楊 潔 ，尹曉楠 ，劉 梅 ，萬 爍 ，畢振華 ，3

（1.北京市水利自動化研究所，100036，北京；2.北京市水務(wù)信息管理中心，100036，北京；3.北京市第一次水務(wù)普查工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，100089，北京）

北京市普查數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用主流成熟J2EE技術(shù)和Cell插件相結(jié)合的設(shè)計，根據(jù)實際情況，提出建設(shè)一套集中式普查數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，開展數(shù)據(jù)錄入、審核與處理等工作，最大程度地利用北京現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，提高工作效率。

根據(jù)普查總體目標(biāo)要求，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)錄入、轉(zhuǎn)換，逐級上報審核、逐級匯總分析，保障了系統(tǒng)的成熟穩(wěn)定和界面人性化，形成了從下到上的信息獲取、審核、傳輸、存儲、分析為一體的普查數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，為北京水務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取打下了良好的基礎(chǔ)。

一、系統(tǒng)總體構(gòu)想

1.系統(tǒng)目標(biāo)

結(jié)合北京市水務(wù)普查工作實際，建設(shè)完成一體化、集中式、具有良好開放性、可擴(kuò)展能力、應(yīng)用先進(jìn)、符合北京市水務(wù)普查工作實際需要的數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)，為普查各階段、各級水務(wù)普查數(shù)據(jù)的錄入、編輯、審核和匯總以及數(shù)據(jù)管理等提供工作平臺，為完成水務(wù)普查數(shù)據(jù)處理任務(wù)、構(gòu)建北京市基礎(chǔ)水信息平臺及一表化工作打下良好基礎(chǔ)。

2.技術(shù)路線

軟件整體應(yīng)用基于J2EE體系結(jié)構(gòu)，采用完全的B/S模式。軟件中間層采用JSP/Servlet/JavaBeans/EJB來構(gòu)造，遵循J2EE標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的可移植性、可擴(kuò)展性，能夠跨平臺使用。數(shù)據(jù)庫采用Oracle數(shù)據(jù)庫。

（1）應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計以SOA思想為指導(dǎo)，采用 “J2EE+struts2+spring+ext” 技術(shù)設(shè)計，完成從后臺框架搭建到前端頁面展示的需要，同時可以滿足跨硬件平臺、跨操作系統(tǒng)的要求。該框架基于J2EE應(yīng)用平臺，采用JAVA、SERVLET、JSP、EXT 等技術(shù)， 以及組件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，采用多層B/S應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系，使整個應(yīng)用系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的平臺上，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的先進(jìn)性、可擴(kuò)展性、可移植性等。

（2）可視化表單設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計采用用友華表Cell插件，該插件是一款基于ActiveX技術(shù)的解決中國式報表顯示和打印的第三方控件，Cell插件用于開發(fā)B/S結(jié)構(gòu)程序，是國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的商業(yè)報表組件，有600多個編程接口，實現(xiàn)表格自定義、表格顯示、打印預(yù)覽、打印、圖表、公式、自定義函數(shù)、資源本地化等強(qiáng)大功能，能夠完全讀寫Excel文件，滿足本次普查數(shù)據(jù)錄入所見即所得表格錄入需求，讓用戶使用更方便，更安全。大大改善了瀏覽器中報表的輸出效果，支持JSP等語言開發(fā)。

（3）解釋性的公式審核

采用自定義語法解釋器，可以解釋標(biāo)準(zhǔn)JAVA語句、表達(dá)式和方法。其中語句和表達(dá)式可以是變量、宣告、賦值、方法調(diào)用、循環(huán)、條件等。內(nèi)置大量的函數(shù)實現(xiàn)，業(yè)務(wù)人員可以像Excel函數(shù)調(diào)用一樣靈活實現(xiàn)復(fù)雜審核關(guān)系。

（4）采用 RAI技術(shù)

基于B/S的富客戶端設(shè)計架構(gòu),功能設(shè)計直觀、操作簡便。提供大量的快捷鍵如CTRL+S提供保存等支持，增加友好性。提供大量的Excel導(dǎo)入模版，支持清查表離線填報功能。軟件采用分級管理、統(tǒng)一授權(quán)和全面安全跟蹤。層次的資源解釋、網(wǎng)狀的權(quán)限分配關(guān)系實現(xiàn)滿足各種應(yīng)用場景的權(quán)限解釋模型。所有數(shù)據(jù)備份、傳輸經(jīng)過DES 64加密。

