基于黄河一张图的郑州黄河综合应用系统的研发与应用

发表时间:2021/4/26   来源:《科学与技术》2021年第3期   作者:连九英1 许谦2
[导读] 郑州黄河综合应用系统的开发研究,是在黄委主任岳中明提出的“六个一”
        连九英1   许谦2
        1 郑州天诚信息工程有限公司 河南郑州 450000
        2郑州市财贸学校  河南郑州 450000
        摘要:郑州黄河综合应用系统的开发研究,是在黄委主任岳中明提出的“六个一”及“黄河一张图”信息化发展要求下,结合信息技术的发展和郑州现代化治黄需求,依托河长制的管理建设的发展方向,在“黄河一张图”建设的基础上,针对防汛抗旱、工程建设管理、水资源管理及水行政执法等工作,努力建设实现多目标任务的郑州治黄公共信息平台。通过公共信息平台的总体架构、数据架构和应用架构的应用建设,实现在GIS第三方中间件技术的支持下,基于“黄河一张图”汇聚防汛抗旱、工程管理、水政水资源管理、供水管理、一线班组管理等相关业务的多源异构信息,满足郑州治黄工作通过公共信息平台得到视频监控管理、一线班组管理等方面得到具体应用,降低劳动强度,达到应用数据资料的完整性、准确性,可对比性。从而提高信息化管理水平,实现智能化、现代化治河的新要求。
        关键词:黄河一张图;郑州黄河;综合应用系统
1概述
        信息技术的高速发展带来了全球普遍的信息化浪潮,世界各国和政府组织都不约而同地提出了依赖互联网和信息技术,来改变农业,工业,市政,环保,水利等各个行业未来发展蓝图的计划。在我国各级领导的重视下,借助信息化技术的飞速发展的时机,各个行业及部门都开展了信息化统一平台的建设。如行政部门:河南省“最多跑一次改革办公室”和河南省“大数据发展管理局”,建立政务数据共享交换平台,实现信息惠民、政务信息整合、为执法提供有的放矢的精准线索。
        在黄河管理部门,本项目中,我们研究建设了:基于黄河一张图的郑州黄河综合应用系统。通过本项目的研发应用,将建设一个统一的信息化平台,统一管理、统一规划,避免重复建设,打破目前各个部门的信息孤岛状态,改进空间信息应用方式、服务模式和共享机制,提高治理黄河的水平。
2 项目研发内容
2.1项目研发的目的与意义
        郑州黄河河务局作为黄委、河南黄河河务局关于“黄河一张图”信息化应用的建设试点,郑州黄河综合应用系统的建设,是信息化治黄的前沿,是一个覆盖多业务、多层面、多应用的系统工程,覆盖着各项工作开展的重要基础信息。
        当前,防汛抗旱指挥系统、预案管理系统、水资源管理系统、工程管理系统等项目大多分头建设,标准不一,系统多而分散,内容存在交叉及多系统登录重复录入,未能很好地做到集约建设、资源整合和信息共享;普遍缺乏准确、及时、全面的数据支撑及切实可行的更新维护机制;系统功能多局限于资料管理、查询统计和图表展示。基于黄委“六个一”重点工作要求,郑州黄河综合应用系统以资源整合为出发点,汇聚整合多源多类信息,实现“一站式登录”、“一目了然的监管系统”,满足多目标、多任务和多层次的应用。
2.2项目研究解决的具体问题
        目前,郑州黄河河务局应用系统由各个部门独自开发部署,并且每个部门均需要对多个系统信息进行录入,繁而多,杂而乱、信息孤岛效应严重。
        因此本项目根据实际需要进行调研,通过先进的软件系统架构及先进的数据平台技术,将各级单位部门,各个业务系统进行统一的打通融合,最终通过集成开发建立统一的“一张图”大系统平台。其统一融合,为防汛抗旱、工程管理、水政水资源等各个业务解决了数据的统一应用问题。
2.3系统功能
2.3.1一张图综合信息化管理首页

        综合信息服务包括提供视频监控、防汛抗旱、工程建设管理信息服务、水资源管理类信息服务、供水管理类信息服务、移动巡检类信息服务。
        综合展现郑州黄河流域防汛、水资源、工程管理形势,进行历史动态变化分析,为决策者提供流域综合决策信息支持。
2.3.2视频监控流媒体综合平台
 
        视频监控系统在本项目中充分考虑监控视频的平台通用属性,本项目不是一个独立单一的视频监控,而是为黄河一张图信息管理平台的各个业务部门及各个层级管理人员提供其业务需要的视频监控内容。由此本项目在建设阶段满足以下需求:
        (1)监控视频系统整合郑州黄河区域各个不同管理段,各个不同部门,不同时期建设的各种有线实时视频监控、无线视频监控及移动APP的手机视频等其他辅助监控手段,打破各个独立系统,独立视频采集设备,独立视频设备厂家格式的孤岛效应,在信息管理平台上,满足各个管理部门的安全监视、水情监视、预警播报、宣传推广等业务综合需求。
        (2)监控视频具备强大的应用服务后台,通过先进的多媒体视频流技术,整合多种前端视频采集设备格式,部署具备多模式接受及多接口对接转发功能,满足实时视频、召测视频、抓拍图片、移动巡检手机视频 等多种模式的前端监控视频的入库。
        (3)监控视频内容的智能分析及分类输出;
        (4)监控视频应用服务后台具备多种扩展接口,可在黄河一张图信息管理平台上对接多种业务子系统。为河长制、防汛抗旱、文化宣传、旅游推广等各个业务单位提供特定视频图像服务。
2.3.3防汛抗旱子系统
 
