方案的制定能最大程度的减少活动过程中的盲目性，保证各项事宜的有序开展，那么方案改如何进行书写呢？以下是小编收集整理的《气象预警系统建设方案》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。
第一篇：气象预警系统建设方案
气象灾害预警系统解决方案
一、气象灾害预警广播概述
近年来，由于人类活动和自然因素的综合影响，全球气候呈逐年变暖趋势，大范围不规则异常天气不断涌现，极端天气事件频繁发生，给社会经济发展、人民生命财产安全带来重大影响和破坏，也使人类赖以生存的生态环境遭到直接威胁。“哥本哈根世界气候大会”的召开, 证实各国政府和国际机构对此都高度重视，应对复杂、多变的气候环境已成为关乎人类、关乎世界的重要课题。
我国幅员辽阔、地势复杂、季风气候明显，极端天气气候事件导致的灾害比较频繁，暴雨、洪涝、干旱、冷害、冻害、寒害、暴雪、冰雹、大雾、暴雷、龙卷、大风、热浪、沙尘暴、干热风、连阴雨、热带气旋等气象灾害时有发生。尤其是近年天气经常走极端，气象灾害呈现种类多、范围广、强度大的特征，气象灾害每年造成的损失占整个自然灾害的70%左右，造成的直接经济损失占GDP的3-6%左右，利用科技手段防灾减灾，已经成为各级政府、水利局、气象单位、广播电视局、防洪抗旱办公室等的重要施政内容。
气象灾害预警广播系统是采用国际先进的INTERNET、蜂窝网络带宽传输、UTP/Gn接入、嵌入式文本语音转换、LED 显示控制等技术，设计的集“无线文字转语音应急广播”和“无线LED 显示屏发布”于一体的气象灾害预警广播系统。可快速、及时、准确地将各类信息，特别是气象灾害预警信息传播给社会公众，扩大气象信息覆盖面，解决气象信息“最后一公里”问题，提高气象灾害预警能力，达到最大限度防灾减灾的目的。
二、气象灾害预警广播设计原则
气象灾害预警广播方案设计遵循“先进科学、稳定可靠、方便扩展、经济适用、安全保密”的原则。并综合考虑施工、维护等重要因素，同时也为今后的发展、扩建、改造等留有余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的，设计方案具有科学性、合理性、实用性。
2.1先进科学性：
充分利用INTERNET、蜂窝网络带宽传输、UTP/Gn接入、嵌入式文语转换、LED 显示控制等先进技术设计，采用目前先进的系统软件平台及终端设备，不但能够满足气象、农业、科技等信息及时、快速、准确发布需要，而且能够作为国家三农服务政策宣传的舆论媒介，是我国新农村建设的服务载体和舆论支撑。
2.2稳定可靠性：
由于气象灾害预警广播系统使用环境的特殊性，必须保证系统工作相对稳定可靠。一是中心系统的可靠性，选用稳定可靠的WINDOWSXP和工控机作为气象灾害预警广播平台载体，气象预警广播平台具有权限操作功能，从应用上保证了系统的可靠运行发布;二是国内优质的LED控制卡和显示屏硬件故障率低，嵌入式文语模块支持多种文字、字符等实时转为语音，扩音机等外设电源采用干触点控制，都保证了终端显示和播报的可靠性。三是通信机制可靠，系统传输采用具有大面积稳定覆盖的无线移动通信网络，数据传输高效可靠性不容置疑。
2.3方便扩展性：
目前气象灾害预警广播系统能够支持现有的各类无线通信接入，GSM 通信系统、GPRS 通信系统，并实现了这些系统的并网运行，今后通过开发和安装相应的通信接口协议即可实现其他未来通信系统的接入。
2.4经济实用性：
整个系统的操作以方便、简洁、高效为目标，既充分体现快速反应的特点，又能便于操作人员进行信息设置、发布和广播。
2.5安全保密性：
对于系统的管理实行严格的权限管理，只有持有一定权限的密钥才能访问、监控、管理、操作，确保系统使用安全可靠，杜绝不法分子非法盗用平台宣传。
三、气象灾害预警广播功能特点
3.1气象灾害预警广播功能
文语转换：支持气象等信息文字转语音广播输出。
LED显示：支持气象等信息文字转LED显示。
定时播报：支持气象等信息定时自动语音播报和LED显示。
紧急播报：支持手动发送信息紧急自动语音播报和LED显示。
播报设置：支持语音男/女声选择，音调和语速可按需设置。
显示设置：支持LED显示文字滚动速度设置。
次数设置：支持语音播报、LED显示信息次数设置。
身份鉴别：支持信息发送者身份锁定和鉴别，非法信息不予接收和播报。
状态监测：支持发送状态实时监测，信息发送成功与否软件有明确提示。
外设控制：支持扩音机电源自动控制功能。
多元文本：支持GB2
312、GBK、BIG
5、UNICODE四种内码格式文本。
3.2气象灾害预警广播特点
广域覆盖：无线移动网络在全国31个省的城市和农村均有良好覆盖，基本上在手机可以打电话的地方都可传输气象灾害预警广播。
永远在线：系统只要激活无线预警广播应用后，将一直保持在线，类似于无线专线网络服务。
按量计费：无线专线网络服务虽然保持一直在线，但只有产生通信流量时才计费，费用低廉。
高速传输：采用蜂窝网络带宽传输，可支持53.6Kbps的峰值传输速率，传输速率高，传输速度快。
实时发布：随时发布和接收信息，且可以定时或立即显示和播报。
扩展无限：在全国范围内，只要无线GPRS 网络覆盖的地方都可以使用，不受距离和位置的限制。
安装方便：只要有无线移动网络，气象灾害预警广播终端接通电源即可。
四、气象灾害预警广播组成
4.1气象灾害预警广播发布平台
在省、市、县或镇建立气象灾害预警广播发布平台，定时/手动发布所辖范围各类气象、防汛、灾害、农业、科技、事政等综合信息，并通过无线移动网络空中发送。
4.2气象灾害预警广播接收终端
在区、镇或村建立气象灾害预警广播接收终端，通过电子显示屏将发布信息LED文字滚动显示，并转换为语音(男声、女声可选)通过已有扩音机经大喇叭(高音喇叭)播放出来。将气象等信息实时通知，使农民防患于未然。
说明：文字滚动的速度和次数，高音喇叭语音播出次数可通过气象灾害预警发布平台根据需要随意设置。
五、气象灾害预警广播原理
5.1气象灾害预警广播原理
气象服务/科技信息发布工作人员，通过操作和使用接入INTERNET网络的气象灾害预警广播平台，将天气预报、病虫灾害、地质灾害、科技兴农、时政方针、应急情况等信息定时或手动发布。经TCP/IP协议对所发布信息数据进行分组、封装送入INTERNET传输，再由INTERNET骨干网的Gn接口与无线移动通信网络的GTP隧道协议对接，用UPP/IP协议报作为承载层将气象灾害预警广播信息送至无线移动通信网络。无线移动通信网络在全国31个省的城市和农村均有良好覆盖，基本上在手机可以打电话的地方都存在无线移动通信网络。气象灾害预警广播信息便通过无线蜂窝宽带网络传输技术在无线移动通信网络中分组交换传输覆盖。
气象灾害预警广播(也成无线预警)终端是基于无线移动通信网络进行数据和语音通信的，能够实现将GSM/GPRS数据、文字、短信息、直接电话拨号，转换为模拟语音信号并进行放大输入，能够将GSM/GPRS数据、文字、短信息转换为LED实时显示。并可将接收信息与否状态上报气象灾害预警广播平台。
5.2气象灾害预警广播原理图
5.3气象灾害预警广播终端介绍
HY-8001隶属于气象灾害预警终端，是基于覆盖全国的无线移动网络的气象灾害预警广播系统接收设备。是采用国际先进的INTERNET、蜂窝网络带宽传输、UTP/Gn接入、嵌入式文语转换、LED 显示控制等技术，设计的集“无线文转语应急广播”和“无线LED 显示屏发布”于一体的气象灾害预警广播系统。可快速、及时、准确地将各类信息，特别是气象灾害预警信息传播给社会公众，扩大气象信息覆盖面，解决气象信息“最后一公里”问题，提高气象灾害预警能力，达到最大限度防灾减灾的目的。
HY-8001终端设备符合工业级设计标准，优化电磁兼容设计，具有超强的可靠性。内嵌PPP、TCP/IP、DDP等多种协议，除语音转化之外，还可实现用户设备到数据中心远程透明数据通信。设备即插即用，安装简单，使用方便。
硬件特性：
工业级设计，宽温度适用范围，满足各种恶劣环境的需求
支持电源过压过流保护
支持RS232串口通讯：
支持监听喇叭，监控短信和电话转换为语音信号后的播出情况
支持设备状态自检以及设备状态实时上报功能
通讯接口做防浪涌设计
系统运行状态LED指示
支持短信文字、拨号通话和无线对讲信息转语音广播输出
支持GPRS/GSM网络的数据和语音通信
数据传输功能特性：
透明数据传输与协议转换;
支持虚拟数据专用网APN;
可向1~5个中心同时发送数据(固定IP或动态域名地址);
支持点对点、点对多点、多点对多点对等数据传输;
短消息数据备用通道;
可兼容组态软件;
支持多种电力通讯规约;
根据用户的特殊需求定制;
通过串口进行软件升级;
支持图形界面远程配置与维护;
自诊断与串口告警输出;
语音模块功能特性：
终端内嵌语音合成模块，提供语音合成通信协议，方便服务器下发语音播报信息内容，语音合成模块的功能特点如下：
可合成任意的中文文本，支持英文字母的合成;
支持GB2
312、GBK、BIG
5、UNICODE四种内码格式的文本;
具有智能的文本分析处理算法，可正确的识别和处理数值、号码、时间日期及一些常用的度量衡符号，具备较强多音字处理和中
文姓氏处理能力;
双发音人：男声、女声;
清晰、自然、准确的文语音合成效果;
集成提示音效，针对某些行业领域的常见语音提示音;
支持多种控制命令，包括：合成、停止、暂停合成、继续合成等;
支持多种文本控制标记，提升文本处理的正确率;
支持休眠功能，在休眠状态下可降低功耗;
Line out音频输出;
语音合成通信协议：
帧结构由4部分组成：
帧头 数据长度 数据区 结束符
„AST‟ 3个字节 GB2312码 „AED‟
示例：
语音播报内容：今天晴转多云，明天白天多云转阴，午后到傍晚有阵雨，风力二三级，22到29度。
完整帧为:AST038今天晴转多云，明天白天多云转阴，午后到傍晚有阵雨，风力二三级，22到29度。AED
所选模块:工业级手机模块
工作环境：
模块工作温度:-30°C～75°C
器件工作温度:-40°C～85°C
湿度范围:0-95%，非冷凝
储存温度:-40°C～85°C
电源：
电压范围:DC5V～16V
标准电源:DC5V/1000mA
功耗:通信时平均电流100mA@+5VDC
空闲时:35mA@+5VDC
接口：
天线接口:50Ω/SMA 阴头
接收灵敏度:-104dbm
SIM卡:3V/5V
用户数据接口:RS232(工业级3.81mm插座)
