基于IEGIS的智慧河长信息管理系统设计与实现

　　随着计算机和网络技术的发展，应用系统在各领域的使用也越来越频繁。在数字化时代即将来临的今天，河道信息管理信息系统如何在河道信息管理局域网的基础上实现数字化，这是河道信息管理机关信息化发展必须面对的问题。该文首先根据智慧河长信息管理系统的现状和实际情况对智慧河长信息管理系统进行分析，其次结合IEGIS(地理信息系统)的相关技术对智慧河长信息管理系统进行了设计，最后对系统进行了实现。智慧河长信息管理系统是一项惠民的信息化工程，在河道信息管理中起着非常重要的作用，合理的建设智慧河长信息管理系统能够进一步的促进河道管理信息化建设的发展。

　　河道信息管理的数字化是以河道信息管理机关局域网为背景的一种新型数字化的工作环境，其运用现代计算机和网络技术，在河道信息管理机关内部办公网、内务资源网以及资源数据库存的基础上建立起开放的交互式管理和服务系统，超越时间、空间和部门分隔的制约，向提供高效优质、规范透明的数字化河道信息管理与服务。

　　为了进一步的推动河道管理工作的发展，河道管理工作也逐渐的加强了信息化建设，河道管理体系是衡量河道管理合实力的重要标准，建设智慧河长信息管理系统，为河道管理工作人员提供具有开放性、灵活性，面向公众的智慧河长信息管理系统。大力推进河道管理的数字化建设，已成为河道管理机关转变管理职能、转变工作方式和作风，进一步提高工作质量和效率，建立办事高效、运转协调、行为规范的管理体制的重要任务。河道管理的信息化建设可以大大提高员工的工作效率，优化办事程序。

　　1 系统分析

　　智慧河长信息管理系统以围绕实现“水清、河畅、岸绿、生态”的目标，全面推行河长信息化管理，此次建设主要在于完成一个高性能、高安全并易于维护的智慧河长信息管理系统，智慧河长信息管理系统设计的一定要围绕着河道信息管理的管理模式，保证智慧河长信息管理系统与实现河道信息管理的业务流程和工作内容相一致。河道信息管理数据传输多，数据相对较多，在进行设计时必须要保证系统数据库的存储空间和数据的传输速度，同时也要加强系统的安全性和稳定性，实现系统稳定运行。在开发的过程中，对河道管理机构工作中各个环节的信息进行收集、加工、存储、统计、和分析，促进河道信息管理工作的程序化、规范化，提高工作效率，保证工作效果。

　　智慧河长信息管理系统是以网络和计算机技术为支撑，以河道信息管理体系和业务流程为依据进行分析和设计，结合B/S技术架构进行开发，基于IE技术的先进性和成熟性，全面整合GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多种计算机主流技术，成功研发出的革命性的全球新一代GIS平台(IEGIS平台)。IEGIS采用了面向网络的分布式空间信息应用服务支撑平台，集二维、网格化、遥感影像于一体，基于实用性、人性化、高效性三大原则设计开发，可以通过它来发布GIS地图、数据和应用。使用IEGIS构建的GIS系统允许任意数量的用户通过组织内部的网络进行访问，最终实现的一个基于IEGIS的智慧河长信息管理系统。本系统实现了河道信息管理工作方式的转变，从手工工作到信息办公的转变，降低了河道信息管理的许多重复性工作，实现了数据的实时采集、基本信息的管理、数据的分析结果进行综合展示等，为河道信息管理工作制定决策提供依据。通过分析，系统的设计目标如下：

　　(1)以IEGIS为基础，以信息化为核心，以动态影像和文字为载体，使河道管理更加的智能化。

　　(2)信息资源的开发、整合与共享，实现部门间的协作，互联互动。

　　(3)公众参与和监督制度加强，河道管理工作更加透明化。

　　(4)系统加入河道管理人员综合考评体系，健全考评机制。

　　2 系统设计

　　此次建设主要在于完成一个高性能、高安全并易于维护的智慧河长信息管理系统，智慧河长信息管理系统设计的一定要围绕着河道信息管理的管理模式，保证智慧河长信息管理系统与实现河道信息管理的业务流程和工作内容相一致。河道信息管理数据传输多，数据相对较多，在进行设计时必须要保证系统数据库的存储空间和数据的传输速度，同时也要加强系统的安全性和稳定性，实现系统稳定运行。

