nóng)業(yè)信息唯一確定，方便數(shù)據(jù)邏輯調(diào)用。

(2)數(shù)據(jù)查詢邏輯實(shí)現(xiàn)：用戶選擇渠道名稱、襯砌長(zhǎng)度范圍、流量范圍、灌溉面積等工程查詢條件，通過AJAX對(duì)象打包傳至后臺(tái)邏輯模塊中，通過PHP語句解析條件，請(qǐng)求渠道信息表中的數(shù)據(jù)，并通過解析后的條件篩選信息，以JSON數(shù)據(jù)串格式返回?cái)?shù)據(jù)，AJAX對(duì)象繼續(xù)打包處理后將數(shù)據(jù)傳至前臺(tái)，以對(duì)象形式寫入表格、統(tǒng)計(jì)圖或者地圖信息窗口中，展現(xiàn)給用戶相應(yīng)的工程信息。數(shù)據(jù)查詢窗口如圖6所示。

圖6 數(shù)據(jù)查詢窗口Fig.6 The window of data querying

(3)導(dǎo)入導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)導(dǎo)出的實(shí)現(xiàn)需根據(jù)HTTP協(xié)議，編寫HTTP消息頭和消息體。消息頭即通知瀏覽器執(zhí)行導(dǎo)出程序的說明代碼，消息體即用戶提交需導(dǎo)出的工程信息字段。后臺(tái)接收消息頭和消息體信息，調(diào)用數(shù)據(jù)，通知瀏覽器實(shí)行下載操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)下載。數(shù)據(jù)導(dǎo)入時(shí)需要先將TXT或EXCEL文件上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端的上傳文件位置，再通過文件讀取、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)組賦值、數(shù)據(jù)CURD操作等步驟，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫的渠道表格、渠系建筑物表格、農(nóng)業(yè)信息表格等。導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)如圖7所示。

圖7 數(shù)據(jù)導(dǎo)出窗口Fig.7 The window of data exporting

(4)圖表實(shí)現(xiàn)：表格的實(shí)現(xiàn)主要通過DTGRID控件技術(shù)實(shí)現(xiàn)，以渠道信息為例，首先配置表格標(biāo)題信息和單元格形式，再將用戶選擇的信息通過AJAXA技術(shù)篩選并填充進(jìn)單元格中，實(shí)現(xiàn)表格展示，通過編寫工具欄的邏輯結(jié)構(gòu)代碼(刷新、查詢、導(dǎo)出、打印等)，實(shí)現(xiàn)表格數(shù)據(jù)的功能性交互。統(tǒng)計(jì)圖的實(shí)現(xiàn)主要通過ECHARTS控件實(shí)現(xiàn)，ECAHRTS面向數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，通過合理的數(shù)據(jù)組織可實(shí)現(xiàn)直觀生動(dòng)、可交互的數(shù)據(jù)可視化圖表[8]。首先配置統(tǒng)計(jì)圖形式(條形圖、折線圖、餅狀圖等)，再根據(jù)用戶提交的信息選擇統(tǒng)計(jì)信息類型，后臺(tái)傳遞統(tǒng)計(jì)的具體數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)渠道數(shù)量、流量、灌溉面積、襯砌長(zhǎng)度等的統(tǒng)計(jì)圖展示。表格展示窗口如圖8所示。

圖8 表格窗口Fig.8 The window of form

3.2.2 空間展示子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

傳統(tǒng)GIS平臺(tái)耗時(shí)長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建設(shè)與維護(hù)成本高。百度地圖API，結(jié)合JAVASCRIPT語言，搭建空間信息發(fā)布平臺(tái)，能直觀有效地進(jìn)行灌區(qū)空間信息的管理[9]?？臻g展示子系統(tǒng)主要基于百度地圖API技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括地圖基本操作、渠道展示、渠系工程信息展示、農(nóng)業(yè)展示實(shí)現(xiàn)。通過在地圖上添加不同的圖層來控制不同工程實(shí)體的展示。底圖層是百度地圖，可通過開源包獲取所需地區(qū)的地圖代碼。實(shí)現(xiàn)界面如圖9所示。

(1)地圖基本操作：通過JAVASCRIPT語言配置鼠標(biāo)監(jiān)聽事件，實(shí)現(xiàn)地圖的放大、縮小、移動(dòng)等操作。

(2)渠道展示：地圖上的渠道是通過一系列點(diǎn)據(jù)折線相連形成的，通過JAVASCRIPT語言編寫代碼，將渠道點(diǎn)折線相連，即可實(shí)現(xiàn)渠道的展示，渠道名稱以短標(biāo)簽形式在渠道右上方顯示。

(3)渠系工程信息展示：渠系建筑物經(jīng)緯度坐標(biāo)存儲(chǔ)于渠系建筑物信息表中，通過渠道單選框查詢某一渠道附近的渠系建筑物的空間位置，建筑物類型單選框查詢某一類建筑物的空間位置。不同渠系工程點(diǎn)通過不同類型的MARKER標(biāo)注進(jìn)行區(qū)分，鼠標(biāo)單擊單個(gè)建筑物標(biāo)注可彈出信息窗口，實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)詳細(xì)信息的查詢，包括管理信息、設(shè)計(jì)參數(shù)等。