波特率:1200～115200bit/s
语音接口：标准莲花端子输出
LED输出：RS232串口输出
电源控制接口：两芯插座
六、气象灾害预警广播意义
随着农村经济发展和农民生活水平提高，农业、农村、农民对气象信息特别是灾害性天气信息的需求急剧增强，但针对农村和农民的气象信息发布手段仍显单一，在很大程度上影响着农村气象防灾减灾工作的开展。建设农村气象灾害预警广播平台，安装气象预警LED显示屏和气象灾害应急广播系统，是加强区域性气象防灾减灾基础设施建设，有效提高气象灾害预警能力的重要途径。对农村来讲，“大喇叭”最普及、最方便、最经济、覆盖面最广，“气象灾害预警广播接收机+大喇叭+显示屏”的模式，彻底解决了气象信息到农村“最后一公里”的问题，可以大大提高农民防灾减灾的能力，带来巨大的农业经济效益。
第二篇：唐山市气象气象灾害监测预警与信息发布系统建设的调查与思考.doc
唐山市气象监测预警系统及信息发布系统建设
的调查与思考
唐山市气象台 于志明
《国务院办公厅关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》(国办发〔2011〕33号)提出：“加强气象灾害监测预警及信息发布是防灾减灾工作的关键环节，是防御和减轻灾害损失的重要基础”。 “加快构建气象灾害实时监测、短临预警和中短期预报无缝衔接，预警信息发布、传播、接收快捷高效的监测预警体系。力争到2015年，灾害性天气预警信息提前15—30分钟以上发出，气象灾害预警信息公众覆盖率达到90%以上”。近几年，唐山市气象局非常重视气象灾害监测预警系统和信息发布系统的建设，气象灾害监测预警能力有很大提高，减少了因气象灾害造成的损失，为唐山市的防灾减灾工作做出了突出的贡献。本人通过一年来的调查和体会，认为唐山市的气象灾害监测预警系统和信息发布系统有必要根据新形势和新要求进一步改进与完善。
一、唐山市气象灾害监测预警系统及信息发布系统的现状。
1、气象灾害实时监测系统。
唐山市气象局近年来建设了200来个两要素区域自动气象站、三个海岛自动气象站、一个海上大浮标自动气象站，五套GPS水汽观测设备，安装了五套闪电定位仪和大气电场仪，安装了风廓线雷达。部分县(市)自主建设了一些六要素区域自动气象站和小气候观测站，唐山、遵化、迁安三地购置了气象应急指挥车。加之十一个国家级自动气象观测站资料，上级下发的MICAPS资料、卫星观测资料和雷达观测资料，组成了气象灾害实时监测系统。
2、预测预报系统的现状。
唐山市气象局现在的短临灾害性天气的预测预报除了依靠预报员的预报经验以及利用以往总结的灾害性天气预报指标进行预测预报外，对北京市气象局研发的短时临近预报系统(VIPS)进行了本地化运行，自主开发了基于卡尔曼滤波的温度精细化预报方法，正在对中国气象局推广的短临预报业务系统(SWAN)进行本地化应用研究。
3、气象灾害信息发布系统现状。
唐山市气象局的气象灾害预警信息的发布手段有电话、传真、96121电话语音自动答询、气象网站、官方微博、广播、电视、手机短信、电子显示屏等。服务对象涉及社会的各行各业，近年来逐步建立了气象信息员队伍，气象灾害预警信息能覆盖全市的农村、学校、厂矿和社区。
二、唐山市气象灾害监测预警系统存在的问题
1、各单位购置的多要素自动气象站、小气候观测站、应急指挥车的观测资料都落到本地，现代化的气象监测设备采集的信息未能集合到一起，市气象台负责全市灾害性天气的监测预警、气象预报的制作和气象服务的指导工作，但市气象台的业务人员有时不能及时调取气象监测资料，使这些现代化设备的作用大打折扣。
2、唐山市气象局灾害性天气的短临预测、预报工具特别是精细化预报产品还较少，有时还主要靠预报员的预报经验进行灾害性天气的预测预报。所发布的气象灾害预警信息在时间、强度、落区上有时会出现较大的误差。
3、由于现有的预警信号发布及解除的自动化程度较低，加之天气预报技术水平限制，气象灾害的监测预警还不能做到100%准确，有时会出现较大的误差。受目前预警预报能力的制约，各级台站为了避免灾害性天气漏报，普遍存在预警信息发布过多、过滥现象，容易引起接收人员的信息疲劳，不能很好地起到灾害预警信息的效果。
三、唐山市气象灾害监测预警和信息发布系统建设构想。
1、建立气象灾害实时监测综合显示平台。
由于县气象局的业务人员较少，预测预报技术力量不足，气象灾害的监测预报预警主要是由市气象台的预报业务人员负责，所以，应对现有的气象监测设备进行整合，在市气象台建立数据处理中心站和监测信息显示平台，使各种监测资料均能在市气象台显示，实现全市所有气象台站的资料共享。以便市县两级业务人员都能通过对各种资料的综合分析，提高气象灾害的预测预报准确率。
2、加强数值天气预报产品的本地化应用。
目前，MICAPS、VIPS、SWAN 等主要数值预报业务模式日趋完善，中央气象台、省气象台下发的其他数值预报产品也很多，市级气象台应加强这些数值预报产品的检验、解释应用和本地化工作，注意分析不同模式的差别、倾向性以及同一模式对目标系统预报的稳定性等问题，逐步完善本地的天气预报指标，使天气预报的制作逐步摆脱以半经验、半主观和定性描述为主的现状，减少或消除订正预报的主观随意性，提高天气预报和灾害性天气预警的准确率。
3、加强精细化天气预报与灾害性天气预警工具的研发与引进。 随着唐山经济社会的发展，对天气预报准确率和精细化程度要求越来越高，预报业务人员应不断总结预报经验，根据业务工作实际需要开发一些精细化天气预报与灾害性天气预警产品，不断提高灾害性天气预警强度、落区、时段的精度。
2008年北京奥运会，北京市气象局开发了许多精细化天气预报产品，经过几年的运行，这些精细化天气预报产品经过修改完善已基本成熟，唐山市和北京毗邻，气象条件相似，唐山市气象台可根据需要引进北京市气象局的精细化天气预报产品，周边兄弟气象台站也有许多好的预报预警工具和经验。这些成果结合唐山市的实际情况进行本地化后即可投入业务化应用。
4、完善气象灾害信息发布系统建设。
为解决预警信息过度发布问题，同时又不至于发生漏发少发预警信息，特别是及时让政府管理和涉灾部门得到有关预警信息，以便及时采取防御措施，切实发挥预警信息的灾害警示和灾害防御准备作用。可采取“预警信息早通气机制”，在预警信息发布前的若干小时，即可向政府管理部门和涉灾部门发布在未来数小时将发生有关气象灾害预警信息，以便有关部门及时采取防御措施;而在气象灾害来临之前，再向公众发布气象灾害预警信息，避免气象灾害预警对公众过多过度发布问题。 进一步完善预警信号种类和级别标准。在中国气象局颁布的《气象灾害预警信号发布与传播办法》的基础上，根据区域天气气候特点、地形地貌特征、工农业生产和百姓生活需求等，不断完善预警信号种类和级别标准。一是调整充实预警信号的分类，在中国局现有台风、暴雨、高温、寒潮、大风等14 类预警信号的基础上，根据实际情况增强预警信息与本区域灾害性天气的吻合度。二是修订预警信号的级别标准，根据气象灾害的类型以及可能造成的危害，尝试制订分地域的预警信号级别，增强预警信号与实际灾情的关联度，同时应适当减少低级别预警信号发布的频次，以避免其影响度、指导性的效果。
四、几点建议。
1、应协调有关科室和相关的县气象局将区域气象灾害监测资料整合到市气象台，由市气象台建设气象灾害综合监测平台供全市各气象台站共享。
2、针对气象灾害的监测预警和信息发布，市局应设立一些局内科研项目，鼓励业务人员钻研业务和自主开发。
3、应加强与兄弟台站的学习和交流，引进其他气象局相关的精细化气象预报工具和科研成果，并尽快进行本地化应用。
以上是本人一些粗略的调查和不成熟的想法，有错误和不足之处欢迎批评指正。
2011年11月3日
第三篇：气象预警信息发布系统设计定稿_(2)
气象预警信息发布系统工程设计
班级：09系统一班 姓名：姜培 学号：20091325037
【摘要】：我国是自然灾害频发的国家之一，其中气象灾害或与气象有关的灾害造成失占整个自然灾害造成损失的70%以上。气象灾害给人类造成的危害十分严重，特别是重大的灾害性天气对国民经济、群众生活以及国家安全所造成的损失更为直接，带来的灾难更为深重。我国每年因各种气象灾害造成的经济损失约占国内生产总值(GDP)的3%-6%。加强对气象灾害的预警，将气象预警信息及时、准确、最大范围的传达到需要预警的地区，成为目前迫切需要解决的重大课题。
论文主要针对公众聚集场所和广大农村及偏远山区预警信息的覆盖发布目标。试图建立起有针对性的预警信息发布系统并设计完成信息发行终端设各，文字显示和语音播报预警信息，达到预警目的。针对人群聚集的公众场所预警信息发布形式单
一、效果差、无法语音播报等问题，设计和实现了基于GSM网络的气象预警LED屏信息发布子系统，主要功能是通过中控平台控制，将气象预警信息及时准确在各个需要预警地区的LED屏上文字滚动显示，同时利用文语转换，同步播放语音信息，达到预警目的。针对广大农村及偏远山区预警信息无法覆盖、预警接收设备欠缺的问题，同时由于这些地区可能无GSM网络覆盖，或LED屏不便安置等原因，设计和实现了基于无线广播网的气象预警专用调频接收机信息发布子系统，主要功能是通过中控平台控制，利用调频多工在RDS信道上传播预警信息和控制信息，使具有RDS功能的专用接收机接收顶警文字信息并自动跳转到预警频道。达到预警目的。
一、气象灾害的涵义及气象灾害的破坏性
大气变化产生的各种天气现象对人类的的生命财产和国民经济建设以及国防建设等造成直接或间接的损失，称为气象灾害。诸如狂风刮倒房屋;暴雨引起洪涝淹没田地：长期无雨形成干旱，枯死庄稼，渴死人畜：高温酷暑和低温严寒造成病人增加、死亡率增高;雷电击死击伤人畜或引起火灾等等。气缘灾害可分为天气灾害和气候灾害。天气灾害是指一次天气过程，如某一次热带气旋、某一次暴雨、某一次龙卷风等造成的灾害。气候灾害是指气候异常而造成的灾害。如该下雨的季节不下雨，该冷不冷，该热不热等反常天气现象的出现，导致人类及动植物的不适应，.影响人类社会活动及生产活动，危及动植物的正常生长发育，造成经济损失和其他损失。
