濮阳黄河防洪综合信息查询系统的开发与应用.doc

濮阳黄河防洪综合信息查询系统的开发与应用摘要： 本文系统介绍了河南河务局重点自主创新项目之一濮阳黄河防洪综合信息查询系统多媒体应用软件的研发背景、研发理念、研发过程、功能结构、运行效果与创新点。该多媒体应用软件是在以生态系统观念为指导、以问题为中心、以人为根本、以创新为手段、以效率为目标的开发理念指导下，基于Windows XP操作系统，以当前国际先进的Authorware 7.02为主要开发平台，并整合Visual Studio.NET、Adobe Photoshop CS、ASP技术、流媒体技术及其它多种工具软件和ActiveX控件而开发的；该软件综合运用文字、位图、图像、动画、声音多种媒体，集濮阳县防洪预案、防洪电子地图、防洪抢险技术支持、成功抢险案例、黄河河防电子词典、自动查找、书签、自动运行、程序安装、光盘运行、在线查询等功能于一身，具有高度人性化的人机交互操作界面，功能强大、整合度高、便于操作，只要稍具电脑操作基础便可通过轻点鼠标自如操作，轻松获得自己所需要的、以形象直观的方式呈现出现的各种信息和指导，一改过去高度依赖于个人大量机械记忆和大量参考资料的繁重低效的工作方式，从而实现了防洪基础信息一“盘”化、获取信息一“点”化、决策调度高效化、防洪工作轻松化。关键词： 濮阳黄河防洪综合信息查询系统 多媒体应用软件濮阳黄河防洪综合信息查询系统作为河南河务局立项督办、并通过验收的自主创新重点项目之一，是为服务濮阳县黄河防洪工作、增强防洪决策和调度的科学性、提高防洪工作效率与质量，在全新理念指导下，综合运用多种软件开发平台而研发的、功能强大的多媒体信息查询应用软件。它的成功，开辟了基层防洪软件研发之先河、填补了我国基层防洪软件之空白，对探索基层防洪软件开发模式、加快基层信息化进程、推动“数字黄河”健康发展具有重大意义。1 开发背景黄河作为我国第二大河，不仅以其丰富的水资源和肥沃的土地为我国原始农业产生和发展提供了优厚的资源条件，而且铸造了中华民族博大精深的文化内涵，为中华文明的起源、发展和壮大做出了巨大的贡献，但也因其善淤、善决、善徒，给中华民族造成了巨大的灾难。我国人民也因此同黄河水患进行了长期不懈的斗争，但由于社会制度和生产力水平的限制，始终未能根本扭转黄河为害的局面。中华人民共和国成立后，中国共产党领导沿河人民，在“除害兴利”的方针指导下，把下游防洪放在治黄工作的首位，依靠广大群众修建大量的防洪工程、组建强大的人民防汛队伍，取得黄河下游伏秋大汛近60年不曾决口的伟大胜利，让“三年两决口,百年一改道”永远成为历史。但是，相对与当前日新月异科技发展及人民群众生命和经济社会发展对黄河防洪提出的更高要求相比，黄河防汛工作则表现了很大的不适应，特别是在基层防汛工作更是落后，成为建设和谐社会的一种限制因素。1.1 基层防汛队伍组织庞大 人员素质参差不齐以濮阳县为例：辖区内黄河河道长61Km，黄河堤防59.46Km，有险工2处、控导工程6处、防洪坝10处，共计坝垛295道（段），有引黄闸4座、虹吸2处，滩区面积217Km2、人口4.3万人，滞洪区面积971,217Km2、人口70万人，防洪抢险任务艰巨、形势复杂。常年，黄河防汛队伍有专业抢险人员50余人、国家干部1000余人，群防队伍10000余人，遇有重大险情还需要大批迁安救护队伍、甚至调用军队，组织非常庞大、组成极其复杂、人员素质参差不齐，严重制约濮阳县黄河防汛的组织、培训、落实、指挥、调度工作和整体防洪抢险能力和效率。1.2 工作方式落后 效率低下近年来，随着社会的发展和经济条件的改善，黄河防汛工作得到了一些改进，但总体上来说仍是沿用传统的组织方式，严重落后于时代发展，工作效率、准确性、资源利用率都极其低下，周期长、控制性和反馈性差、风险大，与当前社会经济发展形成了巨大反差，难以适应当前人民群众生活和经济社会发展对防洪工作的要求。1.3 防洪基础信息散乱 有效性低 各种信息数据仍由各职能部门进行条块分割式的采集、整理、保存和使用，信息重复和空缺并存、手段落后、标准不一、内涵不同、时效不一、数据“打架”、管理效率低下、共享性差等现象普遍存在，以至于在关键时刻无法获取全面、准确、有效的信息，甚至无法获取信息，对防洪决策、指挥、调度和实施造成了极大的潜在风险。1.4 信息技术应用“软”“硬”不合近年来，特别是提出建设“数字黄河”以来，虽然基层防汛系统的信息化建设也得到了相应的发展，但这主要表现在硬件方面和日常办公软件使用方面，在本软件开发之前基层防洪应用软件一直处于空白状态，直接制约了信息化技术在防洪工作中的作用发挥，开发适应基层防汛工作需要的、高质量的防洪专业应用软件，进而达到“软”“硬”兼施，成了当前防洪信息化的当务之急。