闽江流域水质自动监测预警预报平台功能开发应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 闽江流域水质自动监测预警预报平 台功能开发应用 摘要：结合科研课题，在福建省 现有地表水监控平台上拓展开发了闽江 流域水环境预警预报功能。通过收集大 量的闽江流域基础地理信息数据和历年 水环境监测数据，并结合当前环境管理 工作需要，对水质变化影响指标和预警 实现功能进行了深入地分析研究，在此 基础上，通过平台软件设计，增加实时 小时值预警、未达考核目标预警、水质 下降预警、水质趋势预警等功能，直观 地在平台上警示，为各地提前预防污染 事件和整治目标实现提供了有力的技术 支持。 中国论文网 /7/view-12990172.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词：闽江流域； 预警预报； 功能； 开发应用 中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号： 16749944（2017）16005805 1 引言 闽江是福建省第一大河，全长 541 km，流经三明、南平、福州等地级 市，涉及 30 多个县（市、区） 。流域面 积约 60992 km2，占全省面积的 1/2。 流域内经济社会发展在全省占有举足轻 重的地位。为实时掌握闽江水环境质量 和变化趋势，提高预警预报能力，福建 省从 2003 年起启动水质自动站建设， 目前闽江流域已建有 39 座水质自动站， 占全省的近 1/2。水站建成并投入运行 后，对掌握水环境变化和污染预警，发 挥了积极的作用。但从目前全省地表水 监控平台预警功能来看，只能实时显示 水质达标情况，缺乏进一步分析预判功 能，预警功能单一，服务功能不显著。 基于这种情况，通过省环保厅课题，联 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 合福州、南平、三明监测站和聚光（杭 州）科技有限公司科研人员，在现有省 地表水监控平台上拓展开发闽江流域水 环境预警预报功能。 2 拓展预警功能研究 该课题研究开发主要是在现有全 省地表水监控平台上拓展开发闽江流域 水环境预警预报功能。增加的功能有实 时小时值预警、未达考核目标预警、水 质下降预警、水质趋势预警等。课题组 通过收集大量的闽江流域基础地理信息 数据和历年水环境监测数据，结合当前 环境管理工作需要，利用 SPSS 统计软 件，统计不同断面不同指标的浓度值范 围，以及研究影响水质的各种因素，对 不同断面提出不同的预警值，并建立适 合闽江流域水质预警预报模式。 2.1 实时小时值预警 通过课题研究确定了各水站断面 对不同预警指标设置不同预警值和次数， 基于现有的全省地表水水质自动监控平 台，对水质监控平台中采集的实时小时 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 数据，根据所构建的水质预警指标体系 及规则，平台进行自动预警判断，并对 预警指标超过预警设置值的，在平台上 出具预警单。当地接警人员可对预警单 进行查看，并派发有关部门对预警内容 进行排查，在规定的时间内在平台预警 单上进行反馈，供各级环境管理部门查 询。 2.2 未达考核目标预警 为加强流域水环境保护工作，全 省近几年提出河长制，即各级政府主要 负责人对当地水环境质量负责并进行年 度考核。因此对照闽江流域各个水质考 核断面的水质考核要求，对当年累计至 今的水质类别不达考核目标的断面，系 统会提前给出预警，并指出其影响水质 的主要指标，供当地政府提前预防或整 治。 2.3 水质下降预警 按当年水质不能低于往年水质质 量的原则，对各水站当年累计至今水质 各污染物浓度均值较去年浓度均值升高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 （或变差）的指标进行预警。同时还对 综合系数升高的水站进行预警，并指出 水质下降指标及变化幅度。 2.4 断面和河段趋势预警 平台基于时间序列模型，神经网 络模型建立的水质预警预报数学模型， 研究率定模型有关参数，对闽江流域主 要河段及所有水站断面的水质进行预测， 对预测的结果依据事先设定的预警规则 提出预警。 3 平台预警功能设计与实现 3.1 运行环境设计 该课题涉及的主要应用与现有的 自动水站监控平台息息相关，从用户操 作的统一与一致性出发，将该课题的应 用直接集成到现有的自动水站监控平台 中。从而本平台运行环境直接使用已有 监控平台的行环境，只需另外配置一 台模型服务器，用于水质预测后台计算。 模型服务器使用 Linux （ Kenerl 2.6.3 ）操作系统，同时支持 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 Python 2.7 及以上。 3.2 平台总体架构 整个平台从架构层次上主要划分 为智能感知层、基础设施层、数据资源 层、平台服务层、应用软件层。详见图 1。 3.3 关键技术 3.3.1 基于 SOA 进行系统设计， 建立平台统一服务总线 考虑到闽江流域水环境管理业务 的灵活性和可扩展性，由于各种政策、 规定和部门职能范围经常调整，系统的 业务功能和业务流程也会经常发生改变， 平台建设应该考虑如何对新的业务需求 做出及时和快速响应的问题；另外，平 台与其它系统存在大量的信息关联，要 进行信息及数据的交换，平台建设需要 考虑在异构的系统间进行交互和协作的 问题。 面向服务体系架构（Service- Oriented Architecture，SOA）是一种 IT 体系结构样式，采用“ 松散耦合 ”的应用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 程序组件，基于这种松散耦合的特性， 将服务合为各种应用程序。SOA 支持将 数据应用作为链接服务或可重复的任务 进行集成，在需要时通过网络访问这些 服务和任务。各服务启动时都进行服务 自注册，将自身的服务注册到系统的服 务总线上。由服务总线将所有服务串在 一起，统一管理，对外提供服务。各功 能模块之间需要交换时，通过服务总线 进行服务查找、服务调用。这样各功能 模块之间实现了松耦合，并能在不影响 其他模块的前提下，对新需求功能进行 服务扩展。 3.3.2 基于 XML 的数据交换规范 XML（eXtensible Markup Language，可扩展置标语言）是由 W3C（World Wide Web Consortium，互 联网联合组织）于 1998 年 2 月发布的 一种标准，它是一种数据交换格式，允 许在不同的系统或