气象灾害给人类造成的危害十分严重，特别是重大的灾害性天气对国民经济、群众生活以及国家安全所造成的损失更为直接，带来的灾难更为深重。根据中国气象局预测减灾司的统计： 1998年长江、松花江、嫩江等发生全流域性特大洪水，全国29个省(区、市)受到洪涝灾害的影响，受灾严重的有11个省(区、市)，全国因洪涝灾害受灾人口达1.8亿人(次)，成灾l.2亿人(次)，因灾害死亡4150人，紧急安置转移1839.3万人，经济损失达2550亿元：2003年，淮河流域特大洪水因连续强暴雨过程而形成，经济损失达285亿元。上述列举的实例表明，气象灾害，特别是重大气象灾害造成损失是相当巨大的。因此，重视气象灾害的预测、预报及防御，加强对气象灾害的预警，最大限度降低气象灾害损失刻不容缓，如何将气象预警信息及时准确的传达到灾害发生地，最大程度的降低灾害损失，成为目前迫切需要解决的重大问题。
二、气象预警系统的建立
1、 系统建立的目的
气象预警系统建立的主要目的就是改善传统的气象预警发布模式， 将气象预警信息制作与发布实现一体化，减少不必要的操作工序，使预警信息发布流程大为简化。
2 、系统主要功能
气象预警发布系统是集实况监测、天气分析、气象预警信息制作、发布及查询于一体的气象业务应用平台。其主要功能为制作气象预警信息， 并以LED显示屏、收音机、文本、手机短信、“12121”文件以及网页的形式发布。
论文设计和实现的气象预警信息发布系统利用中控平台统一管理预警信息，两个子系统分别利用GSM网和无线广播网进行通信，各自针对不问人群和不同场所，互相补充，达到预警信息的最大覆盖，为推进气象预警发布工作的实施提供了一种方案和思考，同时对两类子系统的设计方案、硬件构成、功能实现及预警信息发布的控制和实施过程等关键问题，给出了设计方法和问题的解决方案
三、气象预警信息发布国内外研究现状 1.国外研究现状
近年来，随着全球气候变暖，极端气候事件不断发生，在目前的科技条件下,还不能准确预报气象灾害。为尽量减少灾害夺去人们生命和财产的损失，各国都在寻求有效地气象灾害预警机制。
莫斯科气象局预测或监测到灾害天气时，将气象信息通过广播、电视、报纸等大众传媒，特别是电台及时将有关信息传达给大众。德国“危机预防信息系统”(DENIS)是一个开放的互联网平台，提供各种危急情况下如何采取防护措施的信息，为在灾害临近前尽快通知公众预警，德国在2001年10月开始运行一套新型卫星通信系统。通过卫星，然后通过电台、电视台传播出去，速度只需几秒钟。韩国消防防灾厅实施对灾害多发地区的居民实施手机文字和语音短信发向灾害警报的方法，减少居民因无法接到灾害信息而受到的损失，在山谷等手机信号难以覆盖的地方，增设自动警报设施。
2.国内研究现状 国内在气象预警信息发布方面的研究工作起步较晚，应用水平也较低，特别是，可实时监控、便于业务化管理的综合预警信息发布平台的建立，以及专用气象预警接收设备的研究几乎是空白。山东省为加强突发公共事件预警能力，利用人民防空警报系统发布灾情警报。广东、陕西、河南等其它省基本通过手机短信、广播、电视、报纸和网络媒体进行公众预警。近两年各省也在研究利用电子显示屏发布预警信息的方式。
3. 论文主要研究内容概述
论文主要研究内容可概况为三个方面：信息发布端软件设计，LED屏子系统的硬件设计和软件实现，专用接收机子系统的硬件设计和软件实现。
论文针对不同人群和不同场所气象预警信息发布工作的实际需要，设计和实现了两个子系统，其中气象预警LED屏信息发布子系统基于GSM网络，主要针对人员聚集的公共场所，接收终端嵌入手机模块、语音转换模块、信息采集模块，由主控板统一控制，预警信息通过GSM网络与发行中控平台通信：气象预警专用调频接收机信息发布子系统基于无线广播网络的RDS和SCA技术，主要针对广大农村及偏远山区，接收终端嵌入RDS和SCA的解码器，预警信息通过无线广播网与中控平台通信，论文主要讨论了这两类子系统的设计方案、硬件构成、主要功能及预警信息发布的实现过程。同时，介绍了对两类子系统进行统一管理和监控的预警信息发布中控平台。 论文所做的主要工作包括：
讨论了系统信息发布端的软件设计和通信建立，在接收端硬件设计和软件实现的基础上。实现了由中控平台统一管理预警信息，两个子系统各自针对不同人群和不同场所分散发布，互相补充的预警综合系统，达到预警信息的最大覆盖，为推进气象预警发布工作的实施提供了一种方案和思考。
针对人群聚集的公众场所预警信息发布形式单
一、效果差、无法语音播报等问题，设计和实现了基于GSM网络的气象预警LED屏信息发布子系统，主要功能是通过中控平台控制，将气象预警信息及时准确在各个需要预警地区的LED屏上文字滚动显示，同时利用文语转换，同步播放语音信息，达到预警目的。
针对广大农村及偏远山区预警信息无法覆盖、预警接收设备欠缺的问题，同时由于这些地区可能无GSM网络覆盖，或LED屏不便安置等原因，设计和实现了基于无线广播网的气象预警专用调频接收机信息发布子系统，主要功能是通过中控平台控制，利用调频多工在RDS信道上传播预警信息和控制信息，使具有RDS功能的专用接收机接收预警文字信息并自动跳转到预警频道。达到预警目的。 全文有5个章节组成，各章主要内容安排如下：
第一章：绪论，主要介绍论文选题的背景及研究意义，大致介绍了气象预警信息发布国内外目前的研究现状，初步介绍了论文的研究内容和章节安排。
第二章：系统的总体结构设计，介绍了该系统建设的需求情况，分析了系统的总体结构，特别对本论文重点研究的两个子系统的信息发布总方案进行了概要性的说明。 第三章：系统发布端设计，介绍了信息发布中控平台的结构和功能，说明了中控平台对子系统信息发布过程的建立和信息管理的功能实现。
第四章：总结，对全文内容进行了概括性总结，对下一步研究工作提出了展望。
四、总结
气象灾害给人类造成的损失越来越引起社会的广泛关注，提高气象预报能力，加强灾害预警，将气象灾害预报的信息最早、最及时、最有效的传递到需要预警的地区，告知人们做好准备。是降低灾害损失的有效途径。
论文主要针对公众聚集场所和广大农村及偏远山区预警信息的覆盖发布为目标。对信息发行端软件设计，有针对性地对基于GSM网络覆盖的LED屏发布端和GSM覆盖不到的调频接收的发布端设计及软件实现等方面做了尝试。实现了在一个信息发布平台对气象预警信息集中统一收集处理和发布，集中管理和监控。利用两个子系统分布式将预警信息针对性的发布到不同场所不同人群中去，文字显示和语音播报预警信息，达到预警目的。
论文主要做了两个方面的工作：基于GSM网络及调频接收机信息发布端软件设计，气象预警信息发布系统技术阐释。
信息发布端软件设计的过程就是信息发布中控平台的建立过程，论文介绍 了中控平台的系统架构、功能组成、数据流程等情况，特别对中控平台如何与 子系统建立连接，如何将预警信息发布到达接收终端，如何统一管理子系统进 行了说明。
基于气象预警发布系统设计就是系统平台的建立和软件设计与实现的过程，论文介绍了系统体系架构及技术架构、数据采集和处理、软件设计与实现等情况，特别对系统体系架构进行了详细说明。
参考文献
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第四篇：预警颜色级别气象预警等级
暴雨预警信号分为四个等级，分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示。
蓝色预警：12小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续。相应防御措施主要有：政府及相关部门按照职责做好防暴雨准备工作;学校、幼儿园采取适当措施，保证学生和幼儿安全;驾驶人员应当注意道路积水和交通阻塞，确保安全;检查城市、农田、鱼塘排水系统，做好排涝准备。
黄色预警：6小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续。相应防御措施主要有：政府及相关部门按照职责做好防暴雨工作; 交通管理部门应当根据路况在强降雨路段采取交通管制措施，在积水路段实行交通引导;切断低洼地带有危险的室外电源，暂停在空旷地方的户外作业，转移危险地带人员和危房居民到安全场所避雨;检查城市、农田、鱼塘排水系统，采取必要的排涝措施。
橙色预警：3小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续。相应防御措施主要有：政府及相关部门按照职责做好防暴雨应急工作;切断有危险的室外电源，暂停户外作业;处于危险地带的单位应当停课、停业，采取专门措施保护已到校学生、幼儿和其他上班人员的安全;做好城市、农田的排涝，注意防范可能引发的山洪、滑坡、泥石流等灾害。红色预警：3小时内降雨量将达100毫米以上，或者已达100毫米以上且降雨可能持续。相应防御措施主要有：政府及相关部门按照职责做好防暴雨应急和抢险工作;停止集会、停课、停业(除特殊行业外);做好山洪、滑坡、泥石流等灾害的防御和抢险工作。
第五篇：山洪灾害监测预警系统项目方案
山洪灾害监测预警系统
项目方案
目录
第一章 项目概述 .................................................................................................. 3 1.1 项目背景 ...................................................................................................................... 3 1.2 建设目标 ...................................................................................................................... 4 1.3 建设原则 ...................................................................................................................... 5
