水庫資料開發(fā)應(yīng)用論文

時間:2022-07-02 10:27:00

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水庫資料開發(fā)應(yīng)用論文

水庫資料管理系統(tǒng)》是我省首套適用于水庫資料管理工作的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件,軟件的開發(fā)工作全部由我市水利系統(tǒng)內(nèi)人員利用業(yè)余時間完成。該軟件緊貼工作實際,采用了當(dāng)今流行的面向?qū)ο蟮目梢暬幊碳夹g(shù)進行開發(fā),具有良好的模塊結(jié)構(gòu)和較為理想的數(shù)據(jù)處理能力與運行速度,充分發(fā)揮計算機數(shù)據(jù)更新迅速、查詢快捷、管理靈活的優(yōu)勢,實現(xiàn)對文字、數(shù)據(jù)、圖紙、照片等資料的輸入、維護、查詢、統(tǒng)計、計算、轉(zhuǎn)儲和打印等功能。系統(tǒng)采用實用的多級用戶結(jié)構(gòu),能很好地滿足地市級、縣(市、區(qū))級、水管單位級用戶的使用需要。

一、軟件開發(fā)的背景

隨著人類社會的進步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,先進的計算機技術(shù)正以空前的速度深入到社會生活的各個領(lǐng)域,將人類推向一個全新的信息時代。現(xiàn)在整個社會都離不開信息,信息一詞不僅家喻戶曉,而且其含義也不斷擴展,并與材料、能源一起被列為社會發(fā)展的三大科學(xué)支柱。對信息的利用程度,已成為現(xiàn)代社會文明和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志之一。管理信息系統(tǒng)是一個由人和計算機等組成的旨在進行信息的收集、加工、儲存、傳遞、維護和使用的系統(tǒng)。而數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ),它把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來,提供存儲、維護、檢索數(shù)據(jù)的功能,使信息系統(tǒng)可以方便、及時、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫中獲取所需的信息。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為計算機科學(xué)的一個分支,近年來發(fā)展得十分迅速,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也從專用的應(yīng)用程序包發(fā)展成為通用的系統(tǒng)軟件。由于數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、最低冗余度、較高的程序與數(shù)據(jù)獨立性、易于編制應(yīng)用程序等優(yōu)點,人們在總結(jié)信息資源開發(fā)、管理和服務(wù)的各種手段時,認為最有效的就是數(shù)據(jù)庫技術(shù),各種信息管理系統(tǒng)幾乎都是建立在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)之上。數(shù)據(jù)庫技術(shù)所研究的問題就是如何科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù),如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的日益成熟,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)越來越豐富,性能越來越好,功能越來越強,廣泛地應(yīng)用到企業(yè)管理、交通運輸、情報檢索、軍事指揮、政府管理和輔助決策等各個方面,深入到人類生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。

襄樊市水利局負責(zé)全市845座大中小型水庫的管理工作,由于水庫數(shù)量眾多,管理工作所需的各種數(shù)據(jù)資料也十分繁雜。長期以來,對水庫資料的管理所采用的方式是全市統(tǒng)一組織開展整編工作,先由各縣、市、區(qū)水利局分別對所屬水庫測量核實有關(guān)數(shù)據(jù)資料,完成后將資料上報市水利局,市局審核后統(tǒng)一刊印成冊下發(fā)。各單位使用的水庫數(shù)據(jù)均以此為依據(jù)。由于資料整編的工作量大,全市已有十年未統(tǒng)一開展這項工作,隨著水庫工程的運行和除險加固項目的建設(shè),許多水庫的數(shù)據(jù)資料已發(fā)生了較大變化,現(xiàn)有的資料手冊中十年前的數(shù)據(jù)已失去使用價值。但由于目前在工作中還沒有引入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)更新不便,查詢不易,統(tǒng)計計算等工作全部靠人工筆紙作業(yè)完成,工作量大,效率極低并且常有遺漏發(fā)生。隨著水庫管理工作水平的不斷提高,原有的數(shù)據(jù)管理方式已越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代化辦公的需要,而將數(shù)據(jù)庫技術(shù)引入到水庫數(shù)據(jù)資料的管理之中將很好地解決上述矛盾,大大提高辦公效率。目前,我市及省內(nèi)尚無相關(guān)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),結(jié)合工作需要,1999年開始,市水利局組織開展了《水庫資料管理系統(tǒng)》的開發(fā)工作,編制一套用于水利部門對水庫數(shù)據(jù)資料進行數(shù)據(jù)庫管理的應(yīng)用軟件。

