互联网+智慧水文整体解决方案

互联网+智慧水文整体解决方案目录一、前言 5二、系统设计 62.1、总体框架 62.2、服务器拓扑结构 82.3、技术拓扑图 92.4、功能划分 102.7、权限机制 122.8、数据采集流程 14三、技术实现 153.1、MVC程序架构 153.1.1、MVC介绍 163.1.2、架构优点 183.1.3、三层架构 193.2、迭代式开发模式 213.2.1、传统模式 213.2.2、迭代开发的特点和优点 233.2.3、风险控制 26四、安全体系 264.1、软件安全设计策略 264.2、网络安全设计策略 28五、系统功能模块 295.1、数据库设计 295.2、数据采集 315.2.1、采集软件 335.2.2、采集软件管理 345.2.3、数据接收服务 345.2.4、运行状态监控 355.3、业务应用 355.3.1、信息发布 355.3.2、测站管理 385.3.3、数据管理 405.3.4、水质评价 415.3.5、主题展示 425.4、GIS应用 435.4.1、水文测站展示 435.4.2、测站运行状态展示 445.4.3、测站监测结果展示 445.4.4、测站报警信息展示 445.5、综合报表和决策分析管理 455.6、移动系统 475.6.1、信息发布 485.6.2、信息查询 495.6.3、数据审批 495.6.4、远程控制 495.7、视频监控 495.7.1、视频监控地址管理 495.7.2、可操作视频监控管理 505.8、短信服务 505.9、日志管理 525.9.1、登录日志 535.9.2、业务操作日志 535.9.3、数据操作 535.10、系统管理 53六、硬件配置 556.1、服务器推荐 556.2、移动平板推荐 56七、系统性能 577.1、可靠性 577.2、可维护性 577.3、可扩展性 587.4、操作安全性 587.5、存储安全性 587.6、通信安全性 597.7、冗余能力 59八、设计优点 59九、关键技术介绍 619.1、J2EE介绍 619.2、AJAX介绍 629.3、Tomact介绍 649.4、Struts2介绍 659.5、MyBatis介绍 679.6、Android介绍 689.7、ArcGIS介绍 699.7.1、主要功能及服务 709.7.2、主要功能描述 719.7.3、ArcGISServer的用户 729.7.4、产品级别分类 739.7.5、ArcGIS移动解决方案 769.7.6、WEB地图应用 789.7.7、服务类型 799.8、Oracle11g介绍 839.8.1、对新的架构支持 849.8.2、高速数据处理能力 849.8.3、简化的数据库配置与升级 849.8.4、自动存储管理 849.8.5、自动的基于磁盘备份与恢复 85

一、前言 “智慧水文”以“全感知、搭平台、重应用、立标准”为主线开展建设，在“智慧水文”的整体规划下，逐步形成“大平台、大整合、大数据、大协同”的布局，最终实现“测得准、传得快、算得清、管得好”的目标。 “智慧水文”是借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象（物体）中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，实现人类社会与水环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现水环境管理和决策的“智慧”。“智慧水文”是“数字水文”概念的延伸和拓展，是信息技术进步的必然趋势。“智慧水文”的总体技术框架主要从感知层、传输层、智慧层和应用层三个层次来体现。感知层：利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，实现对水环境质量、污染、生态等环境因素的“更透彻的感知”；传输层：利用水利专网、运营商网络，结合3G/4G、互联网等技术，将个人电子设备、组织和政府信息系统中储存的水环境信息进行交互和共享，实现“更全面的互联互通”；应用层：利用云服务模式，建立面向对象的业务应用系统和信息服务门户，为水环境质量、污染防治、生态保护等业务提供“更智慧的决策”。以云计算、虚拟化和高性能计算等技术手段，整合和分析海量的跨地域、跨行业的环境信息，实现海量数据存储、实时处理、深度挖掘和模型分析，实现“更深入的智能化”二、系统设计2.1、总体框架 系统主要由感知层、网络层、应用层三个层次和标准规范体系、信息安全保障体系二个体系组成。 其中：感知层主要用于感知获取智能传感器、自动化设备、自控系统的参数数据；网络层是信息传输的链路，根据业务系统的应用范围、重要性和安全性的要求，在已有通信传输网络基础上进行扩展建设；应用层主要提供基础信息、业务应用平台，并可向各级水文职能部门发送数据。 标准规范体系是规范系统建设和运行的基础，是实现应用协同和信息共享的需要，是系统不断扩充、持续改进和版本升级的需要。本系统采用的标准规范体系为现行的相关标准、规范、技术规程等。 信息安全保障体系是保障系统安全应用的基础，包括物理安全、网络安全、信息安全及安全管理等。2.2、服务器拓扑结构系统服务器组成如上图：为了考虑系统的稳定性、7X24不间断服务、系统访问的速度和业务数据的增长等多种原因，系统将把主应用与数据库服务器分离。数据库服务器采用双机热备，数据库服务器用以存储业务系统的数据。应用服务器采用双机热备，主要运行核心业务系统。内部操作人员和外部操作人员都可以通过电脑终端和移动平板来访问平台。2.3、技术拓扑图 系统以J2EE为中心架构，采用Struts2的应用管理核心。可支持Windows2003、2008Server等多种操作系统。系统的数据库可以建立在SqlServer2008或者Oracle数据库上，以Mybatis为数据持久层。系统采用Tomcat作为Web服务器。采用Java、Jsp、Html、Javascript、Flash等多种开发语言进行开发。数据传输的模式以Json为主。这个B/S系统架构在最新的Ajax异步数据交互模式上。2.4、功能划分本平台功能按实际需求可进行以下划分：水位雨量采集系统实现水文站监测断面上水位和雨量数据的实时采集。气象参数采集系统实现水文站监测断面上气象参数（风速风向、气温气压）数据的实时采集。雷达波测流控制系统通过雷达波测流方式实现水文站监测断面上流量数据的实时采集和计算。ADCP测流控制系统通过ADCP测流方式实现水文站监测断面上流量数据的实时采集和计算。视频图像控制系统实现水文站监测断面、监测断面河道上游、水尺、缆道绞车等设备设施、环境状态的实时在线视频监控。照明系统控制系统实现水文站夜间照明、探照灯等照明设施的实时在线远程控制。基础信息平台主要实现各类监测数据的实时采集接收、各类监测设备的远程控制、为业务应用平台提供统一的数据服务接口。业务应用系统主要实现实时监测告警系统、历史监测信息检索、监测信息图形报表、水文站常规业务管理系统、设备工况状态展示、设备实时控制系统、测流控制系统、照明控制系统、视频图像控制系统、统计分析管理、系统权限管理、系统配置管理等业务应用系统。2.7、权限机制系统针对数据安全和操作安全在各个情况下配置了不同的权限机制，可通过方便快捷的设置来限定操作人员对系统的使用和数据的访问。系统采用了角色的机制来控制操作人员对系统的使用。1个角色可以定制多个操作菜单，并可以定制操作菜单里的具体功能按钮。1个操作人员可以分配1个或者多个角色，当操作人员获得多个角色权限时将可以操作这些角色定义的最大菜单和功能集合。 通过分配可操作水文站，操作人员可以访问1个或者多个水文站的试验设备、试验数据等与水文站关联的数据。 通过分配可操作视频监控，操作人员可以访问1个或者多个水文站的视频监控管理系统。 