塔河网（塔河网吧）

主要技术实现

(一)技术架构

业务处理与信息综合服务子系统以网络数据库ORACLE为基础平台，结合WebGIS技术和WEB开发工具，辅助ArcIMS、ExchangeServer等软件，建立起便于扩展、安全高效的业务办公平台，其技术架构见图7－3。

系统的主要开发工具选用微软的Visual Studio.NET平台，辅以其他的开发脚本语言。

WEB开发工具选择ASP.NET和ADO.NET，负责系统功能层和界面层的开发。界面层运行在客户端，用于执行用户操作;功能层运行在服务器中，用于解释用户操作，同时驱动SQL语句对综合数据库中数据和结构进行管理，完成数据处理、计算分析、报表动态生成与打印、数据备份、报告模板管理、数据查询、用户管理以及数据输入和导入等功能。

WEBGIS软件平台选择ESRI公司的ARCIMS网络发布软件，系统在其上结合ASP工具进行开发设置，实现基于电子地图的信息查询、分析和编辑，以及图属(指图形数据及属性数据)互查等功能。

数据库环境采用ORACLE数据库管理系统，负责所有后台数据的管理，是系统的数据层，运行在数据库服务器中。

塔河网作为独立的一部分，运行于内网之外，系统开发工具选用ASP和VisualStudio.NET，数据访问服务采用ADO接口，网络信息服务选用IIS，数据库服务选用单机的Access数据库系统。

图7－3 系统技术架构示意图

(二)动态报表的实现

报表是业务处理工作中常用的一种输入/输出形式，而企业的数据报表的结构通常都比较复杂，报表中的数据一般都要从多个数据表中获取。如果直接把关系数据库中的数据映射成报表输出的话，程序的结构容易混乱，且缺乏精确的业务逻辑表述，不利于系统的维护和升级(李榕等，2005)。为了将数据库中存储的数据在不规则报表中表现出来，同时节省开发时间，系统采用动态报表技术。

动态报表是指表格的行、列均由程序控制输出，在输出过程中根据需要对行、列进行合并显示。动态报表在制作复杂报表(即多表头、表中不规则的行、列合并)时有着非常好的效果。由于整个报表都是由程序动态生成的，即使对某行或列进行更改，程序也可自行调整输出结果，从而能够减少后期维护时间，不会出现重复制作。

为便于程序中报表控制，系统设计了对照表。在行变动报表中以数据对照表控制动态报表的行数，列数由源数据相关记录数决定;在列变动报表中以数据对照表控制动态报表的列数，行数由源数据相关记录数决定;行列同时变动的报表分成两个过程，先做列变动，再做行变动。

采用数据对照表与源数据表结合的方式设计，可以方便用户在以后的工作中自行调整数据对照表来选取所需要的内容进行查看，而不对源数据表直接操作，使源数据表保持数据完整性。

报表数据的数据源可能取自单个数据表，也可能取自多个数据表，数据对照表就是把源数据表的数据与报表格式对应起来，尽可能减少报表的直接数据关联项。当需要变更报表数据源时，并不需要改变报表和相应的功能代码，而是直接修改报表对照表。

动态报表的实现主要有以下几个方面。

1.格式控制

动态表格的格式由程序控制输出。在业务处理系统中，动态表格的设计采用数据对照表与源数据表结合的方式制作，表格的行或列由数据对照表控制显示，在业务处理系统中主要有两种方式:

第一种是用数据对照表控制动态报表的行数，列数根据源数据表中的指定列的记录数自动生成。动态表格行数取决于数据对照表内的记录数，表格列数取决于源数据表相关列的记录数(图7－4)。

图7－4 动态行报表对照图

第二种是用数据对照表控制动态报表的列数，行数根据源数据表内相关列的记录数来自动生成。动态表格行数取决于源数据表的记录数，表格列数取决于数据对照表的记录数(图7－5)。

图7－5 动态列报表对照图

2.关联的数据设计

关联数据设计是指数据对照表与源数据表间的对应关系设计，二者之间既可是一对一的关系(图7－6)，也可以是一对多的关系(图7－7)。即动态报表的源数据可由多个源数据表组成，数据对照表中的关联列数据必须能够完整反映源数据

表内对应列的数据，这样才能建立关联的数据对应关系。

数据对照表内关联列数据需取决于源数据表内对应列数据。

图7－6 一对一对照表示意图

3.绘制流程

动态表格的绘制分两部分。首先绘制标准行列表格，再对整个报表进行格式处理。绘制标准行列表格时，采用内、外双循环。外循环根据数据对照表或源数据表内记录数控制表格行数，内循环根据源数据表或数据对照表内数据显示需要控制动态表格的列数。循环将首先绘制标题行，标题行的每列的值可根据需要由数据对照表或源数据表中提取;然后是数据行，数据行每列的值既可直接根据数据对照表或源数据表的相关列的值由数据对照表或源数据表中提取，也可是定义的数据计算值。标准行列表格绘制完成后，格式处理程序将对其进行格式化操作，可依据客户的需求对任意行、列所组成的单元格进行合并显示，从而达到预期的报表显示效果，并输出显示。流程如图7－8。