　　系统软件架构分三层，即基础设施、平台和应用系统，基础设施主要包括硬件资源池和支撑网络，硬件资源池是服务器、存储设备和防火墙的组合，支撑网络主要涉及到公众因特网、无线通讯网和专用网等;支撑平台实现系统的开发和运行，主要包括操作系统，软件开发平台和数据库等;应用系统是平台的显示层，包括门户、系统管理、信息系统和数据中心。门户是信息发布和系统的接口部分，包括身份认证、界面集成、公共服务和终端设备等，系统管理涉及到角色管理、流程管理、用户管理、安全管理、日志管理和权限管理;功能子系统主要有IEGIS引擎平台、WEB发布子系统、空间管理子系统、河道水利管理子系统、环保监测及上报子系统、气象监控与共享子系统、专管员动态管理子系统、无线数据采集子系统、监督中心受理子系统、协同工作子系统、大屏幕监督指挥子系统、综合评价子系统、应用维护子系统、数据交换子系统和二次开发数据接口。数据中心存储着智慧河长信息管理系统的数据资源。

　　(1)IEGIS引擎平台。IEGIS引擎平台是一套提供了驱动和管理地理数据，实现渲染、查询等功能的一套函数库，所有的应用层软件只需要调用地图引擎提供的功能接口就能较容易的完成其功能。导航引擎与地图引擎的概念一致，导航引擎驱动和管理是拓扑数据，提供的是路线和导引信息。IEGIS引擎平台能够封装和保护几何数据的拓扑关系和导引数据，对上层提供路线分析、拓扑分析、引导信息的功能。IEGIS引擎平台会封装和保护地理数据的组织管理机制，对上层提供地图移动、放缩、渲染、空间查询等功能。

　　(2)WEB发布子系统。WEB发布子系统是将网站上的需要经常变动的信息，河道管理动态、新闻发布、促销活动和行业动态等更新信息集中管理，并通过信息的某些共性进行分类，最后系统化、标准化发布到网站上的一种网站应用程序。网站信息通过一个操作简单的界面加入数据库，然后通过已有的网页模板格式与审核流程发布到网站上。

　　(3)河道水利管理子系统。水利管理的目标是：保护水源、水域和水利工程，合理使用，确保安全，消除水害，增加水利效益，验证水利设施的正确性。河道水利管理子系统主要内容是：①水利调度，包括防洪调度、兴利调度和排水管理。②用水管理，包括计划用水、科学用水、节约用水等项。农业灌溉用水管理包括建立灌溉制度，改进灌水技术。③对水域、水流和水利工程的检查观测，包括河道观测、库区浸没观测、泄流观测、冰情观测和水工建筑物抗震监测等各项水利工程检查观测。④水利工程养护修理和设备更新改造。⑤水质监测、水质管理。⑥研究采用新技术和先进手段，包括水利调度优化技术、工程养护修理加固的新技术和建立水利管理自动化系统等。

　　(4)环保监测及上报子系统。环保监测是间断或连续地测定环境中污染物的浓度，观察、分析其变化和对环境影响的过程。环保监测及上报子系统的过程一般为接受任务，现场调查和收集资料，监测计划设计，优化布点，样品采集，样品运输和保存，样品的预处理，分析测试，数据处理，综合评价，并将这些信息存储在系统中进行上报。

　　(5)气象监控与共享子系统。本系统综合了全球卫星定位，GPRS通信、无线通信、数据库、网络服务等先进行技术，实现了雨量、温度、风速、风向、空气瀑湿度、大气压力、水位以及监测点位置等数据的准确监测。

