黄河水情会商可视化支持系统建设研究

黄河⽔资源质量公报黄河流域重点⽔功能区⽔资源质量公报2008年第3期总第15期黄河流域⽔资源保护局Yellow River Basin Water Resources Protection Bureau发布单位：黄河流域⽔资源保护局编制单位：黄河流域⽔环境监测中⼼资料提供单位：青海省⽔环境监测中⼼⽢肃省⽔环境监测中⼼宁夏回族⾃治区⽔环境监测中⼼内蒙古⾃治区⽔环境监测中⼼陕西省⽔环境监测中⼼⼭西省⽔环境监测中⼼河南省⽔环境监测中⼼⼭东省⽔环境监测中⼼黄河上游⽔环境监测中⼼黄河宁蒙⽔环境监测中⼼黄河中游⽔环境监测中⼼黄河三门峡库区⽔环境监测中⼼黄河⼭东⽔环境监测中⼼黄河流域⽔环境监测中⼼⽬录前⾔⼀、⽔功能区⽔质状况综述⼆、各类⽔功能区达标情况三、各省区⽔功能区达标情况四、重要⽔事附表1 黄河流域重点⽔功能区⽔资源质量状况⼀览表附表2《地表⽔环境质量标准》（GB3838—2002）基本项⽬标准限值附表3 《地表⽔环境质量标准》（GB3838—2002）集中式⽣活饮⽤⽔地表⽔源地补充项⽬标准限值附图黄河流域重点⽔功能区⽔质评价断⾯图前⾔为贯彻《中华⼈民共和国⽔法》，落实⽔利部《⽔功能区管理办法》，加强流域内⽔功能区监督管理,使流域内有关单位、部门及社会公众了解和掌握黄河流域重点⽔功能区⽔资源质量状况，黄河流域⽔资源保护局决定⾃2005年开始正式发布《黄河流域重点⽔功能区⽔资源质量公报》(以下简称《公报》)。

发布频次为三个⽉⼀期，按季度发布。

《公报》根据⽔利部⽔资源司和⽔⽂局制定的《⽔功能区⽔资源质量评价暂⾏规定》（试⾏）（资源保〔2004〕7号）和流域⽔功能区监督管理需要，在黄委监测站⽹和流域⼋省（区）现有监测站⽹基础上，选择了142个重点⽔功能区（监测断⾯151个），依据《地表⽔环境质量标准》(GB3838-2002)和《中国⽔功能区划（试⾏）》⽔质⽬标进⾏⽔质评价和达标分析。

评价基本项⽬为⽔温、pH值、溶解氧、⾼锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、五⽇⽣化需氧量)、氨氮、铜、锌、氟化物、砷、汞、镉、铬(六价)、铅、氰化物、挥发酚、⽯油类等(BOD518项。

2022.03(上)黄河黄土黄种人芳华待灼，砥砺深耕；笃行务实，履践致远。

时代潮流奔涌向前，激荡不息；河南黄河水文勇立潮头，奋楫扬帆。

“十三五”期间，河南水文水资源局（以下简称河南水文局）按照黄委、黄委水文局党组的部署，深入践行“需求为导向，创新为引领，实用为目标”的总体方针，突出重点、补短板、强弱项、扬优势、拓范围，紧紧围绕“智慧水文、富强水文、美好水文”建设目标，勠力同心，群策群力，共投产应用测报能力提升项目195项。

千川江海阔,风好正扬帆，2021年是“十四五”开局之年，河南水文局立足新起点，迎接新挑战，奋进高质量发展新征程，谱写现代化水文新篇章。

为推进水文现代化，构建以水文信息采集自动立体化、传输网络化、处理智能化、服务多样化的水文现代测报体系，河南水文局提前谋划，以区域集中测控管理为抓手，以测验在线化、整编报汛自动化为突破口，在人才结合、技术融合、信息整合的基础上，立足实际需求，融合水文发展先进理念，科学大胆启用新技术，举全局之智加大新技术、新仪器比测试验，不断提升水文测报在线化、自动化、信息化和智能化水平，取得了以“1357”为核心的技术能力提升成果。