二、系統(tǒng)設(shè)計

1.系統(tǒng)總體架構(gòu)

普查數(shù)據(jù)處理軟件是分層的體系結(jié)構(gòu)，分別為業(yè)務(wù)處理層、引擎解析層、系統(tǒng)配置層。各層都是按系統(tǒng)中業(yè)務(wù)邏輯劃分的，具有唯一的職責(zé)，每層與相鄰層都是松耦合的以服務(wù)的形式互相數(shù)據(jù)訪問。

業(yè)務(wù)處理層：是客戶端請求的入口，負(fù)責(zé)同客戶端交互，完成普查數(shù)據(jù)處理的業(yè)務(wù)，包括清查登記、普查登記、臺賬登記、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)管理等功能。

引擎解析層：自主開發(fā)的獨立的表單解析引擎及公式執(zhí)行引擎，表單解析引擎負(fù)責(zé)處理表單展現(xiàn)、表單存儲、表單數(shù)據(jù)交換，公式引擎負(fù)責(zé)處理審核公式、匯總公式、計算公式的執(zhí)行。

系統(tǒng)配置層：擴(kuò)展開發(fā)的表格自定義配置層，包括可視化的表單配置、指標(biāo)配置、關(guān)聯(lián)配置、數(shù)據(jù)視圖配置、公式配置、報表管理等。

2.系統(tǒng)功能設(shè)計

北京水務(wù)普查數(shù)據(jù)處理軟件服務(wù)于各級水務(wù)普查辦公室，用于水務(wù)普查對象的收集與處理，其主要功能是針對河湖基礎(chǔ)、水利工程、經(jīng)濟(jì)社會用水、河湖開發(fā)治理、行業(yè)能力、水土保持、灌區(qū)、地下水取水井、供水工程、排水工程10個專題的一系列表格 （“清查表”“普查表”“匯總表”）進(jìn)行“錄、編、審、匯”，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)安全保障功能和系統(tǒng)管理功能，保障北京水務(wù)普查數(shù)據(jù)成果的收集和上交。北京水務(wù)普查數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)共計8大功能模塊，61個子模塊。

（1）對象清查

北京市水務(wù)普查清查表內(nèi)容包括河湖基本情況、水利工程基本情況、經(jīng)濟(jì)社會用水情況調(diào)查、河湖開發(fā)治理保護(hù)情況、水務(wù)行業(yè)能力建設(shè)情況、灌區(qū)情況、地下水取水井情況、供水設(shè)施情況和排水設(shè)施情況等9項普查對象。清查登記軟件功能包括清查數(shù)據(jù)錄入、導(dǎo)入、編輯、審核、查詢、統(tǒng)計、批量打印等功能。

（2）普查登記

北京市水務(wù)普查內(nèi)容包括河湖基本情況、水利工程基本情況、經(jīng)濟(jì)社會用水情況調(diào)查、河湖開發(fā)治理保護(hù)情況、水土保持、水務(wù)行業(yè)能力建設(shè)情況、灌區(qū)情況、地下水取水井情況、供水設(shè)施情況和排水設(shè)施情況等10項普查內(nèi)容。普查登記清查名錄為最終依據(jù)，對水務(wù)普查對象進(jìn)行登記管理，實現(xiàn)系統(tǒng)對普查表的錄入、編輯、審核、查詢、打印等。

（3）臺賬登記

為準(zhǔn)確統(tǒng)計灌區(qū)、公共供水企業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)調(diào)查對象的取水量和用水量，準(zhǔn)確查清河湖取水口取水量，確保普查數(shù)據(jù)真實可靠，要求縣級水務(wù)普查機(jī)構(gòu)應(yīng)要求調(diào)查對象建立健全水量計量設(shè)施，及對萬畝以上灌區(qū)的河湖取水口和年取水量15萬m3及以上其他用途的河湖取水口建立臺賬表。提供用于臺賬錄入階段用戶錄入、管理、維護(hù)數(shù)據(jù)的各項功能。

