基于C-S的水库群信息管理系统的设计与实现
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2022-2023学年第二学期分层练习第三章第三节生态保护与国家安全一、单选题基础演练扎龙国家级自然保护区位于乌裕尔河下游地区,区内湖泊星罗棋布,河道纵横,水质清澈、苇草肥美,沼泽湿地生态保持良好,被誉为鸟和水禽的“天然乐园”。
黑龙江省政府将扎龙自然保护区作为全省重要的保护对象。
根据材料,完成下面1-2小题。
1.下列关于扎龙湿地形成条件的叙述,正确的是()①地势低平,排水不畅①纬度高,气温低,蒸发弱①有冻土分布,地表水不易下渗①气候寒冷,地下水位低A.①①①B.①①①C.①①①D.①①①2.对扎龙湿地进行重点保护的主要目的是()A.涵养水源B.调蓄洪水C.美化环境D.保护生物多样性【答案】1.A2.D【解析】1.水的滞留形成湿地,主要是因为当地水的支出较少,水的支出途径主要有:入渗,蒸发和径流,气温低使蒸发量少,地势低平影响水的径流,冻土使水不易下渗。
扎龙湿地位于东北平原,地势低平,排水不畅,容易形成湿地,①正确;扎龙湿地位于45°N以北,纬度高,气温低,蒸发弱,地表水丰富,易于地表积水形成湿地,①正确;扎龙湿地纬度高,地下有冻土分布,地表水不易下渗,容易形成湿地,①正确;如果地下水位低,则地表水容易下渗,地表不易积水,不易形成湿地,①错误。
综上所述,A正确,B、C、D错误。
故选A。
2.材料信息表明,扎龙沼泽湿地生态保持良好,被誉为鸟和水禽的“天然乐园”。
由此可推知,对扎龙湿地进行重点保护的主要目的是保护生物多样性,D符合题意;扎龙湿地也具有涵养水源、调蓄洪水、美化环境的功能,但根据题意判断,这些不是重点保护扎龙湿地的主要目的,A、B、C不符合题意。
故选D。
【点拨】湿地的生态作用:提供水资源、调节气候、涵养水源、调蓄洪水、美化环境、净化水中污染物质、保护生物多样性等方面。
湿地的经济作用:提供农副产品、航运、旅游观光、灌溉等经济作用。
青藏高原是“江河之源”“亚洲水塔”,生物多样性独特,是综合多重功能的有机体。
水文分析与计算水文水利计算是工程水文的重要组成部分,分为水文计算和水利计算。
根本任务水文计算:分析水文要素变化规律,为水利工程的建设提供未来水文情势预估。
水利计算:拟定并选择经济合理和安区可靠的工程设计方案‘规划设计参数和调度允许方式。
一、水文计算的主要研究方法设计标准概率预估(PMP/PMF)研究进展基于风险理论的防洪标准研究气候变化和人类活动对设计成果的影响不确定性新理论二、水利计算的主要研究方法水量调节洪水调节枯水调节水能调节一、水文过程的随机特性水文现象同时存在“确定性过程”和“随机性过程”。
确定性因素和随机因素共同作用下的模型,统称为“随机模型”。
二、纯随机模型对水文过程的适用性采用随机方法解决水文计算问题时,依据的是概率统计理论中的纯随机模型,即假设所研究的水文变量是独立随机地抽自同一客观总体,而这个总体是通过概率分布函数(或概率密度函数)来描述的。
水文频率分析计算的任务,就是根据水文变量的样本对总体进行统计(如参数估计、推求制定标准的设计值等)和推断(如假设检验、推求臵信限等)。
一、洪水资料的选样指导思想:保证纯随机模型的适用性,独立同分布。
洪水三要素:洪峰、洪量、洪水过程。
选样方法:(1)年最大值法;(2)年多次法;(3)超定量法;(4)超大值法。
二、洪水资料的审查和分析1.可靠性审查2.一致性审查3.代表新审查三、洪水资料的插补延长1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长点绘相关图;设计站洪水由上游几个干支流测站的洪水组成,应错时叠加;因受洪水展开和区间来水影响,考虑能反映上述影响因素的参数;三、洪水资料的插补延长1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长若设计断面资料短,甚至无资料,则无法直接建立相关关系,需要修正,其做法如下:(1)两者集水面积之差小于3%,中间无天然或认为分滞洪,可直接移用;(2)面积之差大于3%,但不大于10%~20%,且暴雨分布均匀,用面积进行修正;(3)若在上下游均有参证站满足要求,则可进行内插。