“1”个中心筑平台，奠定驻巡根基。

按照“驻巡结合、自动测报”的测验模式，依托大江大河水文监测系统“洛阳勘测局水文监测设施设备建设”，开展洛阳测控中心建设，采用北斗卫星传输和物联网技术，收集汇总测区雨水情信息、各类设施设备运行工况信息及视频，通过黄河水情信息查询系统和河南黄河水文信息综合平台，在测控中心即可实现远程监控、水情查询、水情会商以及自动报汛、在线整编、数据深加工等功能，为实施驻巡结合、远程测控奠定了深厚基础。

“3”项研发新成果，助力水文发展。

时代巨轮滚滚向前，科技发展日新月异，河南水文局始终坚持与时俱进，开拓创新，以现代化水文为支点，着力推动高质量发展，自主研发的3项新成果，推动了黄河水文事业发展：水文资料在线整编系统，实现了从原始数据采集到整编成果生成的全自动化，大大提高了时效性，满足了新时期水文资料整编工作即时整编、日清月结的要求；以白马寺水文站为试点，进行遥控示范站探索，实现了综合控制系统智能切换、自动维护、远程控制、运行数据统计等功能，为高质量推进驻巡结合工作打下坚实基础；河南黄河水文信息综合平台手机移动客户端，各测站基本情况、实时数据等一目了然，还可设置监测断面的上限、下限水位阈值，一旦水位超限就会自动发出声音告警并弹窗提示，为巡测工作提供了强有力的技术支撑。

