智慧撫河信息化工程解決方案武漢XXXX科技有限公司2016年10月目錄1. 項目背景41.1. 概述41.2. 現狀以及國家政策41.2.1. 現狀分析41.2.2. 國家出臺的政策法規及標準61.3. 建設目標&設計思路61.3.1. 建設目標61.3.2. 設計思路72. 總體規劃82.1. 整體架構與流程82.2. 建設標準與規范102.3. 項目建設原則112.4. 項目關鍵技術介紹122.4.1. J2EE關鍵技術122.4.2. Spring Framework框架152.4.3. MVC設計模式192.4.4. AJAX技術213. 解決方案233.1. 智慧撫河信息化平臺建設233.1.1. 地理信息可視化子系統233.1.2. 巡查與管護支撐子系統243.1.3. 水質監測子系統253.1.4. 視頻監控與智能分析子系統263.1.5. 防汛抗旱指揮決策子系統273.1.6. 水資源管理子系統283.1.7. 水工建筑物智能調度子系統303.1.8. 水安全智能分析子系統303.1.9. 旅游公共服務及應急預警子系統313.1.10. 城市內澇及擁堵信息警示子系統323.1.11. “智慧河長”電子政務子系統333.2. 智慧撫河信息化平臺支撐系統建設353.2.1. 基礎通信網絡系統建設353.2.2. 物聯感知系統建設403.2.3. 數據中心系統庫建設413.2.4. 其他網絡系統建設413.2.5. 基礎設施設備系統建設423.2.6. 水生態信息化標準體系建設434. 系統特點434.1. 項目建設特點434.1.1. 電機控制過載保護功能434.1.2. 斷網續傳功能434.1.3. 設備擴展維護方便434.1.4. 靈活的數據監測444.1.5. 水質檢測確保安全用水444.2. 技術開發特點444.2.1. JAVA平臺跨平臺性444.2.2. 可靠性和安全性444.2.3. 適合分布式計算環境444.2.4. 采用具有高開放性和穩定性的數據庫444.2.5. 可伸縮性，并行性以及安全性454.2.6. B/S結構的優點分析451. 項目背景 1.1. 概述隨著計算機信息技術和網絡技術的飛速發展，人類經濟社會已大步邁向信息時代，數字地球、智慧地球、智慧城市等一系列先進的技術理念相繼產生，以信息技術為核心，實現水利的信息化也成為水利事業改革發展的大勢所趨，智慧水利、智慧流域應運而生，為水問題提供了信息化的智慧解決方案。江西省水利信息化發展“十三五”規劃中明確水利信息化是推動我省水利現代化的重要抓手，在水利改革發展中具有重要的意義。“十三五”期間，我省水利信息化發展要以“面向水利、服務行業、兼顧公眾服務”為目標，充分應用物聯網、移動互聯、大數據、云計算等新興信息技術，不斷夯實信息化基礎設施和完善保障體系，加強信息資源的整合與共享，完善水利業務應用系統功能和建設覆蓋全市的信息化基礎設施，實現水利事業和城市發展向數字化、智能化、智慧化的轉變。智慧撫河信息化工程以LPWAN物聯網基礎建設為核心，通過建設專門針對撫河的集防汛抗旱決策支持、河長制綜合管理工作、水工樞紐調度、水資源管理調度、撫河宣傳報道、旅游服務、交通服務等業務系統的綜合性平臺，通過數據收集平臺匯集水雨情、氣象、水利樞紐、防洪工程、防汛抗旱等相關信息，反映水生態整治工程動態，補充現有防汛系統預測預報功能，匯聚水資源調配、水（質）環境監測預警，關聯河長制管理涉及的交通、旅游大數據分析，形成以撫河為脈的智慧撫河可視化綜合會商系統平臺。1.2. 現狀以及國家政策1.2.1. 現狀分析隨著我省“河長制”管理模式的開啟，以及對防汛抗旱工作高度重視，撫州市通過水利工程除險加固、中小河流監測、山洪災害防治等項目的實施，防汛抗旱工作水平得到提高，建立了撫州市防汛抗旱決策支持系統、水利監控平臺、江西省洪澇災害信息服務系統、城區排澇站視頻監控系統等。但以信息化的手段完善撫河的綜合管理與保護工作仍十分迫切，為撫州智慧城市建設支撐力度上稍顯薄弱，具體表現在以下幾個方面：1. 基礎設施建設不均衡，整合力度不夠受項目投資來源不同影響，撫河水利信息化基礎設施區域發展尚不平衡。在信息采集方面，分屬各業務系統的信息采集點內容單一、相互獨立，時間空間布局存在部分交叉又或空白，移動采集能力不足，工情信息采集相對滯后，采集網絡整合力度不夠，尚未形成采集多元、布局合理、手段互補、業務共享的智能感知信息采集綜合體系；在通信網絡建設上，網絡覆蓋和整合程度不夠，移動互聯能力不足，滿足水利特殊需求的專用網絡仍需完善，網絡安全體系不夠完善，尚未形成結構優化、靈活接入、安全可靠的泛在先進水利網絡體系；網絡資源共享 程度不高，全系統適應業務發展能力仍然不足，尚未形成功能互補、資源共享的基礎設施平臺。2. 信息資源共享不充分，管控力度不夠 水利信息資源分散局面仍未打破，缺乏統一的信息資源管控，信息孤島依然存在、數字鴻溝持續擴大，嚴重影響了水利業務協同。數據來源多且不統一，數據權威性不夠，事關全局的信息資源得不到及時的共享利用，信息資源規劃力度不夠，尚未形成服務全局的信息資源服務體系，缺少大數據處理能力，信息資源的開發利用程度不夠，嚴重影響了綜合決策能力的提升。