176农业工程与能源Agricultural Engineering and Energy2017年8月下水库群联合防洪优化调度分析罗 福(湖南九一工程设计有限公司,湖南 长沙 410007)摘 要:水库群联合防洪调度,是一种非工程性的防洪措施,通过对不同水利工程防洪功能的优化组合,提高水库群的综合防洪能力,达到资源利用效率最大化。
文章从水库群联合防护优化调度的含义、必要性和相关技术手段等角度进行研究和分析,为相关领域的研究和实践提供参考。
关键词:水库群;联合防洪;优化调度中图分类号:TV697.1+2 文献标志码:A文章编号:1672-3872(2017)16-0176-01我国是一个河流众多的国家,在汛期到来时,水库的防洪能力一定程度上影响着当地居民生产生活的安全和稳定。
因此,对于水库的防洪能力要始终重视,通过多种手段提升和发展水库群的防洪能力。
其中,水库群联合防洪优化调度,就是一项重要的非工程性措施,对当前水库的管理、防洪能力的提升、防灾减灾工作的开展有着重要的影响[1]。
1 水库群联合防洪优化调度概念水库是一种流域开发水利资源的工程性措施,有着调节洪峰、储蓄洪水、减轻甚至避免洪涝灾害的作用。
一条河流的主干道和支流都可以建造水库,这样的一系列水库称为水库群。
水库群联合调度,是指对流域内具有水文、水利、水力关系的成群、成组的水库进行统一的协调调度,划分不同的区域或任务,共同承担流域内水库的任务和功效。
水库群防洪联合调度是指,采用联合调度的方式确保流域内各个水库大坝安全,并且承担各水库上、下游的防洪任务,是联合调度中的首要工作任务,具有着重要的工作意义。
2 水库群联合防洪优化调度的方式水库群联合防洪优化调度是一个系统性的过程。
首先,要根据流域内水流、水量等进行准确的测量,通过超级计算机等对于短中长期内的天气进行预报,并推算出河流相应的水文变化;其次,根据数据和计算机技术,通过运算建立调度模型,明确防洪调度目标,并制定相应的处理方案和应急预案;最后,要在实际实施过程中,结合调度模型对水库群进行统一的协调和安排,通过蓄洪泄洪、削峰错峰等方式,减少水库群的最大泄洪量,达到防洪减灾的目的[2]。
基于C/S的水库群信息管理系统的设计与实现摘要:本文结合我国各大水库群的基本情况,对当前水库群管理手段进行研究,深入分析了水库群信息管理系统的功能需求,最后从数据库设计、网络拓扑结构、软件架构以及系统开发平台及语言等方面进行系统具体实现。
基于c/s软件设计模式开发了一套水库群信息管理系统,本系统的研发不仅可以提高我国对水库群的管理效率与防洪预测能力,同时还有利于提高水库群的生产效益。
关键词:水库群;信息管理系统;数据库;网络拓扑图中图分类号:tp311.52基于c/s模式的水库群信息管理系统是一个综合性较强的管理系统,该系统具有跨区域、跨流域等特点。
基于对水库群需求的分析,考虑到系统的软件及硬件环境也较为复杂、用户界面需要统一以及分布式等特点,所以对其采用c/s模式进行开发是最佳选择。
c/s开发模式是一种分布式开发模式,具有很好的通用性。
从数据库的角度来说,c/s开发模式主要存在两个部分。
第一,客户端(client)主要负责数据显示,包括数据的录入、计算、打印等;第二,服务器端(server)主要负责对数据进行操作与管理,包括数据的crud操作、管理、安全等。
1 系统功能分析该系统主要有信息录入、洪水监测、调度处理、综合分析、闸门控制、查询显示以及打印信息等子功能模块构成。