通过配置数据访问权限，系统可以设定操作人员的数据访问粒度，比如（只能访问本人的数据，可访问可操作机构的数据，可访问所有数据）2.8、数据采集流程 测站数据传输和处理流程： 1：测站将自动监测的数据发送到数据采集模块； 2：数据采集模块将测站数据实时输入发送到分中心实时数据库中； 3：数据处理模块访问实时数据库中的测站数据； 4：对于实时库中的测站数据，操做人员进行人工审核； 5-7：通过人工审核的测站数据发送至总站历史数据库中，并记录审核日志； 异常和报警数据： 8-9：数据处理模块接收到异常和报警数据，将把数据发送到短信发送模块，以短信的方式及时通知相关人员。三、技术实现3.1、MVC程序架构MVC全名是ModelViewController，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。3.1.1、MVC介绍MVC是一个设计模式，它使应用程序的输入、处理和输出强制性分开，使得软件可维护性、可扩展性、灵活性以及封装性得到提高。使用MVC应用程序被分成三个核心部件：M（模型）、V（视图）、C（控制器）。模型是所有的商业逻辑代码片段所在。视图表示数据在屏幕上的显示。控制器提供处理过程控制，它在模型和视图之间起连接作用。控制器本身不输出任何信息和做任何处理，它只负责把用户的请求转成针对Model的操作，和调用相应的视图来显示Model处理后的数据。 模型（Model）就是业务流程/状态的处理以及业务规则的制定。业务流程的处理过程对其它层来说是黑箱操作，模型接受视图请求的数据，并返回最终的处理结果。业务模型的设计可以说是MVC最主要的核心。模型表示企业数据和业务规则。在MVC的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。被模型返回的数据是中立的，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性。 视图（View）是用户可以看到并与之交互的界面。视图就是由HTML元素组成的界面，HTML依旧在视图中扮演着重要的角色，但一些新的技术已层出不穷，它们包括Flash、XHTML、XML/XSL、WML等一些标识语言和WebServices等。如何处理应用程序的界面变得越来越有挑战性。MVC有一个突出的优点是能为应用程序处理很多不同的视图，在视图中其实没有真正的处理发生，不管这些数据是联机存储的还是本地储存，作为视图来讲，它只是作为一种输出数据并允许用户操纵的方式。 控制(Controller)可以理解为从用户接收请求,?将模型与视图匹配在一起，共同完成用户的请求。划分控制层的作用也很明显，它清楚地告诉你，它就是一个分发器，选择什么样的模型，选择什么样的视图，可以完成什么样的用户请求。控制层并不做任何的数据处理。控制器接收用户的请求，并决定应该调用哪个模型来进行处理，然后模型用业务逻辑来处理用户的请求并返回数据，最后控制器用相应的视图格式化模型返回的数据，并通过表示层呈现给用户。3.1.2、架构优点低耦合性，视图层和业务层分离，这样就允许更改视图层代码而不用重新编译模型和控制器代码，同样，一个应用的业务流程或者业务规则的改变只需要改动MVC的模型层即可。因为模型与控制器和视图相分离，所以很容易改变应用程序的数据层和业务规则。1、提高代码重用率：最重要的一点是多个视图能共享一个模型，无论用户想要什么界面；用一个模型就能处理它们。由于已经将数据和业务规则从表示层分开，所以可以最大化的重用代码。2、提高程序的可维护性：因为模型是自包含的，并且与控制器和视图相分离，所以很容易改变数据层和业务规则。例如，把数据库从SQLServer移植到Oracle，只需改变模型即可。一旦正确的实现了模型，不管数据来自哪里，视图都会正确的显示它们。MVC架构的运用，使得程序的三个部件相互对立，大大提高了程序的可维护性。3、有利于团队开发：在开发过程中，可以更好地分工，更好地协作。有利于开发出高质量的软件。良好的项目架构设计，将减少编码工作量。采用MVC结构和代码生成器，是大多数Web应用程序的理想选择。部分模型（Model）和存储过程一般可用工具自动生成。控制器（Controller）比较稳定，一般由架构师（或经验丰富程序人员）完成；那么整个项目需要手动编写代码的地方就只有视图(View)了。在这种模式下，个人能力不是特别重要，只要懂点语法基础的人都可以编写，无论项目成员写出什么样的代码，都在项目管理者的可控范围内。即使开放项目途中人员流动，也不会有太大问题。在个人能力不均衡的团队开发中，采用MVC开发是非常理想的。3.1.3、三层架构 所谓的三层开发就是将系统的整个业务应用划分为表示层——业务逻辑层——数据访问层，这样有利于系统的开发、维护、部署和扩展。分层是为了实现“高内聚、低耦合”。采用“分而治之”的思想，把问题划分开来各个解决，易于控制，易于延展，易于分配资源。表示层：负责直接跟用户进行交互，一般也就是指系统的界面，用于数据录入，数据显示等。意味着只做与外观显示相关的工作，不属于他的工作不用做。业务逻辑层：用于做一些有效性验证的工作，以更好地保证程序运行的健壮性。如完成数据添加、修改和查询业务等；不允许指定的文本框中输入空字符串，数据格式是否正确及数据类型验证；用户的权限的合法性判断等等，通过以上的诸多判断以决定是否将操作继续向后传递，尽量保证程序的正常运行。数据访问层：顾名思义，就是用于专门跟数据库进行交互。执行数据的添加、删除、修改和显示等。需要强调的是，所有的数据对象只在这一层被引用。3.2、迭代式开发模式 迭代式开发也被称作迭代增量式开发或迭代进化式开发，是一种与传统的瀑布式开发相反的软件开发过程，它弥补了传统开发方式中的一些弱点，具有更高的成功率和生产率。在迭代式开发方法中，整个开发工作被组织为一系列的短小的、固定长度（如3周）的小项目，被称为一系列的迭代。每一次迭代都包括了定义、需求分析、设计、实现与测试。采用这种方法，开发工作可以在需求被完整地确定之前启动，并在一次迭代中完成系统的一部分功能或业务逻辑的开发工作。再通过客户的反馈来细化需求，并开始新一轮的迭代。3.2.1、传统模式传统的软件开发流程（瀑布式开发）是将整个软件开发过程划分为顺序相接的几个阶段，每个阶段都必需完成全部规定的任务后才能够进入下一个阶段。如必须完成全部的系统需求规格说明书之后才能够进入概要设计阶段，编码必需在系统设计完成之后才能够进行。这就意味着只有当所有的系统模块全部开发完成之后，最后才进行系统集成，对于一个由上百个模块组的复杂系统来说，这是一个非常艰巨而漫长的工作。 传统瀑布型开发流程暴露出的问题：需求或设计中的错误往往只有到了项目后期才能够被发现，例如：系统交付客户之后才发现原先对于需求的理解是错误的，系统设计中的问题要到测试阶段才能被发现；对于项目风险的控制能力较弱，项目风险在项目开发较晚的时候才能够真正降低，往往是经过系统测试之后，才能确定该设计是否能够真正满足系统需求；软件项目常常延期完成或开发费用超出预算项目，开发进度往往会被意外发生的问题所打乱，需要进行返工或其他一些额外的开发周期，造成项目延期或费用超支；项目管理人员专注于文档的完成和审核来估计项目的进展情况，所以项目经理对于项目状态的估计往往是不准确的，当他回答系统已完成了80%的开发任务时，剩下20%的开发任务实际上消耗的是整个项目80%的开发资源。3.2.2、迭代开发的特点和优点允许变更需求需求总是会变化，这是事实。给项目带来麻烦的常常主要是需求变化和需求“蠕变”，它们会导致延期交付、工期延误、客户不满意、开发人员受挫。通过向用户演示迭代所产生的部分系统功能，我们可以尽早地收集用户对于系统的反馈，及时改正对于用户需求的理解偏差，从而保证开发出来的系统真正地解决客户的问题。逐步集成元素在传统的项目开发中，由于要求一下子集成系统中所有的模块，集成阶段往往要占到整个项目很大比例的工作量（最高可达40%），这一阶段的工作经常是不确定并且非常棘手。