1.5 防汛形势更加严峻复杂 对防汛队伍提出了更高要求近十几年来，黄河水文条件的巨大变化导致濮阳黄河段由原来的“悬河”逐渐发演变成了现在的“二级悬河”，河道的横比降大大高于纵比降，极易发生“横河”、“滚河”，甚至可能因主流直接顶冲大堤而造成黄河大堤冲决和溃决，本来就非常严峻的防洪形势变得更加复杂，对人民群众的生命财产安全和经济、社会发展形成了巨大的威胁，也对防洪工作形成了极大的挑战、提出了更高的要求。1.6 黄河系统高度自主创新 出台了一系列支持性政策创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。黄河系统高度重视自主创新，并出台了一系列的自主创新支持性政策和措施，从思想、政策、资金和设施等方面给予了强有力的支持，大大调动了基层黄河人的创新热情。本课题就是基于以上背景，为解决濮阳黄河防洪工作中存在的问题、提高防洪工作的科学性、效率性而开展，于2004年立项启动，于2005年5月完成，并于当年投入运行；今年3月，又被列入河南河务局自主创新重点督办项目，得到了省市县局领导的高度重视、大力支持和亲切关怀，并从人力、物力、资金、资料等方面给予了全面的支持和保证，从而使该软件在原有基础上进行了进一步的开发和完善。2 设计理念濮阳黄河防洪综合信息查询系统多媒体应用软件开发理念是：以生态系统观念为指导、以问题为中心、以人为根本、以创新为手段、以效率为目标。2.1以生态系统观念为指导本课题开发过程中，始终将濮阳黄河防洪综合信息查询系统多媒体应用软件视为黄河防洪系统的一个组成部分信息及智能支持子系统，并将其功能定位于为整个防洪队伍上至决策领导、下至一线防洪队员提供全面的信息、技术、决策支持，进而根据当前防洪系统的环境条件及系统内部其它组成部分对信息及智能支持子系统的要求，科学设计该子系统的组成及地位和相互间的关系，从而使之内部组成完整、分工合作、协调一致，外部与其它组成部分相适应、具有强大支持功能。2.2 以问题为中心“以问题为中心”理念主要体现在：一、本软件以服务防洪系统、解决当前防洪工作中存在的问题为基本出发点和最终归宿；二、本软件的内部组成均针对防洪中需要解决的问题而设计。三、本软件开发过程始终坚持“问题方案运行反馈问题改进”的工作思路，通过不断运行反馈、不断改进促进本软件整体性能的不断提高。2.3 以人为本本软件开发始终坚持适应人体生理、心理规律和方便操作的理念，通过综合运用文字、位图、图像、动画、声音等多种媒体从多种途径向人体传递信息、高度人性化的人机交互界面和简便快捷的鼠标操作、符合人心理规律的功能设计模式大大提高了信息传递效率和易操作性，降低了使用者的劳动强度和心理疲劳度，改善使用者的工作方式。2.4以效率为目标“以效率为目标”理念体现在：一、以追求防洪工作效率作为软件开发的总目标；二、尽量减少编程冗余，提高软件运行效率；三、简化操作环节，实现从目标到结果的一步化操作，提高操作效率；四、充分利用现有资源、免费资源和自行采集信息等方式减少经费支出，提高经费使用效率；五、通过加班加点和高效率的组织运筹方式，缩短软件开发周期，提高时间运用效率。2.5 以创新为手段“以创新为手段”主要体现在：一、集成创新：首先是综合利用、合理整合Authorware 7.02、Visual Studio.NET、Adobe Photoshop CS、ASP技术、流媒体技术及其它多种工具软件和ActiveX控件，做到扬长避短，完成了单一开发平台不可能实现的功能，提高了整体开发水平；其次是集成了文字、位图、图像、动画、声音等多种媒体；再次是软件多种使用功能的集成。二、拓展创新：创新了开发平台的使用方法，使得在常规操作下无法实现的功能得以实现，拓展了原有开发平台功能；三、观念创新：将生态系统观念及方法引入到软件开发领域，提高了开发效率和软件整体性能；软件开发过程的中试环节通过采用虚拟化手段代替实际操作，减少了耗材、设备及经费的消耗，节约了资源。3 开发流程本软件开发流程如图1所示：图1 软件开发流程图4 软件结构濮阳黄河防洪综合信息查询系统功能结构设计如图2所示。为帮助大家深入了解该软件，现就主要功能作以简单介绍：4.1 自动运行 将本软件光盘放入DVD光驱之后，系统便自动运行本软件，出现“自动运行”界面，提供单机安装、网络安装、光盘运行、阅读技术报告、联系我们（电子邮件）、退出六种功能选择，并可对“自动界面”进行最大化、最小化、移动位置、关闭等操作。