3. 業務技術融合度不深，業務協同不夠 在“金水工程”帶動下，水利業務應用取得顯著成績，信息化應用基本覆蓋了水利業務，但重業務輕管理局面尚未扭轉，對加強水利管理的支撐力度不夠，與業務活動的深入結合程度不一，已建和部分在建的水利信息化系統，普遍重基本業務處理需求，在適應信息資源開發利用等方面考慮不夠，跨部門跨區域應用間的協同不足，面向全局的數據分析、決策支持能力仍然不足，水利于信息化建設的整體優勢和規模效益充分發揮，不能有力支撐水治理和管理能力的提升。4. 保障環境體系不健全，安防能力不足 在統籌資源管理方面的制度仍需完善，保障整合共享的技術規范還很缺乏。同時，隨著網絡覆蓋面的擴大和業務應用的增加，全系統的網絡安全隱患凸顯，應用安全仍然存在漏洞，缺少內容及安全管理，與國家網絡安全要求仍有差距。專職人員數量與質量有待提高；運行維護體系不完善，運行維護經費落實不到位，信息化資源效益不能得到及時發揮，不能有效保障水利信息化更好更快發展。1.2.2. 國家出臺的政策法規及標準 在“十二五”期間，中央出臺了關于加快水利改革發展的決定，召開了中央水利工作會議。習近平總書記就保障國家水安全發表重要講話，明確了“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時期水利工作方針。國務院出臺關于實行最嚴格水資源管理制度的意見，作出加快推進節水供水重大水利工程建設的決策部署，制定了水污染防治行動計劃。中央的一系列重大決策部署，繪就了中國特色水利現代化的宏偉藍圖，為當前和今后一個時期水利改革發展和現代化建設明確了目標，指明了方向。 “十三五”是全面建成小康社會的決勝階段。水利改革發展的總體要求全面貫徹落實黨的十八大和十八屆三中、四中、五中全會和習近平總書記系列重要講話精神，積極踐行新時期水利工作方針，加快建設節水型社會，加快完善水利基礎設施網絡，加快推進水生態文明建設，加快健全水利科學發展體制機制，著力提高民生水利發展水平，著力構建與全面建成小康社會相適應的水安全保障體系。1.3. 建設目標&設計思路1.3.1. 建設目標通過建設智慧撫河信息化工程，完成一系列物聯網基礎通信設施建設，形成統一的網絡標準，形成一張城市級可運營的物聯網。網絡整合、共享和使用流域內各城市的經濟、文化、公共資源、管理服務、市民生活、生態環境等各類信息，全面提高物與物、物與人、人與人的互聯互通、感知和利用信息的能力，從而促進政府管理和服務能力的提升，改善和提升人民群眾的物質和文化生活水平。讓撫州城市發展更全面、更協調、更可持續，讓城市生活變得更健康、更和諧、更美好。智慧撫河是智慧撫州的關鍵組成部分，改善和提升撫河綜合治理能力必須通過現代信息化手段和先進的管理思路，加強對撫河水系的管理，為河道管理決策提供科學依據，提高水行政管理部門的信息處理精度和工作效率，才能促進撫河水利與社會生態環境的協調發展。同時，智慧撫河信息化工程為江西省撫河流域生態保護及綜合治理工程PPP建設及后期運行管理提供應用及決策分析的數據服務和技術支撐。1.3.2. 設計思路 智慧撫河信息化工程通過建設一張物聯通信專網，讓其所有帶載傳感節點均以該網絡為基礎依托，形成觸手實現數據主動采集，從而衍生出一系列相關應用：專門針對撫河的集防汛抗旱決策支持、河長制綜合管理工作、水工樞紐調度、水資源管理調度、撫河宣傳報道、旅游服務、 交通服務等業務系統的綜合性平臺，通過數據收集平臺匯集水雨情、氣象、水利樞紐、防洪工程、防汛抗旱等相關信息，反映水生態整治工程動態，補充現有防汛系統預測預報功能，匯聚水資源調配、水（質）環境監測預警，關聯河長制管理涉及的交通、旅游大數據分析，形成以撫河為脈的智慧撫河可視化綜合會商系統平臺。主要方案思路包括以下五方面：1）建設以物聯專網為核心的數據收集體系與集成平臺。圍繞撫河綜合管理工作中涉及的各類信息及相關業務系統，建立統一的數據集成規范，將基礎數據、實時數據、多媒體數據以及管理數據進行有效的融合，存儲于系統數據庫中，形成一體化的集成信息平臺。2）通過物聯網集成多業務的可視化平臺。圍繞撫河的河長制綜合管理工作、防汛預警和險情信息、水質與水環境情況，自動關聯展示水雨情信息、工情特性及隱患、即時現場視頻/圖片、氣象、國土、險情發生的影響范圍及覆蓋人口、責任部門及責任人等相關信息以及歷史上類似情況的出現情景及處理方式，便于指揮人員快速全面了解現狀及發展趨勢，從而及時做出正確判斷和有效決策。3）建立一個圍繞撫河的物聯網信息發布平臺。包括門戶網站、電子政務、以及移動便捷辦公與公眾服務，完成面向公眾，企事業單位和政府提供各種公共服務的重要任務。4）建設以撫河為脈，以物聯網為基礎的旅游及交通服務系統。關聯河長制管理涉及的交通、旅游大數據分析，實現提供與智慧撫河相關的旅游、交通服務信息及其應用，為江西省撫州市及旅游局、交通局等部分提供輔助決策支撐。2. 總體規劃2.1. 