在迭代式方法中，集成可以说是连续不断的，每一次迭代都会增量式集成一些新的系统功能，要集成的元素都比过去少得多，所以工作量和难度都是比较低的。尽早降低风险迭代化开发的主要指导原则就是以架构为中心，在早期的迭代中所要解决的主要问题就是尽快确定系统架构，通过几次迭代来尽快地设计出能够满足核心需求的系统架构，这样可以迅速降低整个项目的风险。等到系统架构稳定之后，项目的风险就比较低了，这个时候再去实现系统中尚未完成的功能，进而完成整个项目。有助于提高团队的士气开发人员通过每次迭代都可以在短期内看到自己的工作成果，从而有助于他们增强信心，更好地完成开发任务。而在非迭代式开发中，开发人员只有在项目接近尾声时才能看到开发的结果，在此之前的相当长时间，大家还是在不确定性中摸索前近。生成更高质量的产品每次迭代都会产生一个可运行的系统，通过对这个可运行系统进行测试，我们在早期的迭代中就可以及时发现缺陷并改正，性能上的瓶颈也可以尽早发现并处理。因为在每次迭代中总是不断地纠正错误，我们可以得到更高质量的产品。保证项目开发进度每次迭代结束时都会进行评估，来判断该次迭代有没有达到预定的目标。项目经理可以很清楚地知道有哪些需求已经实现了，并且比较准确地估计项目的状态，对项目的开发进度进行必要的调整，保证项目按时完成。容许产品进行战术改变迭代化的开发具有更大的灵活性，在迭代过程中可以随时根据业务情况或市场环境来对产品的开发进行调整。例如为了同现有的同类产品竞争，可以决定采用抢先竞争对手一步的方法，提前发布一个功能简化的产品。迭代流程自身可在进行过程中得到改进和精炼一次迭代结束时的评估不仅要从产品和进度的角度来考察项目的情况，而且还要分析组织和流程本身有什么待改进之处，以便在下次迭代中更好地完成任务。3.2.3、风险控制 迭代式方法解决的主要是对于风险的控制问题，从上图可以看出，传统的开发流程中系统的风险要到项目开发的后期（主要是测试阶段）才能够被真正降低。而迭代化开发中的风险，可以在项目开发的早期通过几次迭代来尽快地解决掉。在早期的迭代中一旦遇到问题，如某一个迭代没有完成预定的目标，我们还可以及时调整开发进度以保证项目按时完成。一般到了项目开发的后期（风险受控阶段），由于大部分高风险的因素（如需求、架构、性能等）都已经解决，这时候只需要投入更多的资源去实现剩余的需求即可。这个阶段的项目开发具有很强的可控性，从而保证我们按时交付一个高质量的软件系统。四、安全体系4.1、软件安全设计策略数据安全性：在数据存储、传输过程中保障安全保密。水文监测数据属于敏感性很强的保密数据，在其处理过程中，特别是与各级用户数据交换过程中，保证数据的安全保密性。关键数据在传输过程中，必须加密传送，以保证信息的安全。数据完整性：在数据存储、传输过程中保障数据完整性。在内部保证数据存储和传输过程中不被篡改和破坏；在与各相关系统数据传输的过程中，保证数据不被篡改和破坏。可鉴别性：对用户及数据交换服务实现可鉴别性。系统实现监管及其他方面的需求，其必要条件是实现实体的可鉴别性，包括用户及数据交换服务器具有可鉴别性等。对所有可以登录系统的终端IP地址、所属部门、所安装的系统及版本、有效时间、允许使用时段进行注册管理。登录系统时必须检查终端IP的合法性。不可否认性：实现用户行为和系统行为不可抵赖性，系统建设要保证在所有数据处理过程中，用户行为和系统行为的不可抵赖，以便审计和监督。要求可以确认和跟踪对系统所做的任何修改。审计跟踪功能记录每个操作人员对所有原始数据的修改，包括修改时间，修改前、后的数据。做到对所有的修改都保留痕迹，系统数据修改都可以被追溯，并且只有相关授权的人才可以修改信息。可授权性：具备多级授权功能，实现对数据资源的自主授权和访问控制的功能。包括用户对用户的授权、系统对用户的授权、系统对系统的授权等，以及授权过程的审计监督。安全监管性：对用户行为和系统行为进行记录，对系统日志进行分析和统计，提供对用户和系统行为的审计监督。通过系统日志系统管理员可以观察当前所有进入系统的人员和登录所在的工作站以及所有人员登录的历史记录。同时也可记录进出系统的人员、访问的模块、停留时间及对数据做出的改动，并提供根据权限不同进行逐级日志查询。4.2、网络安全设计策略 作为政府部门的水利局，网络安全主要包括网络病毒及黑客的攻击，本项目中分别针对纯外网部分，专网部分进行防病毒和防黑客攻击的防御。通过在安全区域边界部署防火墙、入侵防护系统等设备，由安全管理中心实施集中管理，形成整体防护，防止网络病毒、木马、黑客攻击以及其他恶意代码等恶意流量的传播，保护网络资源，提高网络系统的安全性。根据区域边界安全控制策略，通过检查数据包的源地址、目的地址、传输层协议、请求的服务等，确定是否允许该数据包进出该区域边界，且对恶意代码进行过滤查杀，最大限度降低各类恶意代码的行为对关键业务服务及其设备构成的威胁。并部署新的防病毒网关来防止病毒对网络的入侵。数据存储域中建立备份系统，定期实施集中备份，采用增量备份和完全备份等不同方式实现不同备份需求，提高应用系统和数据的安全性。建立数据备份恢复应急预案，发现问题时，及时查明情况，启动恢复应急预案，按照制定的流程逐步恢复数据。在安全计算环境中，关键网络系统（核心交换机、核心路由器）和重要网络安全设备（防火墙、入侵防护系统等）采用硬件冗余，保证系统的高可用性和可靠性。建立备份系统，将关键数据每天定时进行远程备份，结合制定适合的备份策略，实现对业务数据的异地备份功能；同时完善备份恢复应急预案，定期进行应急恢复演练，确保关键数据安全性得到保证，满足环保业务连续性要求。五、系统功能模块5.1、数据库设计数据库表结构设计符合水利部颁布的《水质数据库表结构与标识符规定（SL325-2005）》和《实时雨水情数据库表结构与标识符标准（SL323-2005）》。本系统主要包括六个数据库，分别为：“实时水质数据库”、“实时水文数据库”、“历史水质数据库”、“空间数据库”、“图像数据库”、“系统支撑数据库”。（1）实时水质数据库实时水质数据库用于存储各自动监测站监测的相关基本信息、实时水质监测数据、评价相关信息及通过巡测或人工监测的水质信息。实时水质数据库表结构采用水利部最新颁发的《水质数据库表结构与标识符规定》，具体表结构参见上述文档。（2）实时水文数据库实时水文数据库主要用来存储各自动监测站实时监测的水文信息，包括测站基本信息和实测信息（主要是流量和水位）。实时水文数据库表结构采用水利部最新颁发的《实时雨水情数据库表结构与标识符标准》，具体表结构参见上述文档。（3）历史水质数据库历史水质数据库主要用来存储自动监测站历史上的相关水质信息数据及经审核过的水质成果数据。历史水质数据库表结构与实时水质数据库完全相同，亦采用《水质数据库表结构与标识符规定》。（4）空间数据库空间数据库主要用来存储系统GIS信息展示所必须的相关数据信息，主要包括测站地理位置信息表。（5）图像数据库图像数据库主要用来存储系统相关的配置、授权、采集和监控的图像信息等，主要包括视频配置信息表、图像资料表、视频资料表。（6）系统支撑数据库系统支撑数据库主要用来存储系统运行所必须的相关数据信息，主要包括：远程控制指令表、信息发布相关数据表、用户权限相关数据表及其他系统辅助表。5.2、数据采集数据采集指对于可以提供检测仪器进行数据自动采集操作。在各个检测仪器的前置工控机上安装统一的数据采集软件，根据软件的配置读取试验数据，并传输到指定的数据库中进行保存。 目前已知的试验检测仪器提供了3种方式的数据来源：设备厂商自行采集试验数据并保存到本地控制主机上；设备厂商提供串口协议通过串口读取试验数据；设备厂商提供DLL程序（动态链接库）通过事件触发读取试验数据。 对于串口和动态链接库方式采集的试验数据将会在本地控制主机上进行加密保存，本地数据保存主要考虑在网络出现故障时因为无法向远处数据接收服务传输时照成的试验数据丢失，关键数据结果按照系统预先设定的秘钥进行加密，以防止试验操作人员进行数据修改。 