第29卷第5期2008年10月华　北　水　利　水　电　学　院　学　报Journa l of Nort h China Institut e of W ate r Conservancy and Hydroe l ec tric Powe rVol 129No 15Oc t 12008收稿日期6作者简介丁　斌(—),男,河南巩义人,工程师,主要从事信息系统开发和应用方面的研究文章编号:1002-5634(2008)05-0015-03基于W ebG I S 的黄河下游工情和险情会商系统丁　斌(黄河水利委员会信息中心,河南郑州450003)摘　要:介绍了Java 、Internet 、地理信息系统(WebGIS )、中间件等业界主流技术,开发了基于I nte rne t/I ntrane t 的“黄河下游工情、险情会商系统”,给出了系统的基本框架、逻辑结构和功能结构,并对系统中的关键技术进行研究.该系统已应用于实际的防汛工作中,实现了面向“数字防汛”抢险、报险等环节的应用需求,有效地支持了抢险会商决策.关键词:W ebGIS;工情和险情;会商;数字防汛;地图服务中间件中图分类号:T V88211;TP391 文献标识码:A 随着计算机技术的不断发展,信息技术已在水利行业中得到越来越广泛的应用,传统的基于GI S的C /S (C lient /Se r ver )结构模式的防汛应用系统在防汛工作中发挥了重要作用,但是由于C /S 结构本身的局限性,以及对空间数据的共享需求,使其难以满足防汛工作的要求,需要开发出一套基于W ebGI S 的防汛应用系统[1].“数字黄河”工程的启动,标志着治黄事业从传统治黄向现代治黄的历史性转变.而“数字黄河”工程建设是从“数字防汛”开始,“工情、险情会商系统”又是“数字防汛”的重要组成部分.基于W ebGI S 的工情和险情会商信息系统,是结合现代网络条件和现有技术开发建设的面向委、省、市、县4级的应用系统,采用B /S 的运行方式,并依据水利行业的特点,分别采用Java 、I nternet 、地理信息系统、中间件等业界主流技术实现了面向“数字防汛”抢险、报险等环节的应用需求.1　基于W ebGIS 系统的框架结构1.1　系统基本框架工情和险情会商系统采用“数字黄河”工程的J2EE 3层结构设计的[2],如图1所示.上层是应用开发层,主要针对防汛会商的业务图1　系统基本框架流程,快速搭建基本应用,保持高度的伸缩性和扩展性.主界面采取GI S 可视化界面;底层负责数据收集和存储,侧重于建立完整、稳定的信息上报流程和科学的数据存储结构.数据库结构分为地理信息库、工情险情库和原有的实时水雨情库3部分.中间层主要针对数据库平台与地理信息平台技术本身,为上层应用开发提供工具化接口,利用成熟的中间件产品提供的开发工具接口,能够快速移植和搭建各种防汛应用系统.整个系统开发采用面向数据库建设和应用开发两端,中间采用成熟技术的开发模式.1.2　系统逻辑结构信息管理系统部分丰富了工情和险情会商系统的数据采集[3].黄河下游工情、险情会商系统包括工情和险情会商系统及工情和险情信息管理系统2:2008-0-07:1980.部分.工情和险情信息管理系统由基本信息管理子系统、险情信息管理子系统、物资信息管理子系统、信息查询管理子系统4个系统组成.系统管理通过用户管理模式实现各子系统自己的数据采集以及工作流程等.统计查询和有关统计报表由信息查询管理子系统实现.1.3　系统功能结构设计系统的建设是按照统一的数据库标准代码和数据库表结构,实现黄河下游工情、险情信息资源的高度共享,系统功能设计分为会商系统功能设计和信息管理系统功能设计.1.3.1　会商系统功能设计实现防洪预案信息管理、防汛档案资料管理与查询、实时水情信息、通过电子地图浏览和查询黄河基本情况、防洪工程基础信息查询、防汛部署基本信息查询、实时工情的上报和查询、防洪工程坝垛基础信息查询、防汛石料基本信息查询、遥测险工水尺的信息展示功能、河道大断面的定位功能、1∶250000电子地图防汛道路最短路径计算分析功能、险情报警自动漫游功能、遥感河势自动漫游功能、人工河势标绘和遥感河势分析、防汛专题对象位置信息描述分析、不同比例尺的地图集自动漫游等.1.3.2　信息管理系统功能设计采用Java开发技术,根据用户权限实现信息的安全控制,即对不同的用户,信息管理的范围和深度不同.实现的主要功能有:数据录入、修改和查询,数据传输和处理,实时险情上报、标注、报警和查询,上级险情批复、查询,信息查询统计,系统维护管理等.它包括基本信息管理系统、险情信息管理系统、防汛物资管理系统、查询统计管理系统,其中险情信息管理系统是M I S系统与GI S系统相结合的产物,它解决了险情的远程标绘和地图精确定位.2　系统关键技术介绍2.1　中间件技术开发中采用了中间件技术,包括地图服务功能.选用成熟的W ebGI S地图应用服务器MapXtre m e和地图服务中间件M I P,方便地将地图功能集成到任何W eb应用中[4].W ebGI S中间件在技术上把底层的与应用无关的细节进行了彻底封装,对二次开发用户完全透明,把最终的应用系统的逻辑流程单独分离出来留给用户自行开发,从而大大降低了应用系统的开发难度,缩短了开发周期,提高了开发质量基于W GI S中间件技术,在黄河流域(片)I2tranet WWW上开发在线虚拟会商大厅,所有的最终用户只需在自己的机器上安装浏览器(如M icr os oft I nte r ne t Explor e r或N etscape)即可访问存放在服务器端的空间数据,并以电子地图为基础,进行相关工情、险情信息分析.2.2　Ja va技术开发中采用了Java B ean技术封装功能模块和Java Se r vlet技术开发统计报表,并针对工情、险情数据的特点开发了数据校验等软件包,做到了一次开发、多次使用,实现了软件复用技术,提高了软件开发和维护的效率.2.2.1　防洪工程数据校验和管理软件包技术由于W eb应用系统的运行特点,表单需提交到W eb服务器,开发了数据校验软件包,可直接在客户端对用户录入的数据进行校验.