整體架構與流程 智慧撫河信息化工程建設依托江西省撫州市撫河流域生態保護及綜合治理工程，以智慧撫河物聯網基礎通信建設為核心，并將相關信息擴展應用到旅游、交通等領域，采用SOA架構，提供組件化、可擴展的業務服務，滿足跨硬件平臺、跨操作系統的要求，支持多種主流數據庫和中間件產品，具備良好的平臺互操作能力，整體架構如下：智慧撫河總體架構總體應用流程架構如下：智慧撫河應用流程架構2.2. 建設標準與規范 智慧撫河信息化工程建設執行如下表所列的國家智慧城市相關標準與規范，具體列表信息如下：通信網絡信息技術 系統間遠程通信和信息交換 局域網和城域網GB/T15629.15-2010信息技術互連國際標準ISQ/IEC1180195廣播電視網廣播電視光纜干線同步數字體系（SDH）傳輸接口技術規范GB/T17881-1999 城市基礎空間數據庫城市用地分類代碼CJJ46-91城市基礎地理信息系統技術規范CJJ100-2004城市地理空間信息共享與服務元數據標準CJJ/T144-2010地名信息交換格式GB/T 28226-2011建筑物基礎數據庫建設電子檔案元數據標準CJJ/T187-2012城市公共信息平臺房地產市場信息系統技術規范CJJ115-2007城市遙感信息應用技術規范CJJ/T151-2010信息安全信息安全技術 信息安全管理體系審核指南GB/T28450-2012信息安全技術 信息系統安全管理評估要求GB/T28453-2012信息安全技術 引入可信第三方的實體鑒別及 接入架構規范GB/T28455-2012 城市地理空間供水水文地質勘察規范GB50027-2001城市工程地球物理探測規范CJJ7-2007城市測量規范CJJ8-2011城市地理空間框架數據標準CJJ103-2004城鄉用地評定標準CJJ132-2009城市地理空間信息共享與服務元數據標準CJJ/T144-2010城市地理編碼技術規范CJJ/T186-2012城市地理空間信息基礎設施共享服務技術CJ/T384-2011數字城市地理空間信息公共平臺技術規范CH/Z9001-2007數字城市地理空間信息公共平臺地名/地址分 類、描述及編碼規則CH/Z9002-2007數字化城市管理建筑市場監督管理信息系統數據標準JGJ148-2005民用建筑能耗數據采集標準JGJ/T154-2007智慧撫河信息化工程建設標準與規范表2.3. 項目建設原則智慧撫河信息化工程建設總體原則是：堅持總體規劃、分步實施的建設原則，以智慧水利物聯網建設為核心，推動智慧旅游、智慧交通及其他應用的建設，物聯網工程建設的總體目標和建設內容與江西省撫州市撫河流域生態保護及綜合治理的總體目標和建設內容相適應。為保障方案的指導性和可操作性，并能在建設期內保持相對穩定，建成一套先進、可靠、實用、高效、經濟的信息化管理系統，項目建設遵循以下原則：u 統一性和分布性 工程建設在信息化統一框架結構設計下，分期分階段實施，滿足當前工作的迫切需要，優先建設信息基礎設施，加強重點業務應用系統的建設，并留有擴展接口。隨著工作的深化和外部環境的變化，使網絡系統的覆蓋范圍進一步擴大、功能逐步擴展、性能不斷完善。u 經濟性和實用性 信息化建設首先以實用為先導，根據實際工作的需要，有目的、有步驟、有重點地實施灌區信息化建設方案。信息化建設盡可能利用已有的信息化建設資源，例如在通信線路的選擇上，盡可能兼顧公網和并入水利部門專用網，避免重復建設，以節省投資，更便于維護管理和提高線路利用率。u 先進性 系統建設立足現狀，著眼長遠，以滿足新技術不斷發展和近期和未來工作發展的需要。考慮到信息技術發展日新月異，信息化建設具有適度的前瞻性。 u 開放性和可擴展性資源共享是實現信息化的基礎，因此必須堅持開放性與標準化。為支持系統的可持續發展，必須對信息及信息服務、應用功能設計等進行標準化，符合國家已經制訂頒布的有關標準。信息化設計要符合結構化、模塊化、標準化要求，做到標準統一，連接暢通，使系統既有完整性，又具靈活性，以利于最終實現有效集成和今后系統擴展的需要。u 安全性和可靠性優先考慮信息系統的安全，從軟、硬件兩方面考慮系統安全性，防止人為的破壞行為和病毒侵害的發生。信息化建設堅持可靠的原則，設計方案要考慮到現有的技術水平，選擇可靠性高的方案。2.4. 項目關鍵技術介紹2.4.1. J2EE關鍵技術1) JSPJSP(Java Server Pages)是SUN公司于1999年6月推出的新技術，是基于Java的服務器端動態頁面技術。JSP規范的目標就是通過對內容與表示的分離，來簡化動態Web頁面的創建和管理。JSP在本質上是文件，它結合了HTML(或XML)和新的腳本標記，一個JSP頁面可以包含HTML, Java代碼和JavaBeans組件，JSP腳本最終在執行時要編譯為Servlet腳本。當用戶第一次請求JSP頁面時，Web服務器將JSP頁面編譯成Servlet，然后Web服務器調用Servlet并向Web瀏覽器返回執行結果。一旦從JSP頁面編譯出Servlet,，Web服務器對之后的請求就會簡單的返回Servlet而不用每次都重新編譯。