第二章 需求描述及分析 ...................................................................................... 6 2.1 概述 .............................................................................................................................. 6 2.2 需求描述 ...................................................................................................................... 6 2.2.1. 业务需求 ............................................................................................................. 6 接口需求 ......................................................................................................................... 12 性能需求 ......................................................................................................................... 13 安全需求 ......................................................................................................................... 13 2.3 需求分析 .................................................................................................................... 13 2.4 系统涉众分析 ............................................................................................................ 13 2.5 功能需求分析 ............................................................................................................ 15 2.6 水雨情监测系统 ........................................................................................................ 15 第三章 总体设计 ................................................................................................ 28 3.1 总体设计目标 ............................................................................................................ 28 3.2 总体设计原则 ............................................................................................................ 29 3.3 总体逻辑架构设计 .................................................................................................... 29 3.4 网络系统设计 ............................................................................................................ 31 3.5 平台选择 .................................................................................................................... 32 3.6 标准规范设计 ............................................................................................................ 33 第四章 详细设计 ................................................................................................ 34 4.1 技术架构设计 ............................................................................................................ 34 4.1.1设计思路 .............................................................................................................. 34 4.1.2设计原则 .............................................................................................................. 36 4.2 设计安全 .................................................................................................................... 38 4.3 用户界面设计 ............................................................................................................ 38 第五章 技术支持和服务 .................................................................................... 40 5.1 技术支持 .................................................................................................................... 40 5.2 售后服务 .................................................................................................................... 41
第一章 项目概述
1.1 项目背景
山洪灾害是山丘区在一定强度或持续的降雨下，因特殊的地形地质条件而发生的自然灾害，它具有突发、破坏性大、防治困难的鲜明特点，山洪及其诱发的泥石流和滑坡，往往对局部地区造成毁灭性灾害。山洪灾害具有突发性强、点多面广、破坏力大等特点，往往导致人员伤亡，房屋、田地、道路、桥梁等被毁，甚至导致水库、塘坝、堤防溃决，给国民经济和人民生命财产造成严重危害。
我国是一个多山的国家，山丘区面积约占国土面积的三分之二。据调查，全国2100多个县级行政区中，有1500多个在山区，聚集了全国56%的人口。由于山丘区居住的人口数量多、密度大、分布广，以及典型的季风气候导致的降雨时空分布不均和复杂的地形地质因素等，每年汛期，居住在山丘区的广大群众的生命财产安全都面临山洪、泥石流和滑坡的严重威胁，其中7400万人直接受到影响。
山洪灾害的防御策略是“以防为主，防重于抢”，防御防治的方法是既要采取工程措施，提高工程防洪标准，也要采取非工程措施，建立综合防洪减灾体系，提高防灾抗风险能力。
综上所述，建立山洪灾害监测预警系统，是防治山洪灾害的一项重要的非工程性措施。
1.2 建设目标
山洪灾害监测预警系统主要包括水雨情监测系统和预警系统(系统结构见图1.2-1)。为更好地发挥系统的防灾减灾作用，还需建立群测群防的组织体系，加强宣传培训。
水雨情监测系统主要包括水雨情监测站网布设、信息采集、信息传输通信组网、设备设施配置等。乡(镇)、村自身预警的监测设施，一般以简易的为主;县级以上可根据经济状况和山洪灾害特点，布置有一定技术含量、实用、先进、自动化程度较高的设施。汇入山洪灾害防治信息汇集及预警平台的水雨情监测信息以县级以上的自动遥测信息为主，群测群防水雨情监测信息以乡(镇)、村简易观测信息为主。根据我国山洪灾害范围广、成因复杂的特点，要加密现有水文气象部门的监测站网，以控制水雨情，及时发布预警信息。
预警系统包括基于平台的山洪灾害防御预警系统和群测群防预警系统。基于平台的山洪灾害防御预警系统主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成，在县级以上防汛指挥部门建立，山洪灾害严重的区域应建立该系统，以获取实时水雨情信息，及时制作、发布山洪灾害预报警报;系统一般要求具有水雨情报汛、气象及水雨情信息查询、预报决策、预警、政务文档制作和发布、综合材料生成、值班管理等功能，并预留泥石流、滑坡灾害防治信息接口。群测群防预警系统包括预警发布及程序、预警方式、警报传输和信息反馈通信网、警报器设置等;预警信息、预警方式、预警信号等应根据各地的具体条件，因地制宜地确定，预警方式、预警信号应简便，且易于被老百姓接受。
图 1.2- 1 山洪灾害监测预警系统结构图
1.3 建设原则
(1)坚持以人为本，以保障人民群众生命安全为首要目标。山丘区暴雨的发生常具突发性，因山高坡陡，洪水汇流快，流速大，加之人口和财产分布在有限的低平地上，往往在洪水过境的短时间内即可造成人员伤亡和财产损失。建设山洪灾害监测预警系统，及时发布预报、警报，保障人民群众生命安全，减少灾害损失。