在提交到服务器前,先对录入的数据进行检测.通过分析工情、险情各类信息的数据特点,用JavaScri p t开发了一组函数,尽可能地覆盖各类情况,并在开发中不断地丰富,最终形成了数据校验软件包.开发人员只需根据表中各数据的特点,对照格式写到页面中即可.方便易用,并可扩展到其他W eb应用系统.2.2.2　Serverlet报表采用Java中的Serve rlet技术,将待生成的报表格式写好,根据参数自动生成统一格式的报表,可直接调用.修改时只修改其对应的Serverlet即可.2.3　远程标绘技术基于W ebG I S的防汛指挥远程地图标绘技术的试验研究基本实现了险情分布、险情态势、灾情分布和灾情态势的自动生成[5].2.3.1　险情和灾情标绘数据模型数据模型如图2所示,其中,标绘实体的数据主要分为2部分:空间数据和属性数据.空间数据主要记载地图标绘元素的形态控制点信息和实体描述信息.属性数据部分主要记载地图标绘元素中与空间数据无关的属性信息.图　险情灾情标绘数据模型61　华　北　水　利　水　电　学　院　学　报 2008年10月.eb n22.3.2　险情灾情标绘地图标绘的设计步骤为:首先地图标绘处理部分用户提出的险情和灾情标绘请求命令,然后分析这些请求,并且把它分解为相对独立的任务单元,再创建相应的任务执行序列,最后产生对应的Tool 工具对象并提交给主程序框架,再由主程序激活Tool 工具,执行不同的操作和处理,最终把结果数据以图形的形式反馈给用户,如图3所示.图3　险情和灾情标绘处理模型结构2.3.3　险情和灾情对象的标绘地图标绘功能是在M I P 编辑系统的基础上,运用系统提供的面向对象的二次开发库,采用面向对象的方法开发完成的.在进行标绘时,能够达到标绘简单美观、修改方便明了,并且对错误操作可进行限制,同时可用一些辅助的标绘功能.其中M I P 提供的无缝交互方式是地图标绘对象的核心.可利用灵活的地图标绘工具集制作所需要的险情分布图、灾情分布图和险情态势、灾情态势图,以供使用.3　结　语基于G I S 的防汛信息系统在防汛领域中的应用已经成为一个趋势,基于W ebGI S 的防汛信息系统克服了传统的防汛信息系统的缺点,为工情、险情等信息共享提供了便利条件,用户通过WWW 浏览器访问和使用GI S 应用系统的各种功能,方便了防汛指挥工作.参　考　文　献[1]吴晖,姚保顺.GIS 在黄河防汛业务中的应用[J ].地理信息世界,2007(1):19-26.[2]黄河水利委员会.“数字黄河”规划报告[R ].郑州:黄河水利委员会,2002.[3]丁斌.黄河下游工情险情会商系统的研究和实现[D ].北京:北京邮电大学,2006.[4]黄杏元,汤勤.地理信息系统概论[M ].北京:高等教育出版社,1990.[5]祝杰,姚保顺.浅谈黄河下游工情险情会商系统的整合[J ].中国水利,2004(11):61-63.C on sult i ng System on F lood C on trol Eng i neer i ng I nfor m a t ion and F lood Ca used Engi n eer i n gI nfor m a t i on of the D ow n str e a m of Y ellow R iver Ba sed on W ebG I SD ING B in(I nfor ma ti on Center of Y RCC ,Zhengzh ou 450003,Ch i na)Ab stra ct:B a s ed on Internet /Intranet,the l o wer Ye ll ow R iver flood control enginee ring inf orma ti on and fl ood concerned &dang e rous sit 2ua ti on expert consulting s ystem is deve l oped by the technol ogies,such a s Java,Interne t,W ebGIS and m iddl eware.Ba sic frame,l ogic struc ture and functi on configura ti on of t he system,are p r ovided,in additi on,key technologi e s used in this system are investigated .This system ha s been app lied t o the practi ca l flo od control .It is a succe ssful exa mp l e of system application in “digital fl ood control ”.Itmee ts the dem ands of flo od contr ol and fl ood report i n “digital flo od con trol ”,so tha t it can effec tive l y support fl ood conce rned &dangerous situati on ex pe rt consulting .Key wor ds:W ebGIS;fl ood control engi neering infor ma tion and flo od conce rned &dangerous situa ti on;consulting;digita l fl ood control ;map se rvice m iddlewa re71第29卷第5期丁　斌:　基于W ebGI S 的黄河下游工情和险情会商系统 。