JSP規范雖然建立在Servlet規范提供的功能之上，但又有所不同 ：（1）作為一種頁面技術，JSP只實現了HTTP協議，所以只能應用于Web頁面。（2）Servlet是純的Java代碼。而在Web服務器把JSP頁面編譯成相應的Servlet之前，JSP頁面只是基于文本的文檔。（3）JSP與J2EE模型更為一致，它的目標是在多層體系給構中簡化動態表示層。它把Web應用程序中的靜態和動態內容分離開來，從而分離表示和邏輯。而Servlet將動態的內容和靜態的內容相棍合來產生HTML 25 。JSP使用Java語臺作為其腳本語言，具有很多優點，由于Java是編譯解釋執行，所以JSP的執行效率較VBScript, Pert等語言要高。JSP也是平臺無關的，可以在任何平臺下編寫JSP網頁并在任何支持JSP的系統上運行。JSP技術是一種開放的、跨平臺的體系。Web服務器、平臺和其它組件都可輕松升級或交換而不影響基于JSP的應用程序。所以JSP非常適合需要升級而又要求保持人變的實時Web應用程序。作為J2EE的一部分，JSP頁面可以訪問所有的J2EE組件和所有J2EE的標準服務。可以利用JAVA的企業級API開發系統，并使用JSP作為技術的前端如果與JavaBeans相結合，JSP頁面將很容易的保持內容和顯示邏輯相背離。由于JSP是用標準的HTML語法混合自身語法標記來實現的，將內容和顯示邏輯分離之后，進行頁面設計的人員不需要有使用Java，C+等程序設計語言的能力和經驗，而更新JavaBeans和EJB的人也無需精通Web頁面的設計26。JSP可使J2EE應用程序的模塊化程度更高。JSP提供了一種標準的基于XML的接日來定義標記，并把標記打包成標記庫。2) Servlet Servlet是一種Web組件或程序，它提供了一種方式來擴展Web服務器的功能，能夠用HTML, XML和其它Web語言來產生動態的生成Web內容。Servlet用JavaServlet API編寫，用像Tomcat這樣的服務器或容器管理。Servlet是標準的，服務器端JAVA應用程序，它把應用邏輯嵌入到HTTP請求一應答過程中。服務器接受請求、處理請求并送出適當的響應。Java Servlet API用面向對象的方式對這一過程建模，使你能編寫代碼處理客戶的請求并能動態地響應。Servlet與JSP相比，Servlet是純的Java代碼，在Web服務器把JSP頁而編譯成相應的Servlet之前，JSP頁面只是基于文本的文檔一一這樣，就把應用邏輯從表示邏輯中清晰地分離出來;從而使得應用開發者關心業務邏輯，而Web設計者關心表示邏輯。3) JDBCJava數據庫連接(Java DataBase Connectivity, JDBC) API是JDK提供的與關系數據庫接口的底層API，現在大多數數據庫支持到JDBC2.0. JDBC API提供針對SQL兼容的關系型數據庫提供了一組通用的數據庫訪問方法，使用這些API，可以實現不同廠商之間的互連和在不同廠商提供的關系型數據庫之間進行數據訪問。J2EE通過對Java 2標準版提供的核心JDBC API進行的擴展，可以提供優化網絡資源的連接池和分布事務、行集等高級特性。JDBC 2.0 Optional Package API同Java事務API一起實現分布式事務。JDBC 2.0 Optional Package API提供的連接池比傳統的連接池方式更為透明。傳統的連接池是一種客戶端的連接池，需要客戶程序負責實現健壯的連接池機制。而采用2.0提供的方式，應用服務器和/或數據庫驅動器就能內部的處理連接池池就會自動地工作配置了J2EE應用服務器后，只要用數據源對象獲取連接，連接這種途徑非常簡單，系統管理員可以方便的使能和配置連接池，而不用去考慮任何應用程序。4) JNDIJava命名和目錄服務接口(JNDI)被設計來簡化對目錄基礎結構的訪問。目錄是一種特殊類型的數據庫，它提供了對數據存儲的快速訪問方式。JNDI提供了標準的API來訪問任何類型的目錄，也可以在網絡上存儲和檢索Java對象。命名服務是一個服務，它為一組給定的數據提供創建標準名字的服務。目錄服務是命名服務，它包括描述由名字引用的對象的元數據。這就使得可以在元數據上搜索目錄服務來找到對象，而不用知道它的名字 27 。在高級網絡應用中，目錄服務將會是Java對象的主要存儲手段，當Java對象相當穩定的時候，使用目錄服務來查找和檢索Java對象更普遍。2.4.2. Spring Framework框架Spring是輕量級的J2EE應用程序框架。Spring的核心是個輕量級容器（container），實現了IoC（Inversion of Control）模式的容器，Spring的目標是實現一個全方位的整合框架，在Spring框架下實現多個子框架的組合，這些子框架之間彼此可以獨立，也可以使用其它的框架方案加以替代，Spring希望提供one-stop shop的框架整合方案30 。