数据采集程序在网络通畅的情况将自动采集的数据传递给远程数据接收服务，系统将规定远程数据接收的数据报文格式，当未来存在第三方数据采集程序提交监测数据时，只要按照规定的报文格式进行配置传输即可，而不需要再对系统后台的试验数据处理模块进行修改，并可起到行业标准规范的作用。网络数据的传递过程将会对报文进行整体加密，按照按照系统预先设定的秘钥进行加密，以防止在数据传输时被人篡改或者泄露。5.2.1、采集软件 数据自动采集软件采用C/S架构开放，本系统中将采用C#.Net，运行在windows操作系统的环境中，并在平台中进行统一的管理和配置。数据自动采集软件以windowsservice（系统服务）的方式运行，并且配有监控进程，在程序异常退出或者管理机器重启后能自动恢复软件的运行。 数据自动采集软件也提供控制台界面，以进行与远程服务器的连接。当软件采集到监测数据后将通过网络传输到平台提供的webservice服务（为了加强系统的数据安全性，前置服务的软件将不能直接连接数据库服务器，而是必须通过连接平台提供的数据接口提交试验数据，再由平台将监测数据处理完毕后保存在数据库中），同时将采集的监测数据保存在本地的ACCESS数据库或者Oracle数据库中，当出现网络故障时，采集软件将不断的尝试与应用服务器的连接同时在本地保存未发送数据，等待网络通畅后再批量发送监测数据。5.2.2、采集软件管理 系统提供对采集软件的资料信息管理，可以新增、修改、删除运行在设备控制主机上的采集程序信息。操作人员主要填写：采集编号、程序名称、所属项目、所属试验室、版本、心跳间隔、采集设备、匹配标识符、采集类型、本地数据库路径、本地数据库用户、本地数据库密码、开始采集日期等基础信息。考虑到试验数据本地保存的保密性和试验数据远程传输的安全性，采集软件管理将提供秘钥的管理，每个软件进程都将由自己的秘钥对关键监测数据进行加密。5.2.3、数据接收服务 系统提供以

WebServices方式的数据接收服务。数据接收服务将统一接收各个采集软件传输过来的监测数据，并对加密的数据进行解密。系统将为数据接收服务指定报文规范，报文规范里将会指明数据包需要进行的操作和具体的数据格式。数据接收服务在对解密后的数据报文按照指定的操作进行处理并将数据保存在平台的数据库中。5.2.4、运行状态监控 系统提供以图形的方式显示采集软件的运行状态，采集软件按照各自设定的时间间隔向后台发送心跳，如果超出时间间隔后还未接受到心跳数据，则以不同的颜色区分采集软件的运行状态，并通过业务操作界面、移动平板消息推送、短信等方式通知相关的试验人员。5.3、业务应用5.3.1、信息发布实时数据发布（单站） 发布单站最新的监测数据，其中实时库对管理员开放，历史库对所有操作员开放。监测数据包含水位、流量、水温、pH、DO、电导率、浊度、高锰酸盐指数、总氮、总磷、氨氮、叶绿素a、TOC、蓝绿藻、溶解氧、风速、风向、气温、气压等监测项目，发布结果除了监测数据外还将根据系统设定的评价标准发布评价结果。单站查询以图形和报表结合的方式进行发布，以形象的显示当前状态。对风力、风向、风速、气温、气压、水温、PH值等可以通过图形方式展示的监测项目将以图形显示，其余数据以报表形式发布。 用户可以自定义选择发布的监测项目，并可以选择发布时间。发布结果可以打印和导出。信息发布提供预览功能，确认后将保存当时的发布条件和状态，可以通过电子大屏进行展示。实时数据发布（多站） 发布多站最新的监测数据，其中实时库对管理员开放，历史库对所有操作员开放。监测数据以报表的形式发布，发布结果除了监测数据外还将根据系统设定的评价标准发布评价结果。以全面显示所有测站的信息发布。用户可以自定义选择发布的监测项目、指定参与发布的测站、并可以选择发布时间。发布结果可以打印和导出。信息发布提供预览功能，确认后将保存当时的发布条件和状态，可以通过电子大屏进行展示。日报发布 以日为时间单位发布检测数据，可以按指定的日期进行发布，可以指定参与发布的测站。考虑到每天可以多次的监测结果数据，日报的监测项目将分别生成日最大值、日最小值、日平均值。发布结果可以打印和导出。周报发布 以周为时间单位发布检测数据，可以按指定的周进行发布，可以指定参与发布的测站。周报的监测项目将分别生成周最大值、周最小值、周平均值。发布结果可以打印和导出。月报发布 以月为时间单位发布检测数据，可以按指定的月进行发布，可以指定参与发布的测站。月报表的监测项目将分别生成月最大值、月最小值、月平均值。发布结果可以打印和导出。季报发布 以季度为时间单位发布检测数据，可以按指定的季度进行发布，可以指定参与发布的测站。季度报表的监测项目将分别生成季度最大值、季度最小值、季度平均值。发布结果可以打印和导出。年报发布 以年为时间单位发布检测数据，可以按指定的年进行发布，可以指定参与发布的测站。年报表的监测项目将分别生成年最大值、年最小值、年平均值。发布结果可以打印和导出。5.3.2、测站管理远程控制系统将采取数字化原型的方式，把水文测站所涉及的监测仪器、阀门、管道都进行数字化处理。每个对象都包含监测项目、各种状态参数、接收指令集等基础配置信息。并可以通过后台服务查询到相关的实时监测数据。 系统支持对监测仪器的远程控制，通过发送指令信息对仪器进行远程控制。指令发送后将由应用服务器的指令处理进程发送到水文测站前置机（ICU控制核心）。 指令处理进程是C/S方式的24小时无人值守的应用程序，它将以系统进程的方式驻留在操作系统里并具有自动恢复重启的功能。它以轮询的方法访问指令发送数据库信息，当发现有新的指令时在第一时间发送到指定的水文测站前置机（ICU控制核心）上。报警设置 系统提供关于监测数据的报警值、设备仪器异常的报警状态、测站异常的报警状态、网络异常的报警状态等多种与异常和报警相关的信息配置。系统将根据采集的数据与报警设置信息对比来判断是否进行报警。可通过设置来屏蔽低等级报警。测站日志 系统将记录、查询和管理用户对测站操作、控制等基本日志信息。日志包含了时间（精确到秒）、操作人员、操作测站、操作内容等具体信息。测站维护 测站维护管理由操作者填写维护项目、人员安排、维护时间、处理结果等具体信息。并以列表的方式直观显示待处理的维护日志，对当日的维护工作信息以消息框、声音等方式提醒用户。可查询历史维护管理工作日志。并可支持打印、导出测站维护表。5.3.3、数据管理数据审核 对于发送到实时库中的实时数据进行审核。进入系统后如存在未审核的监测数据，将以不同颜色进行提示。有操作权限的人员可以数据表单进行数据审核。审核完成后将记录审核人、审核时间、原始值、修正值、人工监测值等信息。对于有异常的数据可以追溯到最原始的状态。数据维护 对于实时数据库、历史数据库的数据包括对各测站的特征数据、监测数据、历史库的所有数据进行维护，建立数据的相关标准，如数据的定义格式、数据定义的属性、实时数据的上下限阀值等；既有专业性的业务数据，也有管理方面所需的对象数据。省中心管理人员可以通过页面表单进行增加、修改、删除等基本操作。每次数据维护都将记录日志。严格控制保证数据的安全性和一致性。数据发送 操作可以设置数据自动上传和下发的时间，系统将按照指定的时间自动将数据下发到分点的历史数据库以及上级的水文历史数据库中。 操作人员也可以通过向导页面，指定发送的数据时间范围来手工下发和上传到指定的水文历史数据库。数据导入导出 对于实时数据库、历史数据库的数据，系统提供导入导出的功能，系统可以导入指定格式文件的数据，也可以将数据导出到指定格式的文件中。5.3.4、水质评价 通过分析监测的水质数据，采用单因子评价方法对水质进行评价，说明水质达标情况，判断超标项目和超标倍数；对河道按河段进行评价，对湖泊进行评价，对站点进行单点评价；提供对评价指标设定功能，用户可根据标准进行项目标准限值设定；用户可通过系统人工选择参与评价的站点、选取参与评价的指标，由系统自动按照评价方法实现水质评价；根据评价结果自动生成评价报表，报表中采用不同颜色表示评价等级、超标项目、达标情况等。