(2)坚持因地制宜、突出重点的原则。各省(自治区、直辖市)自然条件、经济社会状况不同，山洪灾害的成因及特点、防灾设施、工作基础等也有差别，应根据各地山洪灾害的特点，针对目前防御山洪灾害监测预警工作中存在的问题，总结成功的经验，切合实际地设计和建设监测预警系统。要突出重点，兼顾一般，按轻重缓急要求，逐步完善监测预警系统。
(3)坚持经济实用、稳定可靠、容易实施、便于操作和推广的原则。考虑本地区的暴雨特点、地形地质条件、经济状况、人员分布、交通及通信条件等实际状况，制定监测预警系统设计方案并组织实施。既要利用遥测、通讯、网络和地理信息系统等先进技术，又要充分考虑山丘区的实际条件，可以采用人工观测简易雨量筒、手摇报警器、无线广播、敲锣打鼓等适合当地条件的监测预警方式方法，扩大系统覆盖面，达到既能有效解决监测、通信及预警问题，又能节约投资的目的。同时要保证系统稳定可靠、经久耐用，尽可能地降低使用运行成本。
(4)遵循相关规程、规范。系统设计要以现行的相关水文监测、通信系统组网、软件开发、数据库构建等方面的规程、规范为依据;各种构件优选符合国家标准的型材和通用件，以利于施工的质量控制和系统运行的维护管理。
(5)充分利用现有气象、水文及地质灾害监测预警网，系统建设要与相关行业的规划、建设相协调。目前气象预报站网已基本布设到县级，水情预报站网按流域设置，地质灾害监测站在重点地区也设到县级。应充分利用现有的气象、水文、地质灾害监测预警站网，雨量站网建设要与气象发展规划协调，山洪监测预警要与地质灾害的监测预警相结合。
(6)充分利用已有资料和成果，并与国家防汛指挥系统相衔接。分析确定山洪灾害预警指标、制定监测预警方案等，要充分利用已有资料、成果及积累的经验;山洪灾害监测预警系统是国家防汛抗旱指挥系统的补充，山洪灾害监测预警系统的数据库结构要与国家防汛抗旱指挥系统的数据库结构相统一，技术标准要与国家防汛抗旱指挥系统的标准相衔接。
第二章 需求描述及分析
2.1 概述
山洪灾害监测预警系统就是由水雨情监测系统实时监视水雨情状况，查询统计出雨水情信息，之后由数据汇集系统提供实时天气预报、实时雨量信息、实时/历史台风路径、实时卫星云图等气象信息，滑坡、泥石流等隐患点基本信息及监测信息，并结合群测群防监测到的水雨情信息进行汇集统计，预报给决策子系统，决策子系统经过判断后将危险信息传于预警系统，最后预警系统将信息发给防汛人员，之后在传给社会公众，这样山洪灾害的预警就启动了。
2.2 需求描述 2.2.1. 业务需求
2.2.1.1. 水雨情监测系统
通过建设实用、可靠的水雨情监测系统，扩大山洪灾害易发区水雨情收集的信息量，提高水雨情信息的收集时效，为山洪灾害的预报预警、做好防灾减灾工作提供准确的基本信息。
水雨情监测系统以雨量监测为主，必要时辅以水位监测和流量监测，设计内容主要包含水雨情监测站网布设、信息采集、信息传输通信组网、设备设施配置等。
水雨情监测系统监测项目主要包括降雨量、水位。站类主要包括雨量站、水位站。雨量站监测雨量信息，水位站监测的信息主要包括雨量和水位。根据山洪灾害预警的需要和各地的建站条件，考虑山洪灾害易发区地形复杂、降雨分布不均、群众居住分散、地方经济发展不均衡等实际情况，水雨情监测站可建成简易监测站、人工监测站和自动监测站。
(1)简易监测站
为扩大水雨情信息的监测覆盖面，在山洪灾害防治区内的村、组设立简易监测站。因地制宜地配置简易的雨量、水位观测设施，采用直观、可行的观测方法进行水雨情信息的监测。利用本地区适用的传播方式进行信息的传输，达到群测群防的目的。
简易雨量站采用有雨观测、下大雨加强观测的工作体制，有条件时及时上报;简易水位站在有雨时或接到通知时观测，水位接近成灾水位时加强观测，有条件时及时上报。
(2)人工监测站
对于无条件建设自动监测站，但拥有公用通信资源(程控电话、移动通信网)的地区，按照人工观测站的技术要求建立相应的水雨情人工监测站。采用人工观测和管理的模式，通过语音或通话报汛进行雨量、水位信息的采集和传输。
人工监测站采用定时观测，定时报汛的工作体制，在暴雨天气状态下则加密观测、增加报汛段次。
(3)自动监测站
根据本地区的通信、经济条件，设立雨量、水位自动监测点。采用有人看管，无人值守的管理模式，配置相应的雨量、水位传感器，以及遥测终端及通信终端设备，实现水雨情信息的自动采集、传输。
自动监测站采用定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制;对超短波组网的自动监测站，则采用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制;人工置数信息应有反馈确认的功能。
2.2.1.2. 信息汇集与预警平台
根据各地山洪灾害防御工作的特点和山洪灾害预警决策的需求，利用通信、计算机网络、数据库应用等技术手段，建设省级或市级或县级防汛指挥部门山洪灾害防治信息汇集与预警平台，为收集山洪灾害防治区水雨情数据信息以及其它部门的相关信息、信息查询、山洪预报决策、预警等服务。
山洪灾害防治信息汇集与预警平台是山洪灾害监测预警系统数据信息处理和服务的核心，主要由计算机网络系统和数据库系统组成。基于平台的山洪灾害预警系统结构见图(2.2-1)。
图2.2-1 基于平台的山洪灾害预警系统结构图
计算机网络系统主要为系统数据接收、处理、加工与信息查询、预报决策、预警与信息发布、信息交换等服务提供硬软件平台。
数据库系统主要为系统维护管理、信息查询与服务、预报决策与预警提供数据信息。 在设计信息汇集与预警平台时，各地应结合本地现有的网络结构、通信信道、网管系统、网络设备状况，按照各自的山洪灾害监测预警系统对网络和通信的实际要求，充分利用现有资源，合理制定设计方案。
2.2.1.3. 信息汇集、信息查询子系统
信息汇集子系统与信息查询子系统主要包括监测站的实时数据接收处理和其它相关部门的共享与交换信息的处理以及各类信息的查询服务。
信息汇集子系统主要完成平台所辖各监测站的水雨情信息的实时接收、处理和入库。对其它相关部门的共享与交换信息经处理后按规定的数据库表结构存入数据库中。
信息查询子系统主要为防汛决策部门、系统维护管理等部门提供基于WEB方式的各类数据信息的查询服务。
信息汇集子系统主要由数据接收处理单元(硬件设备)和实时数据接收处理软件构成。 数据接收处理单元主要由数据接收通信设备、数据接收处理计算机、电源以及设备安装设施和避雷系统组成。
各自动监测站点的水雨情信息通过数据传输信道传输到平台后，进入数据接收处理计算
机，通过数据接收软件实时完成监测站水雨情数据的实时接收处理，并存入数据库中。人工观测的水雨情信息通过语音电话报汛方式自动存入数据库中，或通过其它的人工报汛方式收集后采用人工录入的方式存入数据库中。
对于简易监测站的信息可采用事后整理的形式存入数据库。
对于上级部门转发的相关信息经处理后，按照统一的数据格式存入数据库中。 预留气象、国土等部门信息接口，通过信息汇集与预警平台与气象、国土等部门进行信息交换，经处理后存入数据库。
2.2.1.4. 预报决策子系统. 山洪灾害预报决策子系统是基于平台的山洪灾害预警系统的重要组成部分，为各省级、市级或县级山洪灾害防御指挥部门进行山洪灾害预警提供依据。预报决策子系统包括水雨情分析预报、预警信息生成、子系统维护及管理等3个模块。
山洪灾害预报决策子系统具有水雨情分析预报、预警信息生成、系统维护和管理以及信息输出等功能。将现代信息技术和传统技术融入山洪预报预警工作中，增强山洪灾害预测预警能力，提高防灾、减灾决策的科学性。
预报决策子系统建设内容具体为： (1)水雨情分析预报模块
结合实时水雨情、气象预报信息，根据水雨情分析预报模型，对小流域、中小水库水位、流量进行预测，并输出预测结果(文字、表格或图形)。
(2)预警信息生成模块
根据预报成果及预警指标实时编制预警信息，并及时将预警信息发送至预警平台。 (3)系统维护和管理模块
该模块可以对整个系统的内容进行添加和删除，具有控制系统权限的功能。本模块为系统维护管理提供工具。
2.2.1.5. 预警子系统
预警子系统建设是在监测信息采集及预报分析决策的基础上，根据预警信息危急程度及山洪可能危害范围的不同，通过适宜的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到山洪可能危及区域，使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案，及时采取预防措施，最大限度地减少人员伤亡。
预警子系统主要包括预警信息的获取和预警信息的发布。根据预警信息的获取渠道不同，预警信息的获取分为从各级建立的基于平台的山洪灾害防御预警系统获取信息和群测群
防获取信息两种途径。预警信息的发布主要由各级山洪灾害防御指挥部门或者群测群防监测点上的监测人员通过预警信息传输网络和其它方式完成。预警子系统的组成见图2.2-2。
图2.2-2预警子系统组成图
预警流程
(1)基于平台的山洪灾害防御预警流程
在建立了基于平台的山洪灾害防御预警系统的地区，预警信息由该系统的预报决策子系统制作。根据平台设立的防汛指挥部门的级别不同，分为平台设立在县级、市级防汛部门两种情况。县级防汛指挥部门获取发布的预警信息，各乡(镇)政府接收县级防汛部门发布或下发的预警信息，传输给村、组、户。紧急情况下县级防汛部门可直接对村、组发布的预警信息。基于平台的预警流程见图(2.2-3) 。
图2.2-3基于平台的预警流程图
(2)群测群防预警流程
群测群防预警信息的获取来自县、乡(镇)、村或监测点。由监测人员根据山洪灾害防御培训宣传掌握的经验、技术和监测设施观测信息，发布预警信息。县级防汛指挥部门接收群测群防监测点、乡(镇)、村的预警信息，逐级发布。各乡(镇)政府除接收县防汛部门发布或下发的预警信息，还接受群测群防监测点、村和水库、山塘监测点的预警信息。村、组接受上级部门和群测群防监测点、水库、山塘监测点的预警信息。
图2.2-4 群测群防的预警流程图
2.2.1.6. 群测群防的组织体系
由于山洪灾害突发性强，从降雨到发生灾害之间的时间短，且往往在灾害发生时断电、断路、断信号，因此群测群防尤为重要。群测群防组织体系为建立县、乡(镇)、村、组、户五级山洪灾害防御责任制体系，群测群防组织指挥机构主要在县、乡(镇)、村一级建立。
1、县级组织指挥机构的构成
在县级设立指挥部，指挥部与县防汛抗旱指挥部合署办公，由县防汛抗旱指挥部统一指挥。
指挥部设政委、指挥长、副指挥长。成员由发改委、水利、国土、民政、气象、财政、建设、交通、公安、卫生等相关职能部门的负责人组成。