Spring的核心概念是IoC，IoC的抽象概念是依賴關系的轉移，像是高層模組不應該依賴低層模組，而是模組都必須依賴于抽象是 IoC的一種表現，實現必須依賴抽象，而不是抽象依賴實現也是IoC的一種表現，應用程序不應依賴于容器，而是容器服務于應用程序也是IoC的一種表現。另外，Spring的架構性的好處如下所述： Spring能有效地組織你的中間層對象,無論你是否選擇使用了EJB。如果你僅僅使用了Struts或其他的包含了J2EE特有APIS的framework，你會發現Spring關注了遺留下的問題。 Spring 能消除使用各種各樣格式的屬性定制文件的需要,在整個應用和工程中，可通過一種一致的方法來進行配置。曾經感到迷惑，一個特定類要查找迷幻般的屬性關鍵字或系統屬性,為此不得不讀Javadoc乃至源編碼嗎？有了Spring，你可很簡單地看到類的JavaBean屬性。倒置控制的使用(在下面討論)幫助完成這種簡化。Spring能通過接口而不是類促進好的編程習慣，減少編程代價到幾乎為零。 使用Spring構建的應用程序易于單元測試。 Spring能使EJB的使用成為一個實現選擇,而不是應用架構的必然選擇。你能選擇用POJOs或local EJBs來實現業務接口，卻不會影響調用代碼。 pring幫助你解決許多問題而無需使用EJB。Spring能提供一種EJB的替換物，它們適于許多web應用。例如,Spring能使用AOP提供聲明性事務而不通過使用EJB容器，如果你僅僅需要與單個的數據庫打交道，甚至不需要JTA實現31。 Spring為數據存取提供了一致的框架,不論是使用JDBC或O/R mapping產品（如Hibernate）。 Spring也提供MVC Web框架的解決方案，但您也可以將自己所熟悉的MVC Web框架與Spring解合，像是Struts、Webwork等等，都可以與Spring整合而成為進用于自己的解決方案。Spring也提供其它方面的整合，像是持久層的整合如JDBC、O/R Mapping工具（Hibernate、iBATIS）、事務處理等等，Spring作了對多方面整合的努力，故說Spring是個全方位的應用程序框架32。Spring Framework 概覽Spring包含許多功能和特性，并被很好地組織在如下圖所示的七個模塊中。本節將依次介紹每個模塊。 圖 Spring框架概覽Core包是框架的最基礎部分，并提供依賴注入（Dependency Injection）特性來使你可管理Bean容器功能。這里的基礎概念是BeanFactory，它提供Factory模式來消除對程序性單例的需要， 并允許你從程序邏輯中分離出依賴關系的配置和描述。 構建于Beans包上Context包，提供了一種框架式的Bean訪問方式， 有些象JNDI注冊。Context包的特性得自Beans包，并添加了文本消息的發送，通過比如資源串，事件傳播，資源裝載的方式和Context的透明創建，如通過Servlet容器。 DAO包提供了JDBC的抽象層，它可消除冗長的JDBC編碼和解析數據庫廠商特有的錯誤代碼。 該包也提供了一種方法實現編程性和聲明性事務管理，不僅僅是針對實現特定接口的類，而且對所有的POJO。 Spring的Web包提供了基本的面向Web的綜合特性，如Multipart功能， 使用Servlet監聽器的Context的初始化和面向Web的Applicatin Context。 當與WebWork或Struts一起使用Spring時，這個包使Spring可與其他框架結合。 . Spring Framework 使用場景利用積木方式來描述你在各種場合使用Spring的情況， 從Applet一直到完整的使用Spring的事務管理功能和Web框架的企業應用，如下圖所示。圖 典型的完整Spring Web應用一個典型的使用大部分Spring特性的Web應用，使用TransactionProxy FactoryBeans，Web應用是完全事務性的，就像使用EJB提供的那種容器管理的事務一樣 所有的你的自定義業務邏輯可以通過簡單的POJO來實現，并通過Spring的Dependency Injection容器進行管理。其他的服務，如發送email和校驗，獨立于Web層， 使你能夠決定在哪里執行校驗規則。 Spring的ORM支持包含了Hibernate，JDO和iBatis。如使用HibernateDaoSupport，你可復用已經存在的Hibernate映射。從Controller無縫整合web層和領域模型，消除對ActionForms的需要和其他轉換HTTP參數為領域模型的類。 第三方框架的Spring中間層如下圖所示。 圖 第三方框架的Spring中間層有時，現有情況不允許你徹底地轉換到一種不同的框架。Spring沒有 強迫你使用它的全部,它不是一種全有全無 的解決方案。現有的使用WebWork,Struts,Tapestry或其他的UI框架的前端程序可極佳的 與基于Spring的中間層進行集成，使你可使用Spring提供的事務處理特性。 