聚力“三条黄河”夯实“四梁八柱”作者：余欣李军华来源：《黄河黄土黄种人》2024年第02期2023 年，黄河水利科学研究院（以下简称“黄科院”）坚定“四最四者”定位，锚定“五个一流”目标，聚力“六大集群”科技创新，强化人才培养，迈出全新步伐。

坚持“三条黄河”联动流域“四个统一”支撑能力稳步提升全力推进“三条黄河”建设。

黄科院持续开展黄河自然规律、关键技术和经济生态问题研究，推进黄河流域科学数据中心筹建，完成6 个野外观测站网建设、年度调水调沙河道生境与生态要素专题监测。

黄科院积极推进数字孪生黄河“两平台一中心”建设，加快黄河数学模拟系统扩能，河冰动力学模型嵌入国家防汛会商系统，填补了水利部冰凌动力学预报空白。

黄科院大力实施“模型黄河”3 年提升行动，全面开展黄河刁口河入海流路综合治理模型试验和地形制作机械化设备研发，推进下游河道模型提升、古贤模型建设、抗磨实验室和工程力学实验提档。

推进中国湖库清淤与泥沙利用协同创新平台、水利部堤防安全与病害防治工程中心运行，以及黄河保护法治与标准化研究中心建设。

科技助力流域治理管理。

黄科院向黄委党组提交年度咨询及跟踪研究成果并得到高度肯定，全年完成14 项水旱灾害防御重点任务，流域3 省（区）9 项重大工程和32 项水资源论证洪水影响评价项目技术审查，28 组次323 人次工程运管、农村饮水安全、应急抗旱、健康河湖、生态流量等监督检查。

2023 年，黄科院深入学习贯彻习近平总书记关于治水的重要论述，并在海河流域性特大洪水防御中表现突出，1 个集体、7 名职工得到水利部嘉奖。

坚持发挥流域发展战略专委会、黄河研究会等作用，提出的永定河流域系统治理建议被水利部、中国科协采纳，并上报中央相关部门。

坚持人才引领发展科研服务管理效能不断提高全面强化干部人才队伍建设。

2023 年，黄科院构建“1234”干部人才队伍布局，启动“新百名博士团队”建设，印发人才引培办法。

2 人次荣获国际水电杰出女工程师奖、第三届全国创新争先奖，1 个集体获得第21 届全国青年文明号和母亲河奖，9 人次当选水利部青年科技英才、共青团十九届中央委员会候补委员等。

2023北京高三一模地理汇编区域联系与区域协调发展一、选择题组（2023·北京西城·统考一模）“数字黄河”是“数字地球”概念的延伸，其核心思想是用数字化手段统一处理黄河问题，同时又最大限度地利用各类信息资源。

图示意某地水务局的“智慧生态黄河”网页界面。

读图，完成下面小题。

1．黄河水质自动监测站多建设在下游，这里水质检测难度大、技术要求高，主要原因是（）①水、沙条件复杂①河道狭窄，水流较湍急①地形、地质复杂①水质较差，污染物复杂A．①①B．①①C．①①D．①①2．关于“数字黄河”，下列叙述不正确的是（）A．用“3S”等技术可动态监测流域水旱灾情、水土保持和水污染状况B．可评估水利工程对生态环境的影响，监测河道演变，指导水量调动C．便于专业人士获取河流数据和政务信息，与人们生产生活关系不大D．可提供全天候、高精度、可视化信息，服务于流域的统一管理决策（2023·北京延庆·统考一模）产业集群创新指的是产业集群通过分工合作和协同创新的形式，形成跨行业、跨区域的带动能力，其能够反映都市圈发展力。

下表是2022年我国都市圈产业集群创新排名前九名指标对比（指标结果进行了百分化处理，0表示表现最弱，100表示该最好）。

读表，回答下面小题。

3．产业集群创新排名情况（）A．珠江三角洲地区都市圈数量最多B．天津都市圈在线上开通企业账号的数量最少C．合肥都市圈科学研究经费投入较多D．北京都市圈创新支撑力强4．产业集群创新（）A．促进人口向中心城市集聚B．促进产业协同发展C．促进技术创新型产业向中小城市转移D．加大区域间文化差异（2023·北京朝阳·统考一模）2022年12月，从陕西省榆林市神木县至河北省衡水市安平县的煤层气管道（神安线）全线贯通，沿线部分地区生产的煤层气可销售至陕西、山西、京津冀及山东、江苏等地。

下图为神安线管道线路示意图。

读图，完成下面小题。