指挥部下设办公室、5个工作组(监测组、信息组、转移组、调度组、保障组)及应急抢险队。
2、乡(镇)组织指挥机构的构成
在乡(镇)设立山洪灾害防御指挥机构，指挥机构设指挥长、副指挥长，成员由水利、国土、民政、气象、建设、交通、公安、卫生等相关职能部门负责人组成。指挥机构下设监测、信息、转移、调度、保障等5个工作组和应急抢险队。
3、村组织指挥机构的构成
各行政村设立以村主任为负责人的山洪灾害防御指挥机构，各村应成立以基干民兵为主体的应急抢险队，确定监测预警员，并造花名册报送乡(镇)、县指挥机构备查。
接口需求
图形库中基础电子地图、水利要素分布图以及公用数据专题图等GIS数据，是由大量空间对象组成，这些空间数据的存储和管理主要有两种方式，即电子地图文件和关系数据库表。
文件形式
将不同的电子地图数据以计算机文件的方式存放于计算机中，采用文件目录的方式管理电子地图。在图形数据根目录下分别建立各自的子目录用于存放基础电子地图、水利要素分布图以及公用数据专题图，在各自的子目录下再建立子目录用于存放不同类别的电子地图文件。
由于是以文件的方式管理电子地图，其安全性只依赖于计算机操作系统。 关系数据库表形式
近年来，一些GIS应用系统开始采用大型数据库系统进行空间数据的管理，这样可以充分利用RDBMS已有的数据管理功能实现海量空间数据存贮与管理、事务处理(Transaction)、记录锁定、并发控制和数据仓库等功能，利用扩展的SQL语言对空间与非空间数据进行操作，同时可以方便地实现长事务和版本管理。尤其使空间数据与非空间数据得以集成在统一的数据平台，从而促使GIS应用与一般应用的无缝集成。同时 利用关系数据库管理空间数据的
关键在于面向对象的空间数据模型的采用。面向对象的空间数据模型的采用改变了原有GIS中图形与属性分离的概念，反映空间对象的几何图形数据只是作为一个属性字段(如BLOB字段)与其它非空间属性存贮于关系数据表的一行中。这种数据模型可以方便地定义空间对象之间、空间对象与非空间对象之间的关联关系和规则，能更好地对现实世界建模。
目前使用此技术的有ESRI ArcSDE和Oracle Spatial，MapInfo SpatialWare、SuperMap SDX+等。
性能需求
1、对软件系统的各类人机交互操作、信息查询、图形操作等应实时响应;信息查询、操作、输入界面用图形、文字和数据三种方式在计算机上展现，数据表格应具有报表打印功能;系统的操作要求简单易用。
2、采用WebGIS方式执行GIS的分析任务。通过标准的浏览器(如 IE)来访问地图服务，对于水雨情监测、预警响应的相关处理，均要求能在GIS上进行可视化处理查询，并能实现无级缩放，具备等雨量线、等雨量面等绘制功能。推荐采用1:50000的电子地图，如果没有条件，也可采用1:250000的电子地图;
3、速度要求：
WEBGIS响应速度：<5秒; 复杂报表响应速度：<5秒; 一般查询响应速度：<3秒;
安全需求
安全性要求：用户认证、授权和访问控制，支持数据库存储加密，数据交换的信息包加密，数据传输通道加密，可采用64位DES加密算法，发生安全事件时，能以事件触发的方式通知系统管理员处理;
可靠性要求：应能够连续7×24小时不间断工作，平均无故障时间>8760小时，出现故障应能及时报警，软件系统应具备自动或手动恢复措施，自动恢复时间<15分钟，手工恢复时间<12小时，以便在发生错误时能够快速地恢复正常运行，软件系统要防止消耗过多的系统资源而使系统崩溃;
2.3 需求分析 2.4 系统涉众分析
1 简易观测站：需观测员用透明盛水器皿进行雨量观测，河边需有观测员用水尺桩对水位进行观测。
2 人工观测站：观测员根据水位观测尺按照报讯的要求，以语音、短信或通话方式进行报讯。中心站工作人员记录后将信息录入计算机。
3 自动监测站：无人使用，有人看管，系统自动采集数据。
4 根据地势的不同，采用卫星，超短波，短信，gprs，pstn进行数据传输。 5 信息汇集与预警平台：防汛决策部门、系统维护管理部门的工作人员将通过浏览器对信息汇集子系统，信息查询子系统，预报决策子系统，预警子系统进行增加、删除、修改、查询的操作。
6 预报决策子系统：工作人员将得到的信息打印成表格，进行人工报警或自动报警;系统维护模块分三个权限，系统管理员、预报分析用户、信息查询用户。系统管理员掌握预报决策系统的管理权限，并可以对整个系统的内容进行修改、添加和删除，管理员可以通过此模块控制系统的发布权、删除权、表现权等所有事项;预报分析用户可查询、调用相关数据，实现水雨情分析预报，写入预警信息;信息查询用户只能查询其中内容，不能向数据库中更新、删除、写入数据。
7 预警子系统：预警信息的发布主要由各级山洪灾害防御指挥部门或者群测群防监测点上的监测人员通过预警信息传输网络和其它方式完成。根据预警信息获取途径不同，预警发布权限归属不同的防汛负责人(或防汛部门)。建立了基于平台的山洪灾害防御预警系统的地方，预警发布权限归属其对应的防汛负责人(或防汛部门)，即：平台建立在县级，预警发布权限归县防汛负责人(或防汛部门)。依靠群测群防进行预警的地区，预警发布权限归属县级、乡(镇)、村的防汛负责人(或防汛部门)和监测员。
8 群防群测组织体系：
(1)在县级设立指挥部，指挥部与县防汛抗旱指挥部合署办公，由县防汛抗旱指挥部统一指挥。
指挥部设政委、指挥长、副指挥长。成员由发改委、水利、国土、民政、气象、财政、建设、交通、公安、卫生等相关职能部门的负责人组成。
指挥部下设办公室、5个工作组(监测组、信息组、转移组、调度组、保障组)及应急抢险队。
(2)在乡(镇)设立山洪灾害防御指挥机构，指挥机构设指挥长、副指挥长，成员由水利、国土、民政、气象、建设、交通、公安、卫生等相关职能部门负责人组成。
指挥机构下设监测、信息、转移、调度、保障等5个工作组和应急抢险队
(3)各行政村设立以村主任为负责人的山洪灾害防御指挥机构，各村应成立以基干民兵为主体的应急抢险队，确定监测预警员，并造花名册报送乡(镇)、县指挥机构备查。
2.5 功能需求分析 2.6 水雨情监测系统
2.3.2.1.1. 简易监测站
为扩大水雨情信息的监测覆盖面，在山洪灾害防治区内的村、组设立简易监测站。因地制宜地配置简易的雨量、水位观测设施，采用直观、可行的观测方法进行水雨情信息的监测。
雨量、水位的观测：
(1)雨量观测 ：为便于观测员能直观和方便地观测雨量，承水器皿可设计为透明的装置，并根据区域内雨情的临界值或降雨强度，在承水器皿外进行划分或标注明显的预警标志。
(2)水位观测：在岸边修建简易的水尺桩，水尺桩可设计为木桩式或石柱型;对于无条件建桩的观测站，可选择离河边较近的固定建筑物或岩石上标注水位刻度;水位观测尺的刻度以方便观测员直接读数为设置原则，各地应根据当地的实际情况，以现场标注致灾的临界水位值的方法，作为预警的标准。
通信方式：
简易监测站的设站目的是群测群防。当降雨将可能达到临界雨量值或水位将可能达到临界水位值时，观测员可采用人工传递或采用对讲机报告给乡(镇)、村防灾负责人，有条件的可采用电话或手机逐级报送到县级防御指挥部;紧急情况时，可直接向村、组、户发出预警。有条件的地方可给观测员配置对讲机、移动电话等。
2.3.2.1.2. 人工监测站
对于无条件建设自动监测站，但拥有公用通信资源(程控电话、移动通信网)的地区，按照人工观测站的技术要求建立相应的水雨情人工监测站。采用人工观测和管理的模式，通过语音或通话报汛进行雨量、水位信息的采集和传输。
人工监测站采用定时观测，定时报汛的工作体制，在暴雨天气状态下则加密观测、增加报汛段次。
雨量、水位观测：
(1)雨量观测：应配置虹吸式雨量观测设备;确定设备的安装方式，设计必要的安装设施;观测员按照报汛的要求，以语音或通话方式进行数据传输。
(2)水位观测：对于新建的水位站需修建水位观测尺和观测道路;观测员按照报汛的要求，以语音、短信或通话方式进行报汛。
通信方式：
人工监测站通常采用语音报汛进行数据传输，测站需要配备电话线路和电话机，中心站配置语音卡和计算机，实现报汛信息的自动接收、处理和入库;对不具备电话通信条件但已
被移动通信所覆盖的地区，测站可配置手机采用移动电话报汛，中心站人工记录校核后录入到计算机。
对于没有公共通信可利用的地区，可根据测站距中心站的距离、地形条件，采用短波通信或超短波通信方式报汛。采用短波通信，测站和中心站均需配置短波电台、天馈线及电源。采用超短波通信测站和中心站均需配置超短波电台、天馈线及电源，距离较远或有阻挡时，需建设中继站进行接力。
2.3.2.1.3. 自动监测站
根据本地区的通信、经济条件，设立雨量、水位自动监测点。采用有人看管，无人值守的管理模式，配置相应的雨量、水位传感器，以及遥测终端及通信终端设备，实现水雨情信息的自动采集、传输。
自动监测站采用定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制;对超短波组网的自动监测站，则采用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制;人工置数信息应有反馈确认的功能。
雨量、水量观测：
(1)雨量观测： A雨量观测场地
①雨量监测站原则上不新建雨量观测场，已建有雨量观测场的站，将雨量传感器放置在雨量观测场内;
②未建雨量观测场的站，则利用屋顶平台予以观测，但安装时应注意与建筑物、树木等障碍物的水平距离为障碍物高度的两倍。
B雨量传感器 ① 承雨口口径：Φ200
+0.6
mm;
② 分辨力：当测站为基本雨量站时，年平均降雨量≥800mm的测站采用0.5mm的雨量传感器，年平均降雨量<800mm的测站采用0.2mm的雨量传感器;对于非基本雨量站，南方湿润地区可选用1.0mm的雨量传感器，北方干旱或半干旱地区可选用0.5mm的雨量传感器;
③ 测量误差(准确度)：较大降雨量的误差采用实测降雨量与其自身排水量相比较的相对误差检验;较小降雨量采用绝对误差检验。不同分辨力的雨量传感器量测精度详见表2.4-1 ④环境条件：工作温度0℃～+50℃，工作湿度≤95%(40℃); ⑤可靠性指标：在满足仪器正常维护条件下，MTBF≥25000小时。 (2)水位观测： A水位传感器选用
各省(自治区、直辖市)可根据实际情况选用浮子水位计、压力水位计和超声水位计进行水位观测。对已建有水位自记井且可利用的监测站选用浮子式水位传感器;未建井或不能建井的测站，视河流及水情特点配备压力式(压阻式、气泡式)或超声式水位传感器，主要技术指标应满足：