你唯一要做的事是使用ApplicationContext來掛接你的業務邏輯和 通過WebApplicationContext來集成你的Struts前端程序。 當你需要通過WebService來訪問你的現有代碼時， 你可使用Spring的Hessian-,Burlap-, Rmi- 或者 JaxRpcProxyFactory類。 使得突然給現有應用增加遠程訪問時不再那么困難。 2.4.3. MVC設計模式模型-視圖-控制(model-view-control，簡稱MVC)結構是目前最常見的J2EE應用所基于的體系結構，MVC主要適用于交互式的Web應用，尤其是存在大量頁面及多次客戶訪問及數據顯示 。在本系統中的模型-視圖-控制結構是交互式應用程序廣泛使用的一種體系結構。它有效地在存儲和展示數據的對象中區分功能模塊以降低它們之間的連接度，這種體系結構將傳統的輸入、處理和輸入模型轉化為圖形顯示的用戶交互模型，或者換一種說法，是多層次的Web商業應用；MVC體系結構具有三個層面：模型（Model）、視圖(View)和控制器(Controller)，每個層面有其各自的功能作用，系統的MVC體系結構如下圖所示。業務處理查詢視圖選擇改變通知用戶指令模型MODEL 表達和訪問商業數據 執行商業邏輯和操作 通知視圖層模型層變化 訪問其功能函數以完成相關的任務控制層Controller 定義應用應用程序的行為 解釋用戶的輸入，并將它們映射為模型層執行的操作 選擇下一個可以顯示的視圖 基于一組相關的功能設定一個控制層的模塊視圖VIEW 顯示模型層的內容 用戶輸入的內容傳送給控制器 模型層變化的時候，它將自動更新 訪問其功能函數以完成相關的任務圖-系統中的MVC體系結構系統的模型層負責表達和訪問商業數據，執行商業邏輯和操作。也就是說，這一層就是現實生活中功能的軟件模擬；在模型層變化的時候，它將通知視圖層并提供后者訪問自身狀態的能力，同時控制層也可以訪問其功能函數以完成相關的任務。系統的視圖層負責顯示模型層的內容。它從模型層取得數據并指定這些數據如何被顯示出來。在模型層變化的時候，它將自動更新。另外視圖層也會將用戶的輸入傳送給控制器。系統的控制層負責定義應用程序的行為。它可以分派用戶的請求并選擇恰當的視圖以用于顯示，同時它也可以解釋用戶的輸入并將它們映射為模型層可執行的操作；在一個圖形界面中，常見的用戶輸入包括點擊按鈕和菜單選擇。在Web應用中，它包括對Web層的HTTP GET和POST的請求；控制層可以基于用戶的交互和模型層的操作結果來選擇下一個可以顯示的視圖，一個應用程序通常會基于一組相關功能設定一個控制層的模塊，甚至一些應用程序會根據不同的用戶類型具有不同的控制層設定，這主要是由于不同用戶的視圖交互和選擇也是不同的。本系統的模型層、視圖層和控制層之間劃分責任可以減少代碼的重復度，并使應用程序維護起來更簡單。同時由于數據和商務邏輯的分開，在新的數據源加入和數據顯示變化的時候，數據處理也會變得更簡單。本信息系統采用的MVC體系結構使數據層，業務層和表現層徹底分離。對于網通網上營業廳系統，我們在View這一層，用JSP來實現一般的UI，對于復雜的UI我們會把邏輯封裝在ViewBean中。我們通過一個Servlet來實現Control這個層面，它除了負責請求的派送，還可以作權限的判斷及系統日志。而對于復雜的業務流程，我們把它都封裝到Model層中的JavaBean,Session Bean中。對于數據層的訪問，我們采取集中訪問的方式，所有的訪問都通過DAO實現。同時在性能上，通過應用服務器的數據庫連接池來減少連接數據庫的時間，通過數據查詢結果緩存來減少對數據庫的訪問次數。本系統用J2EE多層分布式應用模型使得開發思路清晰，明確。J2EE應用邏輯按功能劃分為組件，各個應用組件根據他們所在的層分布在不同的機器上。解決了兩層模式(client/server)的弊端：在傳統模式中，客戶端擔當了過多的角色而顯得臃腫，在這種模式中，第一次部署的時候比較容易，但難于升級或改進，可伸展性也不理想，而且經常基于某種專有的協議，通常是某種數據庫協議。它使得重用業務邏輯和界面邏輯非常困難。使用J2EE 的多層企業級應用模型將兩層化模型中的不同層面切分成許多層。一個多層化應用能夠為不同的每種服務提供一個獨立的層。J2EE中使用模式具有使用一般模式的所有好處和針對J2EE開發的好處。這些模式針對J2EE，不像一般模式那么抽象，可以簡化特定系統和應用程序中的標識、使用和適配。正確使用J2EE模式可以改進應用程序設計，作為設計與開發J2EE應用程序時所遇到的常見問題的最佳解決方案，J2EE模式還可以促進開發人員之間的交流。系統采用MVC的設計模式，這種模式使得表現層和業務邏輯分開，這樣層次顯得更加的清晰。2.4.4. AJAX技術AJAX即“Asynchronous JavaScript and XML”（異步JavaScript和XML)，AJAX并非縮寫詞，而是由Jesse James Gaiiett創造的名詞，是指一種創建交互式網頁應用的網頁開發技術。Web應用的交互如Flickr, Backpack和Google在這方面已經有質的飛躍。