二、軟件的基本結(jié)構(gòu)及主要功能

㈠軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用了模塊化的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計方式,根據(jù)系統(tǒng)運行時所需完成的功能,劃分為7大模塊:

1、“系統(tǒng)維護”模塊:負責(zé)整個系統(tǒng)的初始化設(shè)定工作,包括代碼系統(tǒng)維護、使用單位設(shè)定、系統(tǒng)數(shù)據(jù)重置、密碼修改4個子模塊;

2、“數(shù)據(jù)處理”模塊:該模塊完成對水庫基本數(shù)據(jù)資料的輸入、修改、查詢、計算、統(tǒng)計等工作。包括“數(shù)據(jù)輸入修改”、“數(shù)據(jù)瀏覽查詢”和“數(shù)據(jù)統(tǒng)計”3個子模塊;

3、“報表打印”模塊:用于打印出各種報表并進行相關(guān)的打印設(shè)定。包括“打印設(shè)置”、“打印空表”、“單個打印”和“集體打印”4個子模塊。

4、“本地數(shù)據(jù)維護”模塊:對當(dāng)前用戶的數(shù)據(jù)文件進行維護。包括“備份上報”和“數(shù)據(jù)導(dǎo)入”兩個子模塊;

5、“上下數(shù)據(jù)交流”模塊:用于地級用戶和縣級用戶之間的數(shù)據(jù)交流。包括“接收匯總”和“生成下級文件”兩個子模塊;數(shù)據(jù),可以指定接收哪個地區(qū)的數(shù)據(jù)以及接收數(shù)據(jù)所在路徑。

6、“水庫工程分布圖”模塊:用于瀏覽襄樊市大、中型水庫工程分布圖,用戶可以調(diào)節(jié)圖象的顯示比例,查看整體或局部的圖象。

7、“系統(tǒng)簡介”模塊:介紹軟件名稱、版本、開發(fā)時間等有關(guān)內(nèi)容。

上述各模塊及其子模塊的功能實現(xiàn)通過軟件的菜單系統(tǒng)調(diào)用來完成,用戶使用軟件時的主界面為一包含此菜單系統(tǒng)的窗口,各模塊也以窗口的形式運行,和Windows下的其它應(yīng)用程序保持一致。

㈡數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計

為滿足軟件安全運行的需要,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為兩部分:系統(tǒng)數(shù)據(jù)部分和用戶數(shù)據(jù)部分。系統(tǒng)數(shù)據(jù)部分存放系統(tǒng)正常運行所需的一些核心庫文件。用戶數(shù)據(jù)部分根據(jù)用戶的使用情況保存不同的水庫數(shù)據(jù)。

1、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫部分:

⑴標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫:11個數(shù)據(jù)庫文件,用以保存標(biāo)準(zhǔn)的庫結(jié)構(gòu),通過它們來統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)庫的庫結(jié)構(gòu)。

⑵代碼系統(tǒng):包括地區(qū)代碼表(保存各縣、市、區(qū)代碼及所屬各種類型水庫的座數(shù),并用來生成相應(yīng)的水庫代碼表);水庫代碼表(保存水庫名稱、水庫代碼等基本信息,用來生成用戶的水庫數(shù)據(jù)文件中相應(yīng)的水庫記錄)。

⑶輔助庫文件:為配合程序某些功能的實現(xiàn),還需設(shè)置用于保存系統(tǒng)密碼、程序界面信息和使用單位及水庫類型的若干個數(shù)據(jù)庫。

2、用戶數(shù)據(jù)庫部分:

通過對現(xiàn)有水庫數(shù)據(jù)資料的分析,結(jié)合日常管理工作的實際需要,確定了系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)范圍,并按照內(nèi)容劃分為11個水庫數(shù)據(jù)表,即:

⑴水庫概況表:存儲工程概況文字說明及反映工程面貌的圖片存儲路徑。

⑵水庫基本情況表:存儲水文特性、水庫特性、建設(shè)情況、三大建筑物、工程效益、下游、庫區(qū)、管理情況、工程運用、大壩監(jiān)測、地質(zhì)情況、安全狀況等數(shù)據(jù)。