其中,信息录入模块主要负责对原始数据进行录入,也可以从excel文件导入;洪水监测子模块可以对上游以及下游水进行洪水监测;调度处理主要负责对洪水预防与泄洪进行综合处理;综合分析主要是从整体的角度对系统进行控制与整合;闸门控制模块主要负责对闸门进行开闭处理;查询显示子模块主要负责对防洪、泄洪过程进行实时监控与处理;打印模块主要负责对相关的表格及数据进行打印与分析,具体结构如图1所示2 系统结构设计2.1 网络结构设计国家水利局对水库群信息管理系统有严格的要求,必须将系统的工作站、多媒体服务器、数据库以及多媒体工作站安装在高性能的交换机上。
国家水利总局的管理基站将10000m的堆栈集线器组件局域网络,使用多条10000m宽带线路连接到10000m的交换机上,配套使用2台高性能服务器,其中一台运行sqlserver2005作为数据库管理系统,为了扩展该服务器存储数据的能力,还为该服务器外接了一台独立机器。
剩下的一台作为网络服务器,该机器的目的主要是管理网络通信以及系统共享数据和资源。
2.2 软件配置(1)网络操作系统水库群信息管理系统的网络操作系统使用的是windows nt server,该系统的优点是运行速度较快,并且系统较稳定。
后台使用微软开发的sqlserver 2005作为数据库管理系统,该数据库首先是免费的,其次是功能强大。
windows nt server系统是一个专业的网络操作系统,该系统具有很多的用途。
除此之外,该系统运行速度快,具有很高的性能,同时也具有很强的安全性,可以保证水库群信息管理系统的数据安全。
使用该系统作为网络操作系统最大的好处在于该系统支持多种网络传输协议,这样就可以提高系统的跨平台性,使得子工作站的连接非常方便,并且有利于系统后期的扩展与升级。
sqlserver 2005是目前常用的几个主流数据库厂商。
由于该系统的网络操作系统选用的是windows nt server,所以结合sqlserver 2005作为数据库管理系统,可以提高运行效率,可以充分发挥二者之间的优势。
sqlserver 2005与windows nt server结合之所以能够发挥出巨大的优势,主要原因有:1)windows nt server与sqlserver 2005都是微软公司的产品,具有很好的相互兼容性。
2)sqlserver 2005可以充分发挥硬件优势,能够支持硬件扩展。
3)windows nt server与sqlserver 2005之间可以形成高性能的数据管理环节,同时增强了数据的安全性与可维护性。
windows nt server网络操作系统是美国国防部认可的安全网络操作系统,完全符合美国国防部的c2安全标准。
除此之外,由于sqlserver 2005与windows nt server的紧密联系,可以实现多层次的数据加密处理,可以保证系统的安全性。
由于sqlserver 2005本身具有数据备份与恢复的能力,所以使得水库群信息管理系统具有良好的数据备份能力,可以防止意外带来的系统数据损失。
(2)客户端操作系统水库群信息管理系统客户端的操作系统采用windows xp,系统利用c++和visual c++ 6.0进行开发。
c++可以利用可视化控件进行界面开发,同时可以利用odbc进行数据库连接,c++通过odbc可以连接sqlserver,sybase,oracle,db2等数据库,为了满足系统的性能要求,还提供了专用的数据库接口,比如db-library可以直接与sqlserver 2005进行连接。
同时嵌入了sql语句、存储过程、光标操作以及事务控制等。
c++还提供了script语言,它是一种基于对象的高级程序设计语言,其设计模式与c语言相似,函数库中内置了上百种函数,具有超强的业务处理、逻辑处理、数据处理等能力。
同时,c++语言具有丰富的空间以及相应的事件触发机制,提高了系统开发效率,可以让程序员集中精力进行组件以及系统结构开发、数据库设计等,这极大程度的降低了程序的开发周期。
3 数据库系统结构设计水库群信息管理系统的数据库结构如图2所示。
其基本的数据库内容包括以下五个方面。