這個術語源自描述從基于Web的應用到基于數據的應用的轉換。在基于數據的應用中，用戶需求的數據如聯系人列表，可以從獨立于實際網頁的服務端取得并且可以被動態地寫入網頁中，給緩慢的Web應用體驗著色使之像桌面應用一樣。 雖然大部分開發人員在過去使用過XMLHttp或者使用Iframe來加載數據，但僅到現在我們才看到傳統的開發人員和公司開始采用這些技術。就像新的編程語言或模型伴隨著更多的痛苦，開發人員需要學習新的技巧及如何最好利用這些新技術。AJAX 指異步 JavaScript 及 XML（Asynchronous JavaScript And XML）。AJAX 基于JavaScript XML HTML CSS 等web標準在，并被所有的主流瀏覽器支持。AJAX 應用程序獨立于瀏覽器和平臺。Web 應用程序較桌面應用程序有諸多優勢；它們能夠涉及廣大的用戶，它們更易安裝及維護，也更易開發。不過，因特網應用程序并不像傳統的桌面應用程序那樣完善且友好。通過 AJAX，因特網應用程序可以變得更完善，更友好。AJAX的最大機遇在于用戶體驗。在使應用更快響應和創新的過程中，定義Web應用的規則正在被重寫;因此開發人員必須更注重用戶。現在用戶已經逐漸習慣如何使用Web應用了。例如用戶通常希望每一次按鈕點擊會導致幾秒的延遲和屏幕刷新，但AJAX正在打破這種長時間的狀況。因此用戶需要重新體驗按鈕點擊的響應了。可用性是AJAX令人激動的地方而且已經產生了幾種新穎的技術。其中最引人注目的是一種稱為“黃色隱出”的技術，它在數據更新之前時將用戶界面變為黃色，更新完成后立刻恢復原來的顏色。AJAX開發人員將用戶從Web應用的負載中解放出來;小心地利用AJAX提供的豐富接口，不久桌面開發人員會發現AJAX是他們的方向。隨著AJAX迅速地引人注目起來，我想開發人員對這種技術的期待也迅速地增加。就像任何新技術，AJAX的興旺也需要一整個開發工具/編程語言及相關技術系統來支撐。主要包含的技術：基于web標準（standards-based presentation）XHTML+CSS的表示；使用 DOM（Document Object Model）進行動態顯示及交互；使用 XML 和 XSLT 進行數據交換及相關操作；使用 XMLHttpRequest 進行異步數據查詢、檢索；使用 JavaScript 將所有的東西綁定在一起。英文參見Ajax的提出者Jesse James Garrett的原文,原文題目(Ajax: A New Approach to Web Applications)。類似于DHTML或LAMP，AJAX不是指一種單一的技術，而是有機地利用了一系列相關的技術。事實上，一些基于AJAX的“派生/合成”式（derivative/composite）的技術正在出現，如“AFLAX”。AJAX的應用使用支持以上技術的web瀏覽器作為運行平臺。這些瀏覽器目前包括：Google Chrome、Mozilla、Firefox、Internet Explorer、Opera、Konqueror及Safari。3. 解決方案3.1. 智慧撫河信息化平臺建設 智慧撫河信息化平臺是在物聯網基礎通信建設的基礎上衍生的功能應用平臺。作為智慧撫河信息化工程的核心支持平臺，其建設內容主要包括地理信息可視化系統、巡查與管護支撐系統、水質監測系統、視頻監控與智能分析系統、防汛抗旱指揮決策系統、水資源管理系統、水工建筑 物智能調度系統、旅游公共服務及城市內澇及擁堵信息警示系統等的建設。智慧撫河信息化平臺3.1.1. 地理信息可視化子系統為支撐以河長制為核心的管理平臺建設，建立地理信息共享服務平臺，實現我市水利空間信息的共建共享，打造智慧撫河“一張圖”，整合疊加全市河流、湖泊、水庫、堤防、水閘、水電站、泵站、建設工程、視頻監控、河長、水雨情、水質監測等水利專題要素類型，實現基礎地理信息與水利專題數據的深度融合，通過服務配置、瓦片緩存等技術，將數據產品組合發布成各類水利專題數據服務、基礎空間信息服務、影像服務和應用功能服務，制訂統一的平臺服務及接口調用標準，實現地圖二、三維一體化展示和水利信息統計、分析、查詢，為水利各業務應用系統快速搭建 GIS 模塊，實現全市智慧撫河“一張圖”奠定好堅實的基礎。地理信息可視化子系統3.1.2. 巡查與管護支撐子系統 巡查與管護支撐系統實現市、鎮、鄉、村多級管理，全天候對河湖進行實時管控，實現河湖網格化管理、GPS 巡查、河湖管護、公眾服務等功能。系統由數據采集層、應用支撐層和應用層三層構成，如下圖所示：巡查與管護支撐系統技術架構 3.1.3. 水質監測子系統 水質監測系統建設內容主要包括信息支持系統，水源地、重點區域實時監控，排污口實時監控等模塊。系統利用 GIS 等技術模擬污染物遷移規律，研究各污染控制單元的污染情況，為水質預測提供數據。定期對撫河水質及排污口進行實時監測，根據污染源情況，有針對性地增加一些監測指標，實時掌握水源地和重點區域水質動態，為撫河水環境管理決策服務。