        防汛抗旱子系统包括防汛预警动态、物资调度、汛情预案分析、灾情评估成果等内容。其中重点为洪水预报和防洪调度功能:
        洪水预报:是指根据洪水形成原理及运动规律,利用前期和现时的水文、气象等信息,对未来的洪水所作的预报,不考虑未来降雨情况下其预见期不超过流域汇流时间,通常为数小时至数天。
        防洪调度:主要是制定洪水调度方案,在区域的调洪计算中,上游来水、洪水过程线、水位容量曲线、警戒水位线、泄洪建筑物的型式尺寸及调度规则作为已知的基本资料,结合实时水情信息,防洪调度预案,防汛物资状况,协助管理人员形成高效准确的调度决策。
2.3.4工程建设管理子系统
 
        工程建设管理的业务主线是项目管理,工程项目日常管理流程是:规划报告---可研报告---实施方案---项目招标---项目施工---竣工验收。
        工程建设管理系统要按照项目管理的流程,进行软件设计,项目的档案资料是管理的重点,既要有电子的资料归档管理,也要有扫描图像归档管理,对归档的资料可以方便查询、打印。各个阶段的数据要全部入库管理,以方便查询、浏览、汇总、分析及报表输出。
        工程建设管理系统要以地理信息为表现手法,可以独立显示规划、可研、实施方案及竣工验收的建设内容,也可以互相比较显示。可以在地图上进行查询、浏览数据,也可以实现地图的打印、维护等功能。
2.3.5水资源管理子系统

        水资源是生存和发展的重要经济来源,是工业、农业良性运行的基本保障。水资源计收管理系统可提高工作水资源管理人员的工作效率,提高对水资源收缴的整个业务流程的信息化管理。
        水资源管理系统主要功能包括:收费参数、水量统计、应交水资源、统计查询、收益单位、交费账号等。
3创新点
3.1视频多媒体流的多平台支撑服务
        本项目中,创新性通过开发部署多媒体视频流技术,实现了监控视频的平台通用属性,本项目不是一个独立单一的视频监控,而是为黄河一张图信息管理平台的各个业务部门及各个层级管理人员提供其业务需要的视频监控内容。其满足可以下创新功能:
        (1)监控视频系统整合郑州黄河区域各个不同管理段,各个不同部门,不同时期建设的各种有线实时视频监控、无线视频监控及移动APP的手机视频等其他辅助监控手段,打破各个独立系统,独立视频采集设备,独立视频设备厂家格式的孤岛效应,在黄河一张图信息管理平台上,满足各个管理部门的安全监视、水情监视、预警播报、宣传推广等业务综合需求。
        (2)监控视频具备强大的应用服务后台,通过先进的多媒体视频流技术,整合多种前端视频采集设备格式,部署具备多模式接受及多接口对接转发功能,满足实时视频、召测视频、抓拍图片、移动巡检手机视频等多种模式的前端监控视频的入库。
        (3)监控视频内容的智能分析及分类输出;
        (4)监控视频应用服务后台具备多种扩展接口,可在黄河一张图信息管理平台上对接多种业务子系统。为河长制、防汛抗旱、文化宣传、旅游推广等各个业务单位提供特定视频图像服务。
3.2数据可视化展现技术
        在之前的系统中,对于前端设备及一线部门的工作情况汇总而来的大量数据,传统上采用各种报表的形式进行归类,分析。管理人员往往要面对大量的数据报表,进行大量枯燥而繁琐的整理分析工作,对于通过这些报表得出的结论,也很难清晰直观的汇报给上级领导和对业务不熟悉的兄弟部门。
        在本项目中,创新的使用了可视化交互数据展现技术:通过各种可视化技术和工具提升大数据分析。进行分析之前,对数据进行探索式地考查。在此过程中,可视化技术将发挥很大的作用。
        对大数据进行分析以后,为了方便用户理解结果,也需要把结果展示出来。尤其是可视化移动数据分析工具,能追踪前端采集设备的阶段性行为,及阶段性成果,让管理者从多个角度评估业务数据,从而为快速决策提高自己清晰明了的依据。
        如在雨量的影响数据分析中:

        采用可视化技术,在地图上使得管理人员很直观的,清晰明了的看到目前或者不同时间阶段的降雨情况及其影响范围和影响强度。
4结语
        在全球信息化进入全面渗透、跨界融合、加速创新、引领发展新阶段的大背景下,国家对信息化建设发展高度重视和大力扶持,相关的促进政策不断细化,同时对各个行业的信息化建设水平也提出了更高的要求。
        本项目立足于最新的信息技术,结合水利行业实际的业务需求,研究开发了整套的大数据融合平台,其不仅在黄河管理部门领域发挥出了巨大的作用,更是在河南省内等多个地市水利管理部门发挥了巨大的作用,有效提高了水利管理部门的管理水平。其先进的数据架构,强大的信息解析能力,在智慧城市,智慧政务等其他行业及领域,同样可以发挥出巨大的作用,具备良好的应用前景。

参考文献:
[1]林财.基于云计算的视频监控和资源整合优化系统[J].机电工程技术,2017,(S2):513-515.
[2]冯玉宝.非标视频监控资源整合系统设计与实现[D].导师:马玉鹏;王霞.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院),2016.
[3]薄伟伟,高庆方,丁俊杰,王燕.黄河地理信息“一张图”建设研究[J].黄河勘测规划设计有限公司,2018.


        
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