第一类:固定数据库,即特征库。
该库中的数据一般都相对固定,不需要扩展或者延伸。
其主要包括水库、河段、下游、泄洪闸门以及流域等特征信息表、书库特征参数表以及水库常规调度表。
第二类:实时数据库,即动态更新库。
该库中数据是及时更新与变化的,一般都是通过自动化系统导入的数据。
主要包括气象表、水位资料表、区间雨情气象表、实测量表以及闸门状态和大坝基础数据等。
第三类:预报计划数据库,即系统预测分析库。
该库中的数据一般都是通过系统处理之后得出的结果数据。
主要包括计划、预测以及水库优化调度表等数据。
该数据是整个水库群信息管理系统的核心数据库。
第四类:程序接口数据库,即为程序业务逻辑服务的库。
该库主要根据系统的业务逻辑提供相应的原始数据。
该数据库中还包含了打印输出相关的数据。
第五类:名录数据库,即系统特点名称数据库。
该数据库中保存了各个监测点的监测数据以及数据库的名称。
4 系统的设计与实现在水库群信息管理系统中,服务器端安装sqlserver 2005主要可以对系统数据进行定义与存储,然后可以实现系统的安全加密、数据备份与数据恢复等功能。
在客户端开发的系统主要用于系统与用户进行交互,同时显示数据库的数据并可以接受用户的输入。
除此之外,客户端还可以进行业务处理,比如数据的crud操作、报表制作、数据录入、数据分析等功能。
5 数据分布更新的实现方式水库群信息管理系统是一个跨流域、跨地域的大型分布式管理系统,所以要求多个不同的客户端同时操作一个服务器端的数据库,多个客户端可以通过网络协议进行数据库共享操作。
具体来说,要进行数据库的远程通信与访问可以使用wnts提供的远程访问服务(简称“ras”)进行实现。
客户端与服务器的端sqlserver 2005进行远程通信主要有以下几种方式:1)通过操作c++内置的函数,在数据窗口中对sqlserver 2005中的数据库表进行操作与提取。
2)通过使用服务器端sqlserver 2005创建的存储过程可以进行数据操作。
3)利用c++提供的脚本语言对数据库进行数据表的操作与访问。
该方式首先用对象和数据库建立连接,然后通过对象的方法对数据库进行操作。
事务对象主要有两个功能:一是可以提供建立数据库连接需要的参数信息,并且返回每条sql语句执行的结果。
二是c++语言提供了缺省事务对象,它可以代表sql语句的通信区域,该区域有15个属性,有10个是属性是为了发生数据到数据库,剩下的5个是从数据库获取数据。
4)在c++语言中,它可以通过使用c、visual basic等程序语言调用api函数获取sqlserver 2005中的数据。
6 结论为了可以充分利用信息技术的成果,对水库群进行信息化管理,从而提高管理的效率和科学性,做到计算机资源共享、信息共享、数据共享,从而为水库管理工作人员提供决策支持与建议,研发一套水库群信息管理系统是非常有必要的。
本文研究的系统不仅可以提高我国水库群的生产经营效益和管理水平,还可以加强对防洪工作的预测能力。
参考文献:[1]王万森.人工智能原理及其应用[m].北京:电子工业出版社,2000.[2]林绕瑞.专家系统原理与实践[m].北京:清华大学出版社,2011.[3]joseph giarratano.gary riley.专家原理系统与编程[m].北京:机械工业出版社,2010.[4]夏红霞.面向对象技术的决策支持系统结构建立方法研究[j].计算机工程与应用,2012.[5]管春.面向对象的决策支持系统结构建立方法研究[j].计算机工程与应用,2011.[6]b smyth,m.k.keane.experiments on adaptation-guided retrieval in casebased design[j].proceeding of icccbr-95,2012作者简介:殷蓬(1981.2-),男,山东人,信息管理,助理工程师,本科,研究方向:水利信息化。
作者单位:安徽省佛子岭水库管理处,安徽六安 237272。