5.3.5、主题展示水环境质量专题实现对水环境质量的综合统计分析，包括对河流、湖库、降雨、地下水质、饮用水质等水环境质量的监测因子进行统计分析。专题主要分析功能有：水质总体现状河流监测数据查询河流监测指标变化分析河流综合污染指数计算湖库监测数据查询湖库监测指标变化分析水源地监测数据查询水源地监测指标变化分析雷达测雨主题展示其他5.4、GIS应用5.4.1、水文测站展示系统提供与ARCGIS10.0以上版本的接口，支持基于浏览器的WEBGIS的展示功能。系统记录测站的经纬度坐标，将测站标记在实际的地图上，地图可缩小、放大，并可以通过鼠标拖拽移动。分中心可以提供固定地图的展示也可提供可缩小、放大、拖拽的地图展示。提供模糊的查询方式查询测站的地理位置，并通过鹰眼的方式迅速的移动地图到指定测站位置。提供管理页面来维护测站经纬度坐标等基础的地理位置。 基本信息的展示，将在地图上显示测站的名称、涉及的河流湖库、涉及的中心、使用的监测设备、测站监测的具体项目、测站实时的监测数据等信息。系统将提供基于向导的界面进行创建、设计、管理GIS站点；快速地建立、组织、维护自动监测站网。5.4.2、测站运行状态展示 系统将在地图上显示水文测站的运行状态，用不同的颜色以区分水文测站当前的状态。可以让用户一目了然的了解当前时间下所有水文测站的状态。5.4.3、测站监测结果展示 系统将在地图上显示水文测站当前的监测结果，监测结果包含水文测站发送上来的数据和评价后的等级结果。5.4.4、测站报警信息展示 系统将在地图上通过不同颜色显示水文测站的报警情况，并显示报警的具体信息。5.5、综合报表和决策分析管理综合报表和决策分析管理提供各式报表等查询分析相关功能，包含文字、图形报表的展示。提供导出、制定格式打印等功能。同时系统针对历史数据进行主题分析，提供饼图、柱状图、折线图等多种样式的分析报表。系统提供多种分类的报表，包含但不局限于以下报表：提供以日为时间轴统计单位，对测站、监测数据进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出；提供以周为时间轴统计单位，对测站、监测数据进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出；提供以月为时间轴统计单位，对测站、监测数据进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出；提供以季度为时间轴统计单位，对测站、监测数据进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出；提供以年为时间轴统计单位，对测站、监测数据进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出；提供以单站为统计范围，对测站、监测数据、监测时间范围进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出；提供以多站为统计范围，对测站、监测数据、监测时间范围进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出；系统提供单站、多站的污染物通量分析，对监测数据、监测时间范围进行汇总统计。以报表、图形、报表图形混合的方式进行显示。统计结果可以打印和导出。系统提供多种统计类报表，不同于制式日常的报表，统计类报表主要针对当月数、上月数、去年同月数、本年数等同环比、增长率等分析要素进行图形化的报表分析。通过对历史数据分析，我们将知道“发生了什么”，结合与实际业务工作中的调研，我们将分析出“为什么会发生”，进而提供了“怎么样去发生”的决策支持。分析系统是一个螺旋式的生产周期，通过对业务进行的决策和新的调整，对已有的分析模型进行完善和改进，再对后期的决策提供新的支持。 建立可靠的数学模型，通过对大量试验数据的统计分析，系统提供强大的统计分析功能，统计分析基于实时库、历史库中监测数据，包括报表统计分析、报表输出、图形对比展示、入湖污染物通量统计等功能。统计的计算方法包括加、减、乘、除、方差、标准差、均值、中位值、极值等预先设定的运算规则。统计结果的图形显示包括柱状图、饼状图、曲线图、散点图、2D、3D、雷达图等多种类型。能对历史库数据进行应用角度的分析，并提供特征值的提取，图表显示，趋势分析。可通过图表结合的方式进行分析，数据的比较包括：同比、环比、同比增减、环比增减、百分比、趋势、构成等。用户可以自定义、调整统计的显示结果如样式、显示格式、数据精度、统计口径、指标等。对于图表分析将支持鼠标的跟踪功能，显示具体的数据时间、测站名称、测点属性、测点数值等。5.6、移动系统 为了更好的实现水文监测处理，本系统引入了移动终端业务处理系统。移动业务将支持Andriod（安卓）系统的手机和平板电脑。因此，移动业务系统将为手机和平板开发2个不同的版本。 移动业务软件运行在Andriod（安卓）系统上，支持SqlLite数据库做为本地存储数据库，开发环境为J2EE平台，开发语言为JAVA。 目前手机和平板电脑的大量普及，为移动业务处理提供了良好的硬件环境。操作人员可以通过手机和平板电脑连接业务系统，快捷有效方便的进行试验操作。5.6.1、信息发布 通过移动业务软件，操作人员可以查看实时发布的水文监测数据和水质评价信息。5.6.2、信息查询 通过移动业务软件，操作人员可以按照单站和多站的模式查询监测数据和测站的状态。以及统计分析的结果信息。5.6.3、数据审批 通过移动业务软件，操作人员可以进行监测数据的移动审批。5.6.4、远程控制 通过移动业务软件，操作人员可以发送指令集来进行水文测站的远程控制。5.7、视频监控提供视频监控软件嵌入系统（需视频监控软件支持），可在本系统内查看监控视频。在视频监控软件提供二次开发接口的情况，系统提供隐藏的登录方式登录视频监控系统进行使用。5.7.1、视频监控地址管理 系统提供视频监控地址信息的查询、增加、修改、删除、有效性、审核操作。记录视频监控地址的网络链接地址（URL）、地址编号、地址名称、所属项目、所属试验室、缺省用户名、缺省登录密码等信息。5.7.2、可操作视频监控管理 通过分配操作，操作人员可以操作1个或者多个分配给自己的视频监控系统。5.8、短信服务 对于提醒信息，系统将采用发送短信的方式发送给指定的人员。提醒信息主要针对以下具有业务关联性的工作环节所产生的信息内容： 目前短信模块主要以短信网关和卡发短信（短信猫）为主。其中： 短信网关的特点：1、接收到的短信显示的号码是106、021开头的短信号，正规网关发送方式，走移动、联通、电信的通道发送，手机方接收的号码显示特服号码，比如10658XXX，或021XXX。2、采用正规的企信通通道协议，所有数据传输均通过网络进行3、短信网关发送的效果是最好的，到达率一般在95%以上。4、短信网关发送速度是卡发的数百倍，用网发送1万条信息也就一分钟就可以发送完毕。5、短信网关发送的信息不会被各地的移动、联通的垃圾短信拦截平台拦截信息。 卡发短信的特点： 1、显示的短信号是普通的手机号。2、用短信猫或者群发器进行发送。3、卡发的成功率在50%—70%左右，具体要看卡的效果以及各地短信网关的特性。4、卡发的速度相对网关的发送要慢很多。5、短信有被各地网关拦截收不到的风险，现在移动、联通、电信对垃圾短信采取了拦截手段。 短信网关设置：设定与短信运营商的网关接口，以正确使用短信服务。短信白名单管理：提供短信发送名单设置，记录发送电话、发送人姓名，发送时间范围。可以批量导出和导入发送名单。短信模板管理：提供各类短信模板预先设置，在后续发送短信时，可以选择模板进行发送。自定消息短信发送：可以自定义发送提醒消息以外的提醒信息或其他短信。短信发送状态查询：系统提供短信发送状况查询，了解短信是否正常发送。短信发送统计报表：系统提供多重筛选条件，对指定时间段的短信发送记录进行统计分析。5.9、日志管理 系统提供多种日志、操作痕迹的查询功能，可以追溯操作人员的操作。