⑶水庫水位、庫容、面積、泄量關(guān)系表:存儲各水位下水庫的庫容、面積及泄水建筑物泄量數(shù)據(jù)。

⑷水庫雨量站表:存儲水庫各雨量站名及控制面積數(shù)據(jù)。

⑸水庫歷年最大一天(三天)雨量表:存儲水庫歷年最大一天或三天的雨量、最大雨量發(fā)生的日期等數(shù)據(jù)。

⑹水庫多年各月平均降雨量表:存儲水庫多年各月降雨量及多年年平均降雨量數(shù)據(jù)

⑺、水庫水文特性表:存儲工程所在水文區(qū);1、6、24小時多年降雨平均值;1、6、24小時Cv值;點面關(guān)系;洪水匯流歷時等數(shù)據(jù)。

⑻、水庫各種頻率洪水有關(guān)參數(shù):存儲各頻率下雨量、洪峰、洪量、泄水建筑物下泄量、庫水位等數(shù)據(jù)。

⑼水庫抗洪能力表:存儲各水位下的相應(yīng)庫容;至起調(diào)水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位的可抗雨量及還可攔蓄水量;正常溢洪道下泄量等數(shù)據(jù)。

⑽、歷年實測洪水情況表:存儲實測日期、降雨量、起調(diào)水位、入庫洪峰、入庫洪量、最大下泄量、最高洪水位等數(shù)據(jù)。

⑾水庫工程圖:存儲水庫平面布置圖、工程橫斷面圖的存儲路徑數(shù)據(jù)。

用戶使用的水庫數(shù)據(jù)庫文件均由系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫文件的庫結(jié)構(gòu)和水庫代碼表中的水庫記錄生成,不同的使用單位使用不同的一套文件保存數(shù)據(jù)。

三、軟件開發(fā)及推廣應(yīng)用過程

軟件的開發(fā)工作從1999年7月開始至2000年6月結(jié)束,歷時12個月,分為以下三個階段:

㈠1999年7~9月:廣泛征求各級水庫管理單位對軟件開發(fā)的建議。多次召開專題會議,研究布置有關(guān)工作。設(shè)計人員熟悉開發(fā)軟件的基本操作和編程方法,作好軟件開發(fā)的前期準(zhǔn)備工作,確定處理的數(shù)據(jù)范圍,構(gòu)造相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫機構(gòu),完成軟件的功能模塊的劃分及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,對各個模塊的實現(xiàn)形成明確可行的設(shè)計思路。

㈡1999年10月~2000年3月:系統(tǒng)主界面及菜單的設(shè)計,各模塊的編制及組裝調(diào)試。此階段結(jié)束后,軟件已能運行,并且各種功能基本得到實現(xiàn)。

㈢2000年4月~6月:反復(fù)調(diào)試,小范圍試用,解決存在的問題,不斷完善系統(tǒng)功能,完成全部設(shè)計任務(wù)和設(shè)計文檔的編寫。

2000年7月,市水利局組織召開《水庫資料數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)》培訓(xùn)班,對各縣(市)區(qū)水庫管理部門和市直水庫管理單位的相關(guān)人員進行了為期3天的軟件操作培訓(xùn),全面推廣應(yīng)用該軟件。2001年4月,根據(jù)各地反饋意見對軟件進行了升級和功能擴充。

本《水庫資料管理系統(tǒng)》的開發(fā)歷時12個月,主要利用工作之余進行,總工作時間約600小時,共完成了19個數(shù)據(jù)庫表、45個表單、16個報表、9個程序段、1個菜單系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù),系統(tǒng)大小模塊48個(不含重復(fù)調(diào)用),各種源程序文件147個,10.5M,編寫代碼7000余行,生成可執(zhí)行文件1個3.12M,生成安裝軟盤4張(不含用戶數(shù)據(jù))。