图7－7 一对多对照表示意图

图7－8 报表绘制流程图

4.数据计算与填充

在绘制动态表格时，一般数据的填充是在绘制动态表格时由源数据表中提取数据，在双循环绘制表格时，每个内、外循环的交接点组成了一个单元格，这时即可向这个单元格填充数据。

在实际应用中，动态报表往往为了更直观地显示而与源数据表的存储方式不一致，源数据表中的行、列在显示时将被转换成相反的方式，见图7－9、图7－10。

A.行变列

图7－9 行变列图

B.列变行

图7－10 列变行图

在业务处理系统的一些特殊应用中，表格内某些数据的来源也可能不是由源数据表直接提取，而是需要对源数据表中指定行、列的值合并计算后显示输出，这时就需要为数据对照表建立运算关系列，表格绘制时，当循环控制遇到数据对照表中有运算关系要求的行时，便不再直接从源数据表取值，而是启动运算处理程序输出依据运算关系要求的数据计算结果(图7－11)。

图7－11 动态运算数据图

(三)功能扩展

对于利用B/S模式进行开发的业务处理与信息综合服务子系统，由于其功能模块间关系简单，模块间接口基本闭合，只和数据库发生联系，所以新增加的功能模块只需直接添加在功能控制页面中，并且B/S模式只需要更新服务器端功能，更新后直接在客户端使用，因此系统要进行功能扩展只需要对服务器端系统进行版本更新，升级换代即可，不必为每个用户更新系统的拷贝，因此操作起来非常方便，使用少量的投入得到最大程度的系统功能扩展。

系统采用的开发模式决定了其方便功能扩展能力，它主要采用ASP.Net开发服务器端应用，利用数据库进行后台数据管理，系统对服务器端用户来说是开放式的，在系统的运行过程中，系统管理员可以随时根据新的需求定制功能操作页面，实现功能的扩展。

日常办公业务处理分系统为了方便用户在今后自行对系统进行扩展开发，在开发初期，考虑到用户对编程语言的熟悉程度，将所有页面的信息栏目设计为所见即所得的形式，即只要用户在栏目管理模块添加了栏目名称，在代码调用模块选择新建的栏目名，系统就会自动生成不同类的前台调用代码，用户只需按照说明对代码进行适当的调整即可得到满意的代码，在编辑页面内找到要新加栏目的表格，将调整好的代码拷贝到新建栏目的标题下方的表格内放在合适位置即可。

专业业务处理分系统在开发时也考虑了系统的可扩展性，预留了相应的扩展接口。

首先，开发语言采用成熟、标准、当前流行的先进语言如ASP.Net，以利于今后升级换代的兼容性。

其次，在进行数据库设计时，设计了相当多的对照参考表，留待系统今后扩展使用;另外在进行用户权限设计时设计了用户角色权限体系，尽管当前系统中还用不到太复杂的权限规划，但为今后权限的更细致划分留下了空间。

最后，在进行页面功能开发时，运用模块法则进行开发，主要是进行必要的函数模块划分，将相同功能的部分单独提出写成函数或过程，方便今后功能的重新组织。同时对变量的定义、函数的定义、过程的定义以及程序行进行必要的标注说明，对编程采用统一的命名以及书写规则，以利于系统的维护更新。

软件在硬件设备中的配置

数据服务器及备份服务器组成双机热备系统，主要为各子系统提供数据服务，是数据平台的主要支撑环境。其安装的软件有:

( 1) 操作系统: IBM RS /6000 操作系统 AIX 5. 2;

( 2) 双机热备软件: IBM RS /6000 双机切换软件 HACMP;

( 3) 数据库系统: Oracle Enterprise 9i;

( 4) 空间数据引擎: ArcSDE。

业务处理服务器运行服务为 WWW 服务、ArcIMS 服务和 Domino 应用服务，是业务处理子系统的主要支撑环境，其安装的软件为:

( 1) 操作系统: Microsoft Windows NT Server 2000;

( 2) 空间数据发布软件: ARC IMS。

塔河网服务器运行服务为 WWW 服务和邮件服务，以及为网络安全服务，是塔河网的支撑环境，主要安装 Microsoft Windows NT Server 2000 操作系统以及网络防火墙软件等。