5.9.1、登录日志 系统提供按日期查询操作人员登录系统的日志信息，包含登录人、登录时间、IP等关键信息。并提供日志的导出功能。5.9.2、业务操作日志 系统提供按日期查询操作人员对系统的菜单和功能的操作痕迹信息，包含操作人、操作时间、操作菜单、操作功能、操作关键数据等信息。并提供日志的导出功能。5.9.3、数据操作 系统提供按日期查询系统中采集到的监测数据的操作痕迹信息，包含操作人、操作时间、操作菜单、操作功能、操作关键数据等信息。并提供日志的导出功能。5.10、系统管理测站配置 系统通过列表和表单页面维护测站的基本信息，测站信息包含：测站编码、测站名称、测站等级、流域名称、水系名称、河流名称、经度、纬度、测站地址、行政区划码、水资源分区码、水功能分区码、管理单位、建立日期、撤消日期等基本要素。监测项目配置 系统通过列表和表单页面维护监测项目，就监测项目编号、监测项目名称、监测项目单位、阀值等基础信息进行维护和管理。系统配置 系统通过列表和表单页面对系统所涉及到的各类参数、各个环节所用到的配置信息进行维护和管理。部门管理 系统将管理各个部门的基础原始信息，部门信息包含：部门编码、部门名称、地址、级别、联系人、状态等基本信息。用户管理 系统将管理使用系统的所有用户，用户信息包含用户编号、用户姓名、用户级别、所属部门、联系电话、电子邮箱、用户状态、所属工作组等基本信息。角色管理 系统为使用的用户指定分配一个或者多个角色，用户进入本系统后，按照自己所拥有的角色执行有权限的功能模块和访问指定范围的数据，角色分配不局限于功能模块的分配，还可以分配同一功能的不同操作动作。角色包含：角色编号、角色名称、角色拥有的菜单权限、角色拥有的数据访问权限等基本信息。个人中心 管理用户个人信息，如密码修改、个人信息补充、操作日志、登入登出系统信息等。六、硬件配置6.1、服务器推荐 为了考虑到试验管理系统的日常运行要求，需要选用专门的服务器来运行业务系统和数据库。主应用服务器需要进行双机热备，以满足7X24小时的运行。主应用服务器可以采用配置较高的服务器，第三方应用服务器、文件服务器可以采用配置相对低一点的服务器。下面主要推荐IBM的服务器，具体的配置如下： IBMX3850X54U服务器--2*E7-48202.0GHz/18M,4*4GBDDR3内存,2块内存板，ServerRAIDM5015阵列卡，支持RAID5（512MB缓存,不带电池）,4*300GB,2*单口6GBHBA卡，集成双千兆以太网,光驱,冗余电源； IBMX3650M42U服务器--E5-2603V24C1.8GHz，2x8GB内存，M5110eRaid0,1,2X300G2.5"HDD,550WHS四口千兆网卡。6.2、移动平板推荐 考虑到移动平板系统（Android安卓）、性能和使用，系统可以采用华为荣耀平板，主要性能如下： 华为荣耀平板WIFI版 操作系统—Android4.3; 内存—1G； 处理器—4核高通骁龙； 存储容量—8G； 屏幕尺寸—8英寸； 屏幕分辨率—1280X800； 网络—支持WIFI、支持蓝牙； 摄像头—前置30W摄像头、后置500W摄像头； 功能—支持GPS、重力感应、光线感应； 电池容量—4800mAh； 价格—约799人民币。 如果考虑到更好的使用性能和速度，可以选用华为荣耀平板WIFI高配版操作系统—Android4.4; 内存—2G； 处理器—4核高通骁龙； 存储容量—16G； 屏幕尺寸—8英寸； 屏幕分辨率—1280X800； 网络—支持WIFI、支持蓝牙； 摄像头—前置200W摄像头、后置500W摄像头； 功能—支持GPS、重力感应、光线感应； 电池容量—4800mAh； 价格—约999人民币。七、系统性能7.1、可靠性系统平台将7×24小时持续运行，在特定时间段内对系统进行的维护，不影响系统的正常运行。软件操作、数据处理等异常情况不会导致系统崩溃，对于软件操作、数据处理等异常情况将及时记录日志。无人值守的系统自动运行的应用功能将有自动重启的配置，以保证系统的完整性。7.2、可维护性系统基于便于维护、测试和排错的原则设计：所有主要处理、运算、查询等应有抛出异常错误功能，便于排查；提供清晰的测试窗口及注释说明，便于系统管理员进行判断异常原因。修正异常后应能立即恢复正常；对于需要提醒的信息可通过语音、短信等多种方式通知用户。7.3、可扩展性系统功能扩充或水文站增加时不影响现有系统功能和结构，只需要通过系统维护的配置功能进行配置就可以正常使用。采用插件式的方法扩展后续其他系统模块。系统设计本着能够保护投资的原则，当系统数据量和访问量增大而导致系统配置不能满足要求时，仅通过增加服务器等硬件进行解决，而不需要对系统软件进行修改。7.4、操作安全性系统设计充分考虑到以下影响操作安全性的因素： 对各项功能的操作提供检查和校核，出现错误时给出提示信息和撤消操作功能；对涉及初始化记录、配置信息、原始数据等变更操作，以日志方式存储记录并提示；对于访问权限，业务人员将可以通过预先设定的权限访问和操作不同的业务功能和业务数据。7.5、存储安全性数据将存储在SQLServer2008的数据库中，数据库将定期进行备份，在发生错误时能及时的进行恢复并对用户提出告警。7.6、通信安全性系统保证在数据传送中的错误不会导致系统关键性故障。7.7、冗余能力系统核心服务器和数据库服务器将采取双机备份的机制，以保证在服务器出现故障时不影响系统的正常运行。八、设计优点 集合新的业务需要和技术实现，系统将拥有以下的设计优点：集中的工作台界面系统采取B/S方式运行，不再采取传统的新工作界面覆盖老工作界面的方式，而是采取了C/S方式程序常用的多界面的模式的，可以方便对不同的功能进行切换操作，提高了数据比对和工作效率。AJAX的异步传输机制系统采用了AJAX的异步传输机制，可以不整体回送页面，而是针对发送的请求进行操作页面的局部动态刷新，这样可以大大的减少网络传输的数据流量，提供页面访问的时效。多层的授权机制系统的权限分配不单单对功能进行分配，还将涉及到功能中具体的操作动作，如：查询、修改、删除等不同动作的分配。对于数据范围也进行访问权限的分配。因此，系统将支持功能、操作、数据3个层次的授权机制。全面的报表和统计分析 系统将定制更全面的报表功能，并提供固定主题的统计分析，引入图形化报表的功能。更深级别的日志系统 系统将提供更多的日志跟踪系统，将记录业务流程处理中操作人员对系统每次操作的痕迹，以便在需要的时候可以进行追查。九、关键技术介绍9.1、J2EE介绍J2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含许多组件，主要可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机制。J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共通的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容,，企业内部或外部难以互通的窘境。目前，Java2平台有3个版本，它们是适用于小型设备和智能卡的Java2平台Micro版（Java2PlatformMicroEdition，J2ME）、适用于桌面系统的Java2平台标准版（Java2PlatformStandardEdition，J2SE）、适用于创建服务器应用程序和服务的Java2平台企业版（Java2PlatformEnterpriseEdition，J2EE）。J2EE是一种利用Java2平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构。