水質監測系統3.1.4. 視頻監控與智能分析子系統 視頻監控與智能分析子系統主要針對取水點及河道敏感區域的管控，由前端系統、監控中心、傳輸網絡和平臺軟件四部分組成。系統通過對平臺服務的歸納、 封裝，提供了視頻監控、環境監控、入侵報警、消防報警、門禁系統、語音系統、 地圖呈現、智能分析、業務互動、統計分析等綜合業務。視頻監控與智能分析系統架構 3.1.5. 防汛抗旱指揮決策子系統 系統應用架構充分利用省廳發布的水利地理信息共享服務平臺，與撫州市防辦現有的撫州市防汛抗旱綜合平臺、江西省洪澇災害信息服務系統等進行了無縫 集成，同時與撫州氣象局、國土局相關系統進行數據和功能的部分集成，在此基 礎上通過專門針對撫河的調查研究建設成一個集防汛（含內澇）抗旱決策支持、 汛情快報、日常工作管理等于一體的業務子系統，包括三大應用模塊。防汛抗旱指揮決策系統應用架構圖 （1）建立防汛會商信息可視化展示系統，圍繞預警和險情信息，自動關聯 展示水雨情信息、工情特性及隱患、即時現場視頻/圖片、氣象、國土、險情發 生的影響范圍及覆蓋人口、責任部門及責任人等相關信息以及歷史上類似情況的 出現情景及處理方式，便于指揮人員快速全面了解現狀及發展趨勢，從而及時做 出正確判斷和有效決策。（2）建立統一會商語音通訊平臺，能夠實現關鍵短信的分組快速分發，會 商室與險情現場的即時語音連線，更有效的進行險情排查和處置。（3）建立應急處置輔助系統，能夠根據相關信息按照應急響應等級要求， 在地圖上進行關聯搶險隊伍、救援隊伍、專家隊伍以及應急物質的可視化展示、 指揮人員可以在地圖上進行可視化指揮。3.1.6. 水資源管理子系統 本系統建設內容主要包括：建設水資源信息服務管理模塊，錄入水資源管理相關基本信息，錄入水資源調度相關監測歷史數據，接入相關已建和省級項目在 建的取水量、水位和水質在線監測站；建設非汛期水量調度管理模塊，開發撫河 干流及相關大型水庫水資源調度配置模型，開發中長期徑流預報、短期徑流滾動 預報，以及用水分析、需水預測等模型；建設應急水資源調度模塊，實現應急事 件實時監測報警、應急調度進展跟蹤與統計、事件全過程管理、開發撫河骨干河道一維水動力學水質實時數值模擬模型進行水質實時預測預警、突發水污染事件追蹤溯源、突發水污染事件/干旱事件應急調度、應急調度后評估，并提供應急會商支持。水資源管理系統3.1.7. 水工建筑物智能調度子系統 采用虛擬現實技術完成對水閘及周邊環境的精細三維建模，利用以無線傳感網絡為基礎的物聯網應用實現各類水位、水質、流量傳感單元、水閘自動控制系 統傳感單元與監測中心平臺的互聯，并將其模型整合入水閘虛擬仿真平臺，借助 于水質水量耦合模型及其他水文計算模型的實時分析與計算，實現水閘的三維虛 擬仿真、實時過程監測、遠程自動控制與智能調度，完善了水閘安全預警的自動 化處理機制及水閘控制的可視化管理方法，提升了水閘控制的自動化水平和智能化水平。水閘遠程智能調度系統界面圖 3.1.8. 水安全智能分析子系統 系統基于水情、水質等傳感監測設備采集的數據，利用生態云計算、大數據分析、智能分析模型等技術實現水情測報分析、水質安全分析，水生態安全分析、 水土安全分析等功能，為及時掌握水安全的狀態，發布預警信息，適時采取必要 的調控措施等提供了科學依據，同時也為水安全智能分析應用及決策提供了技術支撐。水安全智能分析子系統3.1.9. 旅游公共服務及應急預警子系統 系統利用撫河河道及河道整治工程涉及的河道及湖泊水上觀光、濕地公園等旅游景區布設的水情監控、水安全監控、視頻監控等傳感器采集、處理、發布的 數據進行分析與利用，并對汛期及暴風雨等突發惡劣天氣的信息進行預警，發布 旅游相關預警信息，并可實現逃生路徑分析、應急資源調配、應急預案處置等功能，為撫州市智慧旅游建設提供數據服務和技術支持，也有利于提升撫州市景區 服務水平和品牌形象，提升旅游監管部門監督力、執行力、公信力。旅游公共服務及應急預警系統架構圖3.1.10. 城市內澇及擁堵信息警示子系統 通過在城市重點易澇點布設傳感器感知系統反饋信息，及時通過公路顯示屏及手機 APP，及時通知附近人群、車輛現場相關天氣、城市內澇情況、交通擁堵 等，同時在出現警情時自動關聯城管、市政、交管等部門及時排澇。系統為出行 者和交通監管部門提供實時交通信息，有效緩解交通擁堵，快速響應突發狀況， 為江西省撫州市大動脈的良性運轉提供科學的決策。城市內澇監測系統界面圖 3.1.11. “智慧河長”電子政務子系統 “智慧河長”電子政務主要包括政務門戶網站、政務內網，系統架構如下圖所示。“智慧河長”電子政務政務內網用戶政務門戶網站智慧撫河信息發布旅游應用在線辦事交通應用信息服務應用集成網上監督信息服務行政主管機構公眾用戶“智慧河長”門戶網站與政務系統架構圖 政務門戶網站是各級河長發布信息的重要窗口為公眾、企事業單位和政府部門提供“河長制”相關的宣傳報道信息及公共服務。 政務內網門戶是電子政務應用的入口，各業務應用和公開信息主要用于各級“河長”會商決策及政務管理業務，涉及范圍主要包括：河道管 理、河道水環境、水生態、環保（水