4.2 电子地图 电子地图集传统地图、电子地图、卫星地图、动画、文字、图形、图像等多种媒体于一体，可让用户通过“一键式”操作实现迅速、直观进行查找，获取全面、准确、形象、直观的各种防洪信息，大大降低了劳动强度、提高工作效率。4.3 防洪预案 防洪预案功能，包括了濮阳县防洪工作的全部预案，通过图文并茂的界面、方便的操作界面，为用户提供包括线性浏览和非线性浏览在内的各种方式的浏览服务。4.4 技术扶持技术支持，利用图文并茂的形式，为用户提供了各种黄河险情的险情简介、抢护方法，让用户通过形象、直观的方式快速、准确地获取支持与帮助。图2 濮阳黄河防洪综合信息查询系统功能设计树形图4.5 抢险案例 为用户提供了100个包括各种防洪抢险在此内的成功案例，详细介绍了险情的形成、发展及抢险的方案、组织实施、效果、经验，为抢险决策、实际抢险或技能培训提供参考。4.6 书签 通过书签功能可方便地为目标页面添加书签，并在方便时候通过单击该书签项快速直达目标页面；也可将认为不必要的书签项删除。4.7 查找 通过查找功能，可在整个软件中搜索到包含目标词汇的所有页面，并通过单击相应项快速直达相应页面，并以涂色的方式标志出目标词汇，从而为用户提供高效地智能查找服务。4.8 电子词典 电子词典向用户提供词汇音序检索及词义解释服务，用户可通过单击鼠标快速检索到黄河河防词汇及其词义，帮助用户准确理解专业术语。5 运行效果经过2005年调水调沙和防汛、2006年调水调沙工作中实际运行结果表明：濮阳黄河防洪综合信息查询系统整体运行情况良好，在防洪工作中发挥了重大作用，为黄河长治久安提供了强大的智力支撑。5.1 方便领导全面掌握工程信息，提高决策的科学性由于黄河防洪工作实行的是地方行政首长负责制，防洪指挥部的主要领导也均由地方政府领导兼任，因此，地方领导的职务调整也必将引起防洪指挥部领导的变动。为保证决策科学和指挥有效，每一任防洪领导必须对防洪工程信息、防洪预案、相关技术等有所了解，这对工作日里万机的领导同志来说的确是一件难事。但濮阳黄河防洪综合信息查询系统投入使用以来，这一情况得以彻底扭转，领导只需要轻点鼠标便可方便快捷地获得相关信息和参考，大大提高了效率、缩短了时间、降低了劳动强度，决策和指挥工作也因此而变得非常轻松。5.2 提高了防洪队伍教育培训的效率和质量两年来，我县将濮阳黄河防洪综合信息查询系统运用防洪队伍教育培训工作，通过文字、图形、图像、动画、声音等多种媒体向防洪人员形象直观地传递信息，一改往日枯燥单调的培训方式，让大家耳目一新、学习起来更加轻松、快捷、有效，培训效果和质量都大大提高。特别是对群防队伍来说，通过形象直观方式讲解深奥的内容，做到了雅俗共赏，不仅让他们从抽象、深奥、枯燥中得以解脱，而且让他们真正学会、掌握了相关技术，改变了以往听不懂、不愿听、学不会的局面，效果更加显著。5.3 防洪工作方式得到明显改善，劳动强度降低、效率提高濮阳黄河防洪综合信息查询系统在防洪一线一推广，便以其高度人性化的操作界面、强大的使用功能、极大的信息量让广大防洪战线的领导和职工爱不释手，成了调水调沙工作的得力“助手”，使黄河职工的思想观念和工作方式发生根本性的变化。他们用轻点查看的信息的工作方式，代替了以往过度依靠个人大量记忆的信息储存和到处跑、到处找、到处问、找不到的工作方式，工作起来更加轻松，大大提高了信息获取效率、占有量和质量，推动了各项工作高效开展，过去需要多人数天才能完成的工作，现在往往一会功夫就出了结果。因此，濮阳黄河防洪综合信息查询系统被大家赞为“打开一点通，一切都轻松”。5.4 大大降低了经费支出，取得了明显的经效益自濮阳黄河防洪综合信息查询系统投入使用以来，黄河防洪经费支出明显下降，从而节约了大量资金，在一定程度上缓解了防洪经费的紧张状况，支持了黄河防洪工作全面、健康发展。据统计，濮阳黄河防洪综合信息查询系统推广应用以来，直接为濮阳防汛工作节约培训经费50万余元、差旅费20万余元、燃油费10万余元、人工及办公费用10万余元，除此之外还产生了巨大的间接效益和社会效益，而且随着进一步推广效果会更加明显。6 创新点本课题的创新点主要有：6.1填补了我国基层防洪软件开发领域的空白濮阳黄河防洪综合信息查询系统是第一个针对基层防洪工作开发防洪应用软件，填补了我国防洪应用软件开发的一项空白；6.2 首次将电子地图用于基层防洪工作濮阳黄河防洪综合信息查询系统首次将电子地图运用于基层防洪工作，而且成功地实现了防洪信息的有机整合和高度集成，让防洪工作人员可以通过轻点鼠标获取全面、准确、形象直观的信息。6.3 设计理念新本课题引入生态系统观念和方法，以生态系统观念为