J2EE技术的基础就是核心Java平台或Java2平台的标准版，J2EE不仅巩固了标准版中的许多优点，例如"编写一次、随处运行"的特性、方便存取数据库的JDBCAPI、CORBA技术以及能够在Internet应用中保护数据的安全模式等等，同时还提供了对EJB（EnterpriseJavaBeans）、JavaServletsAPI、JSP（JavaServerPages）以及XML技术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。J2EE体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，J2EE降低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全支持EnterpriseJavaBeans，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高了性能。9.2、AJAX介绍AJAX即“AsynchronousJavaScriptandXML”（异步JavaScript和XML)，AJAX并非缩写词，而是由JesseJamesGaiiett创造的名词，是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。其中用到的主要的技术包括：1）基于XHTML/CSS标准的展现2）使用DOM的动态显示和交互3）使用XML和XSLT的数据交换和处理4）使用XMLHttpRequest的异步数据获取5）JavaScript把所有的一切捆绑在一起Ajax的交互模式：在客户端多出来了一个Ajaxengine，而且服务器传给客户端的已经不再是HTML/CSS，而是纯的XML数据，客户端通过XMLHttp向服务器端发送请求。所有的表示逻辑在客户端通过JS脚本来执行，然后通过修改DOM来完成展现。由于有了位于客户端这个中间层，可以把原先必须在服务器端完成的很多交互工作放在了客户端完成，而客户端的Ajaxengine的响应是即时的，因此用户的交互体验得到了极大的改善。我们可以看出，传统的基于HTMLForm的交互模式下用户的大量时间都浪费在了无聊的等待之上。这种新的交互模式的最大优点就是改善了用户的体验。此外还有很多其它方面的优点，例如不需要刷新页面、减少了服务器的处理负担、减少了交换的数据量等等。9.3、Tomact介绍Tomcat是一个小型的轻量级应用服务器，它运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP程序的首选。当在一台机器上配置好Apache服务器，可利用它响应对HTML页面的访问请求。实际上Tomcat部分是Apache服务器的扩展，但它是独立运行的，所以当运行tomcat时，它实际上作为一个与Apache独立的进程单独运行的。当配置正确时，Apache为HTML页面服务，而Tomcat实际上运行JSP页面和Servlet。另外，Tomcat和IIS、Apache等Web服务器一样，具有处理HTML页面的功能，另外它还是一个Servlet和JSP容器，独立的Servlet容器是Tomcat的默认模式。Tomcat主要优点及功能如下：1）Web应用内存溢出侦测和预防。2）管理程序和服务器管理程序的安全性。3）一般CSRF保护。4）支持web应用中的外部内容的直接引用。5）更大的IO容量。6）基于JMX的服务器全面监视及web程序管理。7）提高Taglibs的支撑能力，包括改进的数据池和tag插件。8）增强的安全管理支撑。9）文档扩充。9.4、Struts2介绍Struts2是一个优雅的，可扩展的JAVAEEweb框架。框架设计的目标贯穿整个开发周期，从开发到发布，包括维护的整个过程。Struts2是WebWork的升级，而不是一个全新的框架，因此稳定性、性能等各方面都有很好的保证：而且吸收了Struts1和WebWork两者的优势。Struts2主要优点及功能如下：1）Struts2Action类可以实现一个Action接口，也可实现其他接口，使可选和定制的服务成为可能。Struts2提供一个ActionSupport基类去实现常用的接口。Action接口不是必须的，任何有execute标识的POJO对象都可以用作Struts2的Action对象。2）Struts2Action对象为每一个请求产生一个实例，因此没有线程安全问题。（实际上，servlet容器给每个请求产生许多可丢弃的对象，并且不会导致性能和垃圾回收问题）。3）Struts2Action不依赖于容器，允许Action脱离容器单独被测试。如果需要，Struts2Action仍然可以访问初始的request和response。但是，其他的元素减少或者消除了直接访问HttpServetRequest和HttpServletResponse的必要性。4）Struts2Action可以通过初始化、设置属性、调用方法来测试，“依赖注入”支持也使测试更容易。5）Struts2直接使用Action属性作为输入属性，消除了对第二个输入对象的需求。输入属性可能是有自己(子)属性的rich对象类型。Action属性能够通过web页面上的taglibs访问。Struts2也支持ActionForm模式。rich对象类型，包括业务对象，能够用作输入/输出对象。这种ModelDriven特性简化了taglib对POJO输入对象的引用。9.5、MyBatis介绍 MYBTIS为数据持久层架构，将系统与数据库的交互通过以XML文件定义的方式进行互通。通过持久层技术的使用，我们将可支持更多的数据库，而不需要对业务逻辑和数据处理程序进行重写，只需要更换持久层的配置文件和数据库存储过程。这将很大程度的提升系统的可扩展性。 MyBatis是一个基于Java的持久层框架。MyBatis提供的持久层框架包括SQLMaps和DataAccessObjects（DAO）。MyBatis是支持普通SQL查询，存储过程和高级映射的优秀持久层框架。MyBatis消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。MyBatis使用简单的XML或注解用于配置和原始映射，将接口和Java的POJOs（PlainOldJavaObjects，普通的Java对象）映射成数据库中的记录。MyBatis改进了应用的设计方式以确保未来的可维护性，后期可维护性增加。并且基于xml的，所以适合多平台。9.6、Android介绍 Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。Android具有以下优势： 开放性：在优势方面，Android平台首先就是其开发性，开发的平台允许任何移动终端厂商加入到Android联盟中来。显著的开放性可以使其拥有更多的开发者，随着用户和应用的日益丰富，一个崭新的平台也将很快走向成熟。 开放性对于Android的发展而言，有利于积累人气，这里的人气包括消费者和厂商，而对于消费者来讲，最大的受益正是丰富的软件资源。开放的平台也会带来更大竞争，如此一来，消费者将可以用更低的价位购得心仪的手机。 丰富的硬件：这一点还是与Android平台的开放性相关，由于Android的开放性，众多的厂商会推出千奇百怪，功能特色各具的多种产品。功能上的差异和特色，却不会影响到数据同步、甚至软件的兼容，如同从诺基亚Symbian风格手机一下改用苹果iPhone，同时还可将Symbian中优秀的软件带到iPhone上使用、联系人等资料更是可以方便地转移。 方便开发：Android平台提供给第三方开发商一个十分宽泛、自由的环境，不会受到各种条条框框的阻扰，可想而知，会有多少新颖别致的软件会诞生。9.7、ArcGIS介绍为了保持用户的使用使用习惯以及GIS平台的连续性，本项目采用ESRIArcGISServerEnterpriseAdvancedV10.0。