遥感子系统应用工作站主要为遥感监测子系统提供运行环境，主要安装遥感图像处理软件 ENVI 4. 2 和 ArcEnginer 运行环境。

生态环境专业分析工作站主要安装 ArcGIS9. 0 软件及附加的分析模块，为生态专业分析提供运行支持。

系统开发的 4 个专业应用子系统将分别安装于不同的服务器或终端上，实现各应用服务的并行操作。业务处理与信息综合服务子系统安装于业务处理服务器和塔河网服务器上，其他专业应用子系统主要安装于工作站或高性能微机上。

塔河论坛

论坛系统为用户提供网络化信息交流平台，针对不同的用户采用分类的方法设定专题，根据用户可能关心的问题划分不同的栏目。用户可以在权限范围内对特定的主题发表看法提交留言，同时可以对已有的留言回复，发表自己的看法并展开讨论。

论坛系统具有的主要功能有用户注册(登录)、发表论题、浏览论题、查询论题、论题管理、论题回复、论题下载以及论坛系统管理等功能。论坛模块主要由三部分组成，论坛标题栏、论坛栏目显示和版面显示。进入论坛系统后，首先进入论坛首页，点击相应栏目后，在版面显示部分显示所有发表的论题。

(1)登录:为用户登录、管理员登录系统的入口。登录界面设计主要包括用户名和用户密码表单设计，对应登录按钮、复原按钮及管理员登录按钮。

(2)浏览:主要目的时实现论坛帖子的浏览。帖子可以按照论题栏目来分类显示，在每一类帖子显示时，可以统计发表的帖子总数、总页数以及帖子的主题、发表人等属性。

(3)发表:主要是对帖子的处理，其实质是对数据库的操作，用户发表帖子即是向数据库中添加记录。帖子的发表主要涉及帖子的输入表单设计和提交数据库两个部分。

按照论题分类发表新帖子，用户在发表帖子时的身份必须是注册用户。

(4)查询:在帖子数量比较大的情况下，用户可以输入关键字来检索感兴趣的帖子。根据用户输入的查询关键字，检索帖子数据表，将检索结果返回给用户。

网络上报

塔管局各工程项目部和塔里木河流域用水单元分布较分散，为了方便上报工程管理数据、水量调度业务相关的耗水量数据，在塔河网上专设一个网络上报模块。这样，技术人员或管理人员可以在异地直接通过Internet在塔河网上填写相应的报表，然后发送到塔管局数据中心业务处理主题库。

为保证系统的安全，网络上报工作使用WEBSERVICES和业务处理子系统交换数据，业务处理分系统给塔河网传送需要报送的数据名称和相应的数据报送页面，数据上报功能产生报送链接，用户输入后，数据存储为XML格式，业务处理分系统再从XML数据文件中读取报送的数据，经过WEBSERVICES整编计算后在业务处理分系统浏览端显示出来，验证无误，则存储在业务处理主题库中。从而实现业务处理的安全便捷远程报送。

硬件设备

系统硬件配置包括服务器、工作站、存储设备、网络设备等。合理配置硬件设备以及规划软件系统的目的是均衡服务器负载，保证各子系统协调稳定的运行。

依据系统要求和安全性，塔里木河流域生态环境动态监测系统使用了 4 台服务器，包括数据服务器、备份服务器、业务处理服务器、塔河网服务器。

数据服务器和备份服务器组成了双机热备系统，作为系统的主服务器，要求该服务器具有较高的稳定性和高处理速度。系统采用两台 IBM P650 实行双机热备，当一台出现故障或宕机后自动切换到另一台，P650 通过光纤网卡连接到主交换机上。业务处理服务器主要为业务办公和信息发布提供支撑环境，完成各项日常业务信息的查询及处理，要求具有较高的处理速度，一般可采用高性能 PC 服务器。对于塔河网服务器的要求可稍低一些，采用一般的服务器即可，因为它们主要处理的都是属性信息，且访问量并不大。

系统开发的一些专业分析模块直接安装运行于客户端上，完成特定的分析及处理功能，因此，工作站或微机也是系统运行的必备配置。

网络设备包括主交换机、二级交换机、路由器、防火墙等设备，这些设备为信息的安全、快速传递提供了通路，也是系统建设中必不可少的。

塔河网信息服务栏目内容与功能

图7－21 塔河网主栏目结构图

(一)栏目结构与内容

1.主栏目结构

根据网站主题及内容定位，网站栏目的设置将围绕主题来划分。主要栏目包括:综合治理、生态保护、水政水资源、流域概况、走进塔管局、资料库、塔河风景线等(图7－21)。同时，设计电子邮件系统，方便用户收、发电子邮件。设立论坛系统，让网站可以同用户进行双向交流。设计资料下载栏目，让用户可以下载自己感兴趣或者需要的资料。