①分辨率：水位传感器的分辨率为1cm。
②测量误差：95%测点的允许误差±2cm，99%测点的允许误差±3cm。 ③环境条件：工作温度-30℃～+50℃，工作湿度 <95%(40℃)。 ④可靠性指标：在满足仪器正常维护条件下，MTBF≥25000小时。 B水位自记观测井建设要求
适宜新建水位自记观测井的测站，应以建设简易水位自记井为原则。井筒可采用直立式或斜井式，一般可选用水泥管、钢管、铸铁管或PE管;井口直径应根据所采用的浮子式水位计及有关水位观测技术标准进行设计，同时需考虑防淤积的措施。
C气泡压力式水位计安装要求
①气泡压力式水位计应放置在位于基本水尺断面处的仪器房内，其传感器感应探头需设置在水面以下。
②管道敷设时应沿河岸护坡顺坡而下，不能出现负坡，以免感压管内结露，形成水栓。 ③为解决大变幅水位观测问题，可结合各站实际情况，分多级敷设压力感压气管或至中水处敷设感应探头。
通信方式：
自动监测站的数据传输通信，各省(自治区、直辖市)应根据当地的通信资源及地形条件因地制宜地选用超短波、GSM短信、GPRS、北斗卫星、PSTN通信方式组网。
(1)北斗卫星通信系统
北斗卫星通信系统由卫星及网管中心、监测站、中心站组成，其通信网络结构示意见图2.3-1。在北斗卫星通信网络中，监测站和中心站需配置北斗卫星通信终端及天馈线等主要通信设备。
图2.3-1北斗卫星通信系统网络结构示意图 (2)GPRS通信系统
GPRS通信数据传输网络结构示意见图2.3-2。GPRS接入方式主要有Internet接入、专线接入，可根据需求选用。采用GPRS通信组网，监测站需配置GSM/GPRS通信终端，中心站则根据接入方式不同，需配置接入Internet的固定IP或专线。
图2.3-2 GPRS通信组网结构示意图 (3)程控电话(PSTN)通信
在程控电话(PSTN)通信网中，监测站和中心站均需申请一门程控电话，并配置有线MODEM和电话避雷器等主要通信及避雷设备。PSTN通信网设备配置见图2.3-3。
图2.3-3程控电话(PSTN)通信设备配置示意图
(4)超短波通信
在超短波通信网中，测站、中继站、中心站所必需的主要通信设备为超短波电台及天馈线、同轴避雷器，其典型的设备配置示意见图2.3-4。
图2.3-4超短波通信设备配置示意图
(5)短信通信
利用短信通信实现数据传输，各地可根据需求采用点对点通信或申请特服号专线连接。 用短信通信方式组成数据传输网，在测站需配置短信通信终端及天线、 SIM卡，中心站则根据选用的组网方式不同配置短信通信终端及天线、SIM卡或者配置短信专用服务器及专线等，组网结构见图2.3-5。
图2.3-5 GSM通信组网结构示意图
对于有公网覆盖的地区，一般应选用公网进行组网;对于公网未能覆盖的丘陵和低山地区，一般宜选用超短波通信方式进行组网;对于既无公网，又无条件建超短波的地区，则选用卫星通信方式;对于重要监测站且有条件的地区尽量选用两种不同通信方式予以组网，实现互为备份，自动切换的功能，确保信息传输信道的畅通。
2.2.3.1. 信息汇集与预警平台
信息汇集与预警平台数据库系统是在选择一个合适的数据库管理平台的基础上建立包括实时水雨情数据库、预报预警成果以及气象数据库、工情数据库、管理数据库和超文本数据库等，以实现数据信息与服务共享的要求。
建立在省或市、县等不同行政区的山洪灾害信息汇集与预警平台对数据库系统的要求不尽相同，因此，可按照各地的具体情况选择合适的数据库操作系统。
数据库操作系统的选型应与当地所建的国家防汛抗旱指挥系统水情分中心的数据库选型相一致。对数据库操作系统的其它要求可根据各省、市、县的实际需求并结合以下几个方面予以考虑：
(1)依照实用的原则和处理的数据量大小以及对分布式应用的支持要求，来选择适当的数据库系统。
(2)为实现数据库数据的实时共享，数据库系统应具有并发控制功能。
(3)在选择专业数据库时必须考虑数据库设计的难易程度。是否便于系统的维护、开发、移植;是否有面向用户的易用的开发工具，先进的数据库开发工具将大大减少系统开发和运行维护的工作量。
(4)数据库系统对数据库管理和维护的支持程度，也是选择数据库系统的一个重要的参考指标。主要是指数据库系统的用户管理、权限管理、数据库备份、数据传递等功能，这些功能将对系统运行的稳定性和安全性有很大的影响。
(5)选择数据库系统是否有比较配套的开发工具支持。 (6)数据库系统的升级能力。 数据库设计要求： (1)数据库设计内容
信息汇集与预警平台数据库从内容上可划分为属性数据库和图层空间数据库。 属性数据库主要包括：水雨情信息数据库、气象信息数据库、工情信息数据库、经济社会信息库、灾情数据库、单位机构信息数据库、图形图像数据库和超文本数据库等。
空间数据库主要包括各省、市或县区域图、行政区划图、流域水系图、水库山塘分布图、报汛站点分布图、防洪工程布置图、交通设施图、安全区和危险区分布图等。
(2)数据库表结构
数据库表结构应按照《国家防汛指挥系统工程》对实时雨水情数据库表结构、防洪工程
数据库表结构等进行设计;其它各类数据库应结合各地的灾害特点、实际需要和资料情况，进行合理设计。
2.2.3.2. 信息汇集、信息查询子系统
1、信息汇集子系统
信息汇集子系统与信息查询子系统主要包括监测站的实时数据接收处理和其它相关部门的共享与交换信息的处理以及各类信息的查询服务。
根据平台接收的数据信息特点，数据接收处理软件总体结构设计应满足如下要求： (1)能实时接收自动监测站的水雨情数据和工况信息; (2)具有对自动监测站进行远程控制功能;
(3)能实时处理接收的数据信息，并分类存入数据库中; (4)具有数据查询与维护功能; (5)具有人工数据的录入功能;
(6) 软件运行环境支持中文Win2000/中文WinXP等操作系统。
2、信息查询子系统
为了实现对山洪灾害监测信息的访问、查询和比较，需要开发与之配套的查询系统。针对山洪灾害防御的实际需求和信息的查询方便，结合现代信息处理技术、网络技术和GIS技术，在水雨情信息、气象信息、工情信息、灾情信息、山洪灾害防治预案、规章制度等多种信息一体化集成基础上，提供对数据库水雨情、气象基础数据、工情、灾情的查询、检索及分析对比功能。
系统开发要求：
(1)以数据库为接口，进行数据查询软件的设计和开发，查询结果应采用表格、图形等方式进行展示。
(2)信息查询软件具有通用性，信息的范围、内容能够实现自定义。
(3)具有强大的信息输出和表现功能。除具备基础信息、水情信息、雨情信息、统计信息和分析信息数据表现外，还具备图形化查询功能，如：过程线、柱状图等多种方式展示，展示方式可由用户选择。
(4)对整编信息能分时段查询，如：可以进行年、月、旬、日等时段的查询和统计值的查询。
(5)丰富的系统页面可以对数据进行分析、比较，具有生成各项统计报表的功能和打印功能。
(6)软件可采用B/S和C/S两种结构相结合的模式开发，为了获得较好的系统运行效率，有条件的建议采用B/S方式来组织软件体系，同时充分利用C/S结构的优点，系统的部分辅助性的功能使用C/S结构实现。没有条件的可采用C/S体系结构。 设计内容和功能要求：
2.2.3.3. 预报决策子系统
2.2.3.3.1. 水雨情分析预测模块
对于有水文资料的流域，可以利用已有水文资料采用常规的方法编制预报方案。但对于大部分小流域而言，水文站点稀少，水文资料缺乏，因此可以采用以下几种预报方法：
(1)降雨径流预报方法
产流根据各地实际情况可采用折减系数(径流系数)、降雨径流关系、初损后损等方法计算。
汇流根据山洪沟的实际情况，可采用单位线(经验单位线、瞬时单位线、综合单位线)、汇流系数(曲线)等方法计算。
有条件时可利用DEM和GIS提取的山洪灾害防治区小流域的特征，建立分布式洪水预报模型。
(2)上下游水位(流量)相关法
对于上、下游有水位(文)站的河流，则可运用历史水位、流量资料，建立上游水位、流量和下游水位、流量相关关系。对于上游有水位(文)站，下游(或灾害点上游)没有水位(文)站的河流，但下游可以调查到较大洪水的洪峰水位，则可利用上游的实测水文资料和下游的调查资料，建立上下游水位相关关系，编制水位相关预报方案。
(3)雨量水位(流量)相关法
对于流域面积小、汇流时间短的山洪沟，根据实测或调查的降雨量和灾害点上游实测或调查的水位(流量)资料建立流域降雨与灾害点上游的水位(流量)相关关系，编制预报方案。
(4)比拟法
对于无水文资料的山洪沟，可借用临近水文气象和地理条件相似流域的预报方案，必要时对相关参数进行适当调整。在收集到水文气象资料以后，修订相关参数或重新编制预报方案。
以上编制的预报方案，在有实测资料或有新的调查资料后应及时进行修编和重新编制。
2.3.2.3.1. 预警信息生成模块
1、预警指标
发的预警指标是指触发山洪灾害的雨、水情临界值。山洪灾害预警条件、预警时间以是否接近、达到、超过临界雨量和成灾水位(流量)为主要的依据。预警指标的确定，需要分析利用现有历史灾害、雨量、水位(流量)资料，通过分析计算得到，缺乏资料的山洪灾害
地区可以采用内插法、比拟法、山洪灾害实例调查法、灾害与降雨频率分析法等方法确定本地区的临界雨量、成灾水位(流量)。
(1)临界雨量分析计算
一般情况下，南方湿润地区年降雨量大的地区，临界雨量较大，北方干旱地区年降雨量小的地区，临界雨量较小。但各灾害点因地质、地形、气候等条件不同临界雨量差异较大，各地区应根据当地降雨特点，利用现有资料分析计算确定各灾害点的临界雨量。随着资料的积累及灾害的发生，临界雨量应不断进行校核与修订。
(2)成灾水位(流量)分析计算
对于已布设水位站或水文站的灾害点，只需要将历史上发生的所有山洪灾害对应的水位(流量)进行统计，其最小值就是成灾水位(流量)初值，根据灾害点的地形资料确定成灾水位(流量)。对于过去未设但拟布设水位或水文站，站址对应灾害点的成灾水位(流量)可由灾害点的成灾水位(流量)换算得到。换算方法一般可采用水面比降法、河道比降法等。设站以后，根据水文观测资料对成灾水位(流量)进行校核与修订。
2、预警信息编制
根据实时水雨情、水文气象预报信息及预警指标，决定是否编制预警信息。山洪灾害预警等级一般分为三级。具体内容如下：
(1)Ⅲ级警报
当预报有强降雨发生，降雨可能接近或达到临界雨量，或者预报水位(流量)可能接近或达到成灾水位(流量)，将可能发生山洪灾害时，编制Ⅲ级预警信息。
(2)Ⅱ级警报