　　(6)无线数据采集子系统。系统主要划分成三块，分别为数据采集模块、存储和传输模块和远程控制站模块。数据采集模块主要有FPGA进行完成，存储和传输模块主要通过ARM9嵌入式系统板进行完成，远程控制站也就是PC机。ARM9嵌入式系统板在数据写入技术上采用的是DMA技术，这样能够大大提高系统吞吐量。在从FPGA板获取采样数据的同时，系统周期性的通过RS232串口从磁罗盘设备和GPS设备获取方位信息和时间值，将采集到的数据信息进行打包，并按要求写入数据文件，将文件经过网络传输到远程控制站，当网络不通时，也能够通过无线方式传输接收数据信息，保证数据的传输工作，系统在能够在操作的过程中修改采样参数。

　　(7)大屏幕监督指挥子系统是对系统中分散的多条线路信息进行整理分析综合评定之后进行指挥调度的控制中心，是整个系统的信息处理、监视和控制的中心机构，它根据各种系统当前运行状况和预计的变化进行判断、决策和指挥。显示效果清晰自然，动态效果流畅，能实现单屏显、组合显、整屏显、叠加漫游等功能，让调控指挥的抽象过程实现可视化、计量化。配合GIS、GPS系统显示控制提升数据集成水平，整合计算机系统、网络、实时视频等多种应用处理和集成功能，完全满足信息集中显示、大数据量处理、实时准确显示的需要。

　　3 系统实现

　　智慧河长信息管理系统作为河道信息管理的重要工具，处在了一个非常重要的位置。智慧河长信息管理系统与其他管理系统有所区别。智慧河长信息管理系统为酒河道信息管理的重要工具，主要用于内部工作信息的传递和外部信息的公开，系统承载了越来越多的关键信息，这就需要更高的可靠性以及高性能。和外部系统要求将系统用户与河道管理组织结构及用户相对应，要求智慧河长信息管理系统内各子系统和外外部系统之间有信息交互，也就是说要求智慧河长信息管理系统具有与其他应用系统交互的接口。该系统主要包括十几个子系统，本系统不仅要完成以上十几个子系统的功能，也要实现以下目标。

　　(1)系统界面友好易学，操作方便易懂，系统使用者在接触后能够很快上手，并且能够掌握系统的使用流程。

　　(2)实现了河道信息管理的业务的数字化管理，对河道信息进行实时的管理，保证数据的准确性。

　　(3)系统具有安全性、稳定性和高效性三个重要特点。

　　(4)系统提高了河道管理工作效率，减少劳动力。

　　(5)系统的实施能够提高河道的管理水平。

　　该系统中使用了两台服务器作为数据服务器，其中，一个作为主数据服务器，另一个作为备用服务器，智慧河长信息管理系统和数据库同时在两台服务器上部署，实现了数据的热备份和数据同步，保证了智慧河长信息管理系统的稳定运行和数据安全。

　　智慧河长信息管理系统的技术架构为B/S架构，河道管理工作人员能够通过访问接口进行系统的内部，对系统进行管理，接口层Web服务器能够将用户的请求传给应用层服务器;应用层服务器通过和数据库的交互来完成用户的请求。

　　4 结语

　　智慧河长信息管理系统因为其具有较高的可操作性、较好的交互性与较出色灵活性而被认同，在很大程度上方便了河道管理的日常工作。智慧河长信息管理系统作为河道管理的重要工具，主要用于内部工作信息的传递，系统承载了越来越多的关键信息，这就需要更高的可靠性以及高性能。我国河道信息的管理工作仅仅处于起步阶段。河道信息管理由于一直缺乏详细的数据支持，因而一直无法建立起一套针对河道管理特点的管理体制。取而代之的场地粗放式的管理，管理机制并不全面，致使河道信息管理长期处于严重浪费资源和人力的运营状态。该文主要对河道信息管理系统进行了分析和设计，最终实现了一个基于IEGIS的智慧河长信息管理系统，该系统仍然需要在使用的过程中进一步的发现问题，改进问题。

　　作者：曾志长 袁思赞 陈旭 来源：科技创新导报 2015年26期