(4)農(nóng)業(yè)信息展示：在農(nóng)業(yè)信息中，根據(jù)村委會(huì)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息在百度地圖上的展示，與渠系建筑物類似，通過信息窗口展示詳細(xì)農(nóng)業(yè)信息查詢，包括行政信息、種植信息、塘堰數(shù)目。

圖9 空間展示子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)界面Fig.9 The subsystem interface of space display

3.3 系統(tǒng)界面開發(fā)

界面展示包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理展示，圖形數(shù)據(jù)更加直觀，屬性數(shù)據(jù)更加詳細(xì)[10]，兩者結(jié)合能有效提高管理水平。傳統(tǒng)VB語言編寫的灌區(qū)管理類軟件客戶端界面專業(yè)要求高、人機(jī)界面較差、操作不便，本系統(tǒng)開發(fā)界面采用HTML、CSS、JAVASCRIPT語言進(jìn)行編寫，采用簡(jiǎn)潔直觀的BOOTSTRAP前端開發(fā)框架，快速搭建簡(jiǎn)易大方的前臺(tái)界面，并通過圖表形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理展示。

系統(tǒng)界面包括標(biāo)題欄、內(nèi)容主體兩個(gè)部分。其中標(biāo)題欄包括當(dāng)前用戶訪問的信息模塊提示，包括渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息模塊鏈接，以及用戶登錄狀態(tài)顯示。

內(nèi)容主體包括上方信息單選框，信息管理和空間展示功能切換按鈕以及下方空間展示或者信息管理內(nèi)容。當(dāng)用戶選擇某一上級(jí)渠道時(shí)，點(diǎn)擊空間展示按鈕，可顯示上級(jí)渠道所在的位置；點(diǎn)擊表格數(shù)據(jù)按鈕，可查看此渠道及其下所有渠道的名稱、流量、面積等靜態(tài)信息。點(diǎn)擊渠系建筑物頁面，再點(diǎn)擊空間展示按鈕，可查看不同渠道和不同標(biāo)注代表的建筑物以及其具體信息。查詢表格數(shù)據(jù)時(shí)，表格下方有一系列功能欄，包括刷新、快速查詢、高級(jí)查詢、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、打印以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。點(diǎn)擊功能欄時(shí)，彈出模態(tài)框，實(shí)現(xiàn)不同功能的數(shù)據(jù)管理查詢。其中數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能使用ECHARTS技術(shù)實(shí)現(xiàn)渠道流量、渠道灌溉面積、長(zhǎng)度等的折線圖或柱狀圖展示。系統(tǒng)界面如圖10所示。

圖10 系統(tǒng)界面Fig.10 The system interfaces

4 結(jié) 語

工情管理信息化是灌區(qū)現(xiàn)代化管理的重要內(nèi)容。本文以渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息為代表，就功能結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)3方面詳細(xì)闡述了灌區(qū)工情管理系統(tǒng)的開發(fā)過程。筆者通過細(xì)化渠道編碼，規(guī)范數(shù)據(jù)格式，設(shè)計(jì)E-R實(shí)體聯(lián)系圖，將灌區(qū)積累多年的渠道信息、渠系建筑物信息、農(nóng)業(yè)信息等靜態(tài)數(shù)據(jù)導(dǎo)入互聯(lián)網(wǎng)端數(shù)據(jù)庫中，形成邏輯關(guān)系明確的信息管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用百度地圖API實(shí)現(xiàn)空間展示功能，采用DTGRID控件技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息管理功能，通過AJAX實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，通過ECHARTS控件技術(shù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)圖的展示，結(jié)合BOOTSTRAP前端框架和多種WEB開發(fā)語言，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的多樣化管理。系統(tǒng)基于B/S模式開發(fā)，有效減輕客戶端的負(fù)擔(dān)，使界面設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔方便，用戶只需訪問瀏覽器便可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地系統(tǒng)訪問和多樣化數(shù)據(jù)查詢，同時(shí)通過配置遠(yuǎn)程環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)更新和維護(hù)，使系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)不受時(shí)間和空間限制。

灌區(qū)工情管理與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分不開。在以后的系統(tǒng)開發(fā)過程中，可將灌區(qū)工情動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)按照時(shí)間序列錄入數(shù)據(jù)庫，同時(shí)搭配硬件設(shè)施，以實(shí)現(xiàn)工程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理，為取水、用水、配水調(diào)度和決策提供更及時(shí)的數(shù)據(jù)支撐。目前系統(tǒng)數(shù)據(jù)調(diào)用和事件響應(yīng)速度較慢，可進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化以及系統(tǒng)性能優(yōu)化，以達(dá)到更好的用戶體驗(yàn)和開發(fā)效果。

□

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