9.7.1、主要功能及服务通用的框架在企业内部建立和分发GIS应用；操作简单、易于配置的Web应用；广泛的基于Web的空间数据获取功能；通用的GIS数据管理框架；支持在线的空间数据编辑和专业分析；支持二维三维地图可视化；除标准浏览器外，还支持ArcGISDesktop和ArcGISExplorer等桌面客户端；可以集成多种GIS服务；支持标准的WMS、WFS；提供配置、发布和优化GIS服务器的管理工具；提供.NET和Java软件开发工具包；为移动客户提供应用开发框架；提供要素服务、搜索服务。地图服务支持时空特性。即拿即用的ArcGISWeb服务ArcGISServer开发能力2D和3D地图服务基于AJAX的Web应用地理编码服务可以使用MicrosoftWindows移动开发技术开发移动应用用于工作流自动化和分析的空间处理服务可以通过ArcSDE和SQLAPI操作GeoDatabase空间数据管理服务即拿即用以及通过SOAP定制的Web服务支持SOAP，OGCWMS和KML与面向服务的体系结构集成（SOA）要素服务ArcGISAPIforiPhone/Android，移动端发布服务。搜索服务即拿即用以及通过REST定制的Web服务9.7.2、主要功能描述空间数据管理——ArcGISServer具有两种同样是基于ArcGISgeodatabase模型的数空间数据管理级别。借助空间数据服务（Geodataservices），管理员可以为发布的地理数据实现抽取，检入/检出（checkout/check-in）以及复制等功能。ArcGISServer的三个版本，基础版，标准版和高级版都具有空间数据管理的能力。空间可视化（制图）——ArcGISServer提供了Web制图服务以支持二维和三维的动态形式或者静态缓存形式的地图发布。GIS的分析人员仅仅点几下鼠标就可以配置一个基于Web制图服务的浏览器应用。另外，ArcGIS的桌面和ArcGISExplorer可以作为ArcGISServer的客户端来浏览二维地图或三维球体。ArcGISServer的标准版和高级版具有地图可视化服务的能力。空间分析——ArcGISServer提供了基于服务器的分析和地理处理，包括矢量和栅格分析、3D和网络分析；还支持ArcGIS地理处理创建的模型、脚本和工具；只有ArcGIS高级版具备空间分析扩展（Spatial）的能力。9.7.3、ArcGISServer的用户专业用户——专业用户可以使用ArcGISServer作为工作平台，以共享的地图数据、业务流程和应用功能的形式来发布他们的成果，同样他们也可以享用其他专业用户发布的服务。应用开发人员——专门从事应用开发的人员可以应用专业用户发布的服务来创建或者定制应用而不必深刻理解GIS知识。ArcGISServer提供了一个丰富的应用开发环境，包括J2EE和.NET2.0两种模式。领导和非专业用户——领导和非专业用户可以借助WebServices技术将ArcGISServer提供的GIS应用结合到他们的日常工作流程中。如果与其它企业级系统整合度很强，用户或许都不会意识到他们正在应用GIS技术。IT管理员——IT管理员可以应用GIS服务并将其集成到更广的IT领域以支持多种多用的业务流程。例如，GIS可以和派单管理系统，财务系统，供应链管理系统，商业智能系统等完美结合。9.7.4、产品级别分类ArcGISServer依据其功能和服务器规模差异，提供了一个可伸缩的产品线。ArcGISServer从功能上分为三个级别的版本：基础版、标准版、高级版。功能规模Basic基础版Standard标准版Advanced高级版Enterprise企业级ArcGISServerEnterprise-BasicArcGISServerEnterprise-StandardArcGISServerEnterprise-Advanced为更好满足地理数据管理需要和服务器用户需求，在基础版、标准版、高级版的ArcGISServer中都包含了ArcSDE技术。1）从功能上分：ArcGISServer的三个级别的版本基础版－为用户提供用于空间数据管理的GIS服务器。它主要利用ArcSDE技术来组织和管理地理数据集。标准版－为用户提供用于空间数据管理和可视化（制图）的GIS服务器。它的功能包括2D制图等一系列相关功能，如地理编码、地名辞典和路径。应用开发人员可以通过访问组件（对象、Web控件和服务）来构建Java和.NET框架下的解决方案。ArcGISServer标准版包含所有基础版的功能。高级版－为用户提供用于空间数据管理、制图、3D可视化和基于浏览器的编辑、地理处理、空间分析、建模等功能。高级版包含所有基础版和标准版的功能。对于开发人员而言，高级版含有多层组件用于为桌面、移动客户端、智能客户端、网络浏览器和企业模式构建和部署Java和.NET的应用和服务。功能基础版标准版高级版Geodatabase管理有有有基于Web的复制有有有GISWeb服务仅Geodata服务有有Web制图无有有基于Web的编辑无有有地理处理无有有高级地理处理无（扩展模块有）有ArcGIS移动端应用/开发无无有ArcGISServer包含以下组成部分：GIS服务器—GIS服务器用于托管GIS资源（例如地图、地球和地址定位器）并将它们作为服务呈现给客户端应用程序。当客户端应用请求某种特定服务时，GISServer产生响应并且将其返回到客户端应用。GISServer可以进行配置以处理多并发请求以及负载均衡。这包括在多个机器上配置GISServer。Web服务器—Web服务器用于托管Web应用程序和服务，它们使用GIS服务器上运行的资源。客户端—客户端可以是连接到ArcGISServerInternet服务或ArcGISServer本地服务的Web应用程序、移动应用程序和桌面应用程序。ArcGISServer包括三种指定的客户端应用程序开发框架：1)WebSDK，2）ArcGISExplorerSDK。9.7.5、ArcGIS移动解决方案数据服务器—数据服务器包含在GIS服务器上作为服务进行发布的GIS资源。这些资源可以是地图文档、地址定位器、Globe文档、地理数据库和工具箱。通常，采用DBMS在数据服务器上部署ArcSDEGeodatabase，以实现地理数据的安全、完整性和高效性。管理器与ArcCatalog管理器—ArcGISServer管理器可以使用管理器或ArcCatalog将GIS资源作为服务进行发布。管理器是一个Web应用程序，它支持服务发布、GIS服务器管理、Web应用程序创建以及ArcGISExplorer地图在服务器中的发布。ArcCatalog中包括一个GIS服务器结点，用于添加GIS服务器连接以便进行服务器常规使用或服务器属性及服务管理。ArcGISDesktop内容创建平台，为了创建GIS资源（如即将发布到服务器中的地图、地理处理工具和地球），您需要使用ArcGISDesktop应用程序（如ArcMap、ArcCatalog和ArcGlobe）。此外，如果想创建已缓存的地图服务，则还需要使用ArcCatalog来创建缓存。包含的主要技术ArcSDE技术包含在ArcGISServer体系中，企业级GIS是一个一体化的，多部门的系统，既要满足组织内部单一的要求，又要满足综合的需要，为GIS和非GIS人员访问地理信息和服务提供条件。数据服务器包含了要发布为服务的GIS资源。对于大多数GIS服务器，这些资源通过ArcSDE管理在基于关系型数据库的geodatabase中。在任何一个ArcGISServer的应用系统中，为了满足这种企业级需求，基于ArcSDE技术的长事务处理的多用户geodatabase都是至关重要的。因此ESRI将ArcSDE技术纳入ArcGISServer体系。优势和功能：高效率和系统可伸缩性；与IT系统集成；发生冲突时的协调更新机制；数据库复制；历史归档；版本和非版本编辑；支持跨平台和跨数据库支持直接通过SQL访问Oracle，IBMDB2和Informixgeoda