四、軟件應(yīng)用效果評價

《水庫資料管理系統(tǒng)》采用了當(dāng)今流行的面向?qū)ο蟮目梢暬幊碳夹g(shù),結(jié)構(gòu)設(shè)計較為合理,同時具有較為理想的數(shù)據(jù)處理能力和運行速度,較好的實現(xiàn)了設(shè)計任務(wù)。系統(tǒng)可以對水庫的數(shù)據(jù)、文字、圖片資料,進行輸入修改、瀏覽查詢、統(tǒng)計計算、數(shù)據(jù)維護交流、報表打印等功能,較好的滿足了日常管理工作需要。系統(tǒng)通過密碼設(shè)定、數(shù)據(jù)重置、備份、導(dǎo)入等功能,具有較好的數(shù)據(jù)保護和恢復(fù)功能,確保了用戶的數(shù)據(jù)安全。系統(tǒng)還可對使用單位和處理的水庫范圍進行設(shè)定,使其適用于地、縣兩級不同的管理單位,同時通過生成下級數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的操作,方便的進行上下級間數(shù)據(jù)文件的上報和下發(fā)工作;系統(tǒng)具有較為強大的查詢統(tǒng)計功能,并可將查詢結(jié)果輸出,使用其他編輯軟件(如:Excel)進行處理。系統(tǒng)界面具有Windows應(yīng)用程序的統(tǒng)一特征,加入了音效和動畫,美觀生動,同時用戶還可根據(jù)自己的喜好選擇不同的程序背景圖片,使其更具個人特色。

1、數(shù)據(jù)存儲合理。采用標(biāo)準(zhǔn)庫文件保存統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),單座水庫入庫管理的數(shù)據(jù)共269項,數(shù)據(jù)類型包括文字、數(shù)字、圖像等,基本覆蓋了水庫管理工作所涉及的各個方面。同時不同地區(qū)的用戶使用不同的用戶數(shù)據(jù)庫文件保存數(shù)據(jù),互不影響。

2、數(shù)據(jù)處理安全。系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的處理范圍生成相應(yīng)的臨時庫文件,用戶對數(shù)據(jù)的所有操作都直接作用于臨時庫文件,不僅范圍以外的水庫數(shù)據(jù)不受用戶操作的影響,在操作時原數(shù)據(jù)文件也得到了有效保護。

3、有效的密碼控制。為保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全,在系統(tǒng)進入、數(shù)據(jù)修改和重置時加入了有口令限制,非法用戶不能進入,合法用戶則可隨時修改口令密碼。同時密碼的保存采用加密算法,使其具有較高的安全特性。

4、較高的容錯性。為盡量避免用戶的誤操作,系統(tǒng)在設(shè)計時加入了一定的輔助功能,幫助用戶完成相應(yīng)操作,如幫助用戶輸入查詢字段名等,同時充分考慮到諸如磁盤空間不足、數(shù)據(jù)文件丟失等可能影響系統(tǒng)正常運行的情況,加入了必要的檢查程序提前對用戶進行提醒。

5、較好的系統(tǒng)恢復(fù)功能。用戶可利用系統(tǒng)提供的相關(guān)功能隨時對數(shù)據(jù)進行備份。當(dāng)用戶數(shù)據(jù)庫受到破壞時,可通過重置功能恢復(fù)完整的庫結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的記錄空間,丟失的數(shù)據(jù)也可從備份文件中恢復(fù)。

6、界面設(shè)計較為美觀生動。系統(tǒng)加入了音效、動畫,并可讓用戶選擇自己喜歡的程序背景圖片。

7、實用的多級用戶結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)可通過使用單位設(shè)定方便的服務(wù)于地級和縣級用戶,同時系統(tǒng)具備了較好的數(shù)據(jù)生成導(dǎo)出和接收匯總功能,方便地實現(xiàn)了上下級之間的數(shù)據(jù)交流。

8、靈活的模塊設(shè)置。為方便用戶的使用,系統(tǒng)在模塊的設(shè)置上進行了穿插,比如用戶在輸入時可以查詢,在瀏覽時可以打印,同時用戶也可以在不同的水庫或同一水庫的不同數(shù)據(jù)庫之間進行靈活跳轉(zhuǎn),大大方便了用戶的操作。

9、強大的報表打印功能,可滿足用戶的不同需要。

10、完整的安裝程序,方便了該軟件的推廣使用。

該水庫資料管理系統(tǒng)將計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)引入到日常水庫管理工作當(dāng)中,充分發(fā)揮了計算機數(shù)據(jù)更新迅速、查詢快捷、管理靈活的優(yōu)勢,可以迅速地完成對水庫數(shù)據(jù)的搜索查詢和統(tǒng)計計算等工作,適用于水庫管理單位及部門對大中小型水庫的基本數(shù)據(jù)資料實現(xiàn)計算機數(shù)據(jù)庫管理,通過在全市的推廣使用,大大提高了我市水庫管理工作的自動化程度和管理水平。目前全市水庫資料整編工作在該軟件的配合下順利完成,水庫基本資料全部實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理。