（4）數(shù)據(jù)審核

數(shù)據(jù)審核是數(shù)據(jù)質(zhì)量的保證，數(shù)據(jù)審核針對清查、普查、臺賬等普查各階段相關(guān)數(shù)據(jù)，在清查或普查工作基本結(jié)束后對全部普查數(shù)據(jù)進(jìn)行的統(tǒng)一審核，用戶主要是市級普查辦的數(shù)據(jù)審核人員。

（5）數(shù)據(jù)匯總歸并

對清查數(shù)據(jù)、普查數(shù)據(jù)進(jìn)行自動匯總統(tǒng)計，輸出匯總報表，清查統(tǒng)計按行政區(qū)劃、清查類型、清查對象、清查個性類型統(tǒng)計清查填報的數(shù)據(jù)，以便于直觀地了解當(dāng)前清查的數(shù)據(jù)總數(shù)。歸并管理模塊是將地市所轄各區(qū)縣上報清查數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并將相同普查對象進(jìn)行歸并及編碼重置。在普查階段將區(qū)縣上報數(shù)據(jù)與本級直管登記部分進(jìn)行數(shù)據(jù)合并。

3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫包括普查數(shù)據(jù)庫、普查綜合成果數(shù)據(jù)庫、主題數(shù)據(jù)庫。其中普查數(shù)據(jù)庫是對調(diào)查和上報數(shù)據(jù)進(jìn)行全面校驗、分析協(xié)調(diào)、反饋完善，平衡銜接跨區(qū)普查數(shù)據(jù)，逐級進(jìn)行匯總平衡，形成市級普查數(shù)據(jù)庫。

普查綜合成果數(shù)據(jù)庫是根據(jù)普查數(shù)據(jù)庫，以市為基本工作單元，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型與技術(shù)要求，通過普查對象數(shù)字化構(gòu)建普查對象空間數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)水利普查指標(biāo)的屬性數(shù)據(jù)與空間信息關(guān)聯(lián)整合，完成普查綜合成果數(shù)據(jù)庫。

主題數(shù)據(jù)庫是在普查綜合成果數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上通過用戶視圖轉(zhuǎn)換和加工處理建設(shè)形成水利主題數(shù)據(jù)庫，包括河湖數(shù)據(jù)庫、水利工程數(shù)據(jù)庫、河湖開發(fā)治理情況數(shù)據(jù)庫、水土保持?jǐn)?shù)據(jù)庫、社會經(jīng)濟(jì)用水?dāng)?shù)據(jù)庫、行業(yè)能力數(shù)據(jù)庫、灌區(qū)及農(nóng)村小型飲蓄水工程數(shù)據(jù)庫、地下水開發(fā)工程數(shù)據(jù)庫。

4.系統(tǒng)接口設(shè)計

根據(jù)北京市水務(wù)普查數(shù)據(jù)處理工作特點，普查數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)涉及各級普查數(shù)據(jù)交換、空間數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、與其他專項數(shù)據(jù)交換等需求，因此需要進(jìn)行相關(guān)接口設(shè)計工作，以保證各系統(tǒng)的正常運行。

（1）空間接口

普查軟件系統(tǒng)中的清查數(shù)據(jù)、普查數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上圖的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，普查軟件系統(tǒng)需提供清查表、普查表、對象關(guān)聯(lián)關(guān)系的導(dǎo)出數(shù)據(jù)，與空間系統(tǒng)所需指標(biāo)信息都不一致，所以需要開發(fā)空間系統(tǒng)導(dǎo)出配置模塊，軟件實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)所有清查表、普查表的指標(biāo)選擇配置，并根據(jù)配置進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

（2）與市政務(wù)服務(wù)云接口

系統(tǒng)建設(shè)完成之后，為了使普查成果更好地服務(wù)于民，在條件成熟的情況下，普查數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以和市政務(wù)服務(wù)云整合，提供更多更好的水務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)。

三、結(jié) 語

本系統(tǒng)設(shè)計在詳細(xì)了解業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，依托成熟的技術(shù)體系，建設(shè)普查數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，為普查各階段、各級數(shù)據(jù)的錄入、編輯、審核和匯總以及數(shù)據(jù)管理等提供工作平臺，為完成水務(wù)普查數(shù)據(jù)處理任務(wù)，構(gòu)建北京市基礎(chǔ)水信息平臺及一表化工作打下良好基礎(chǔ)。

[1]水利部.第一次全國水利普查總體方案[R].2010.