2.网站栏目内容

(1)新闻中心:是塔河网首页，主要发布塔管局新闻、流域综合治理新闻、媒体新闻、水利新闻、水情、流域信息、政策法规、水利知识等，是整个塔河网更新最频繁，信息量最丰富的地方，是信息发布的主阵地。

(2)组织机构:介绍流域统一管理机构:塔里木河流域管理委员会及塔里木河流域管理局。主要包括塔委会、塔管局简介、流域管理机构设置、管理队伍建设、及流域其他管理组织介绍等。

(3)塔河风景线:主要从自然和人文两个方面来说明。

自然:从自然地理方面简要介绍塔里木河流域基本情况。内容包括:地貌特征、气候特征、社会经济、水资源量及其特征、珍稀动物、生态环境状况等。

重点介绍流域规划中的“四源一干”情况，生态环境状况介绍流域天然植被、土地沙质荒漠化、土壤盐碱化情况，流域水资源主要介绍水资源量、水质情况。

人文:主要介绍塔河流域的悠久历史、文化、景点古迹、风土人情、珍惜资源等。内容包括描述流域在欧亚大陆通道的地位，西域文明发展的历史见证，塔河流域曾创造的绿洲的历史辉煌，“母亲河”的兴衰，和罗布泊楼兰遗址、克孜千佛洞、喀什香妃墓、和田泥雅遗址、天山神秘大峡谷、中国淡水第一湖“博斯腾湖”、巴音布鲁克草原、塔克拉玛干大沙漠等旅游景观。

(4)塔河治理:主要从重点工程、流域规划、工程建设、水利管理、水政水资源、应急输水等方面来说明综合治理的内容。

重点工程:重点工程主要介绍流域治理中的一些标志性工程建设，如博湖东泵站和恰拉水库改造、博斯腾湖输水工程、源流输水工程、下坂地水利枢纽等重点工程。

流域规划:项目前期工作、评估、环境影响评价、规划报告等工作的进行情况。

工程建设:通报水利工程的建设、招投标情况、质量状况等。

水利管理:国家、行业、地区水利法规、管理办法等。

水政水资源:水情通报、水政监察、水资源管理法规等资料。

应急输水:从2000年开始的历次输水情况，包括时间、水量、输水效益评价，以及相应的背景信息等。

(5)塔河图库:主要内容为塔河流域内的图片资料，包括流域风景、水利工程、珍稀动物、风土人情、生态环境等。

(二)塔河网信息服务功能

塔河网主要包括新闻发布与信息查询浏览、塔河论坛、塔河内部邮件、网络数据报送、网数据管理与维护等功能模块。

1.塔河网站信息查询浏览模块

提供有关塔河的新闻信息、工程招投标等重大事件的后台动态发布;提供塔里木河流域综合治理、生态环境治理、塔河水量调度与管理、塔河流域管理机构、流域相关法律法规等信息;提供有关塔河的历史与现状、塔河风景等有关塔河的历史、地理、人文信息，内容包括文字、图片、视频等;水情等专题信息的查询;塔河网的日常维护与数据更新。

2.塔河论坛模块

提供一个用户交流的空间，具备用户管理、论坛栏目管理等后台管理功能。

3.邮件系统模块

为塔管局内部职工提供邮件服务。具有用户管理、邮件管理、邮件收发等功能。

4.网络数据报送模块

为塔管局各工程项目部和塔里木河流域用水单元提供上报工程、水量调度业务数据的功能。

(三)网站信息更新

网站信息更新的频率是影响网站“点击率”的一个重要因素，网站管理员需要投入很多的精力进行日常的信息更新及维护，因此，高效地实现网站信息更新管理是网站建设的关键。

采用动态Web技术，将网站的有关信息存储在网络数据库中，通过动态网页实现对数据库的访问，可以使网站管理员像普通用户一样利用浏览器轻松、快捷地完成烦琐的网站信息更新管理。

数据管理能够为管理员管理网页数据的日常事务提供方便，主要针对更新比较频繁的新闻类数据、视频数据、图片数据进行动态发布管理，对网页页面的更新提供了新页面上载及分类存储管理。只要管理员在管理网站数据时充分利用数据管理，就能够有效地管理网站数据。

数据管理能够及时地发布需要更新的信息，所有的数据(包括文件)均由数据库控制管理，能大大减轻网站管理员日常的工作量，并且能够有效地减少无效链接的发生率。

数据管理依据网站结构及数据类型分为5部分管理，再加上高级管理，共有6块数据管理功能。新闻中心和综合主要对应网站首页的新闻中心数据管理。流域概况对应塔河风景线和图片库数据管理。组织机构对应塔河网的组织机构数据管理。塔河治理对应塔河网的塔河治理数据管理。高级管理主要是用户管理和数据备份恢复管理。