当已有强降雨发生，预报降雨可能达到临界雨量，降雨还将持续，或者预报水位(流量)可能达到成灾水位(流量)，山洪灾害即将发生时，编制Ⅱ级预警信息。
(3)Ⅰ级警报
当已有强降雨发生，实测降雨接近或达到临界雨量，且前期降雨量接近山洪形成区土壤饱和含水量，预报降雨将持续，实测水位(流量)接近或达到成灾水位(流量)，水位(流量)仍在上涨，将发生严重山洪灾害时，编制Ⅰ级预警信息。
3、系统维护和管理
针对现有的水雨情数据、预报方案、灾情数据、预警指标等进行系统维护和管理，对数据进行编辑、录入及各类参数设定等。
(1)水雨情数据维护
山洪灾害防治区实时雨量监测信息，各中小流域、中小型水库水位、流量实时监测信息，
是系统的数据支撑和运行基础，建立水雨情数据的维护模块以对这些信息进行简单的录入、数据的编辑及对数据的检查和分析，能有效的保证数据的正确性和合理性。
(2)预报方案管理
为不同的地区指定相应的预报方案并存入方案库，同时为各预报方案设定初始的模型计算参数，建立预报方案管理维护模块和模型参数维护模块，方便不同地区之间的预报方案管理。
(3)预警指标设置
设置预警指标，对触发山洪灾害的雨、水情临界值进行维护和管理，制定各地区的临界雨量表、成灾水位(流量)表。建立预警指标数据库，随着资料的补充和系列的延长，对预警指标进行补充、更新等。
(4)权限管理
系统对用户名和密码等资料可进行添加、删除和维护，并对不同用户实行分级管理。具有系统管理员身份才能对系统进行维护管理。
预报决策子系统用户分三级进行管理：系统管理员、预报分析用户和信息查询用户。山洪灾害监测预警系统平台所在地(省、市、县)设置系统管理员权限和预报分析用户;其他用户为信息查询用户。
为保证系统运行安全，系统管理员掌握预报决策系统的管理权限，并可以对整个系统的内容进行修改、添加和删除，管理员可以通过此模块控制系统的发布权、删除权、表现权等所有事项;预报分析用户可查询、调用相关数据，实现水雨情分析预报，写入预警信息;信息查询用户只能查询其中内容，不能向数据库中更新、删除、写入数据。
2.2.3.4. 预警子系统
1、预警信息发布 (1)预警发布权限
根据预警信息获取途径不同，预警发布权限归属不同的防汛负责人(或防汛部门)。 建立了基于平台的山洪灾害防御预警系统的地方，预警发布权限归属其对应的防汛负责人(或防汛部门)，即：平台建立在县级，预警发布权限归县防汛负责人(或防汛部门)。
依靠群测群防进行预警的地区，预警发布权限归属县级、乡(镇)、村的防汛负责人(或防汛部门)和监测员。
(2)预警发布内容
预警发布内容包括：暴雨洪水预报信息，暴雨洪水监测信息，水库及山塘水位监测信息，降雨、洪水位是否达到临界值，流量监测信息预警信息等级等。
(3)预警信息发布对象
预警信息发布对象为可能受山洪威胁的城镇、乡村、居民点、学校、工矿企业等。根据预警等级确定不同的发布对象。
(4)预警发布方式
预警发布方式分为通信网络畅通下的预警发布方式和无通信网络(或通信网络中断)下的预警发布方式两种情况。建立短信预警发布平台和电话传真预警发布平台，在规定的条件下自动发送山洪灾害预警信息。
通信网络畅通时，预警信息发布单位或责任人利用internet公网、语音电话、手机通话、手机短信、传真、有线电视、广播等及时向下发布预警信息，各级根据接收的预警信息，按照预案采取相应的措施。
在无通信网络(或通信网络中断)时，根据当地预警设备配置情况和山洪灾害危险情况，按照预案中事先确定的报警信号，利用发送信号弹、鸣锣、启动报警器和无线广播、高音喇叭喊话等方式，向灾害可能威胁区域发送警报。
短信预警发布平台提供短信群发功能，能向列表中的各级主管领导、责任人自动发送山洪灾害预警短信。
电话传真预警发布平台能自动向列表中的各个单位传送山洪灾害预警信息或调度指示文件等，克服人工拨号打电话、发传真，费时易出差错的问题。
(5)预警信息发布软件开发
预警信息发布软件主要完成预警信息的处理和发布。为了获得较好的系统运行效率和方便使用，有条件的地区建议采用B/S体系结构、并充分利用C/S结构的优点进行开发，没有条件的地区可采用C/S体系结构开发。
预警信息发布软件开发要求如下：
① 能提供电话、短信、广播通知自动发布功能，可实现预警信息自动传真群发布、短信发送和广播通知等。
② 软件开发应基于省、市、县山洪灾害数据汇集及预警平台，利用山洪灾害预警平台统一设计的数据库结构。
③ 系统要求做到界面清晰，接口标准，操作简单。
2、预警信息通信方式
根据山洪灾害的特点，可用于预警信息传输的通信方式有电视、广播、Internet网络、电话、传真、移动通信、短信、报警器、锣鼓号等，各地可根据当地经济状况、现有通信资源条件以及各种通信方式的适用性，并考虑山洪灾害预警信息传输的时效性和紧急程度，选用适宜的通信方式组建山洪灾害预警信息传输通信网。
为保障预警信息能及时发布到乡(镇)、村、组、户，有条件的县与乡(镇)应尽可能建立双信道的通信网络，以保证一种信道通信中断时预警信息能够顺利传递。
(1)固定时间发布的预警信息，接收的对象主要是公众，应充分考虑通信覆盖面，综合选择多种方式同时发布，可选择电视、广播、短信、自动传真等与群众生活联系紧密的通信平台。
(2)不定时的山洪灾害警报信息，时效性要求比较强，通过电话、移动电话等直通方式进行通信。对于特别紧急的情况，警报传输通信必须各种方式并用。当公共通信(固定电话、移动电话)均遭山洪破坏而失效时，有条件的地区可采用卫星通信方式进行应急通信。
(3)对于公共通信条件较好、且运行维护费用有保障的地区可综合运用固定电话、移动通信通话和短信、传真、internet网络、有线电视和广播警报系统的多种方式。
(4)山高、地形复杂、人口密度低、缺乏电力供应的山丘区，电话、传真、internet网络等发布方式都难以实现，或者山洪灾害造成这些信息发布方式都中断时，可采用短波通信或超短波通信进行预警信息传输。
(5)对于没有公共通信条件，人口居住比较分散的偏僻山村，可以通过广播、喇叭、锣鼓、报警器、烟火、人力等根据已设定的预警信号发布预警信息。
第三章 总体设计
3.1 总体设计目标
山洪灾害监测预警系统主要包括水雨情监测系统和预警系统。为更好地发挥系统的防灾减灾作用，还需建立群测群防的组织体系，加强宣传培训。
水雨情监测系统主要包括水雨情监测站网布设、信息采集、信息传输通信组网、设备设施配置等。乡(镇)、村自身预警的监测设施，一般以简易的为主;县级以上可根据经济状况和山洪灾害特点，布置有一定技术含量、实用、先进、自动化程度较高的设施。汇入山洪灾害防治信息汇集及预警平台的水雨情监测信息以县级以上的自动遥测信息为主，群测群防水雨情监测信息以乡(镇)、村简易观测信息为主。根据我国山洪灾害范围广、成因复杂的特点，要加密现有水文气象部门的监测站网，以控制水雨情，及时发布预警信息。
山洪灾害预警系统由基于平台的山洪灾害防御预警系统和山洪灾害群测群防预警系统组成。基于平台的山洪灾害防御预警系统中的山洪灾害防治信息汇集及预警平台是该预警系统数据信息处理和服务的核心，主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、计算机网络子系统和数据库子系统组成;基于平台的山洪灾害防御预警系统主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成，在县级以上防汛指挥部门建立，山洪灾害严重的区域应建立该系统，以获取实时水雨情信息，及时制作、发布山洪灾害预报警报;系统一般要求具有水雨情报汛、气象及水雨情信息查询、预报决策、预警、政务文档制作和发布、综合材料生成、值班管理等功能，并预留泥石流、滑坡灾害防治信息接口。群测群防预警系统包括预警发布及程序、预警方式、警报传输和信息反馈通信网、警报器设置等;预警信息、预警方式、预警信号等应根据各地的具体条件，因地制宜地确定，预警方式、预警信号应简便，且易于被老百姓接受。
群测群防的组织体系主要包括建立县、乡(镇)、村、组、户五级山洪灾害防御责任制体系，明确县、乡(镇)、村、组防御山洪灾害的组织机构、人员设置、职责等。通过建立群测群防责任制组织体系，保障县、乡(镇)、村、组、户防灾信息上传下达畅通，监测、预警、避灾措施落实。
宣传培训包括防灾知识的普及，防灾准备，监测、警报设施的维护和操作，预案的宣传、演练等。
3.2 总体设计原则
(1)可靠性：系统应保证长期安全地运行。系统中的硬软件及信息资源应满足可靠性设计要求。
(2)安全性：系统应具有必要的安全保护和保密措施，有很强的应对计算机犯罪和病毒的防范能力。
(3)容错性：系统应具有较高的容错能力，有较强的抗干扰性。对各类用户的误操作应有提示或自动消除的能力。
(4)适应性：系统应对不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系具有广泛的适应性。
(5)可扩充性：系统的硬软件应具有扩充升级的余地，不可因硬软件扩充、升级或改型而使原有系统失去作用。
(6)实用性：注重采用成熟而实用的技术，使系统建设的投入产出比最高，能产生良好的社会效益和经济效益。
(7)先进性：在实用的前提下，应尽可能跟踪国内外最先进的计算机硬软件技术、信息技术及网络通信技术，使系统具有较高的性能指标。
(8)易操作性：贯彻面向最终用户的原则，建立友好的用户界面，使用户操作简单直观，易于学习掌握。
3.3 总体逻辑架构设计
由于山洪预见期短、致灾快，因此为有效防御山洪灾害，需特别加强县级以下行政区的防灾工作。根据我国目前县级以下行政区的经济社会发展状况、技术水平、防灾特点以及各级防汛部门在防灾中的作用，提出以下三种监测预警系统建设基本模式：
模式一：在县级行政区建立基于平台的山洪灾害预警系统，省、市、县、乡(镇)、村等各方面的山洪灾害防治相关信息汇集于平台，县级防汛部门根据系统信息，及时发布预报、警报。同时县、乡(镇)、村、组建立群测群防的组织体系，开展监测、预警工作。
这种模式适宜于山洪灾害严重，县级防汛部门有能力建立山洪灾害防治信息汇集及预警平台，省、市、县信息实现共享，县级防汛部门能制作山洪灾害预报警报的县级行政区。
模式二：县、乡(镇)、村、组建立群测群防的组织体系，依靠县、乡(镇)、村、组的
监测设施，结合省级、市级防汛部门的信息、指令，开展监测预警工作。县、乡(镇)、村根据暴雨、洪水及水库(山塘)等监测信息，发布预报警报。一般按县→乡(镇)→村→组→户的次序进行山洪灾害预警;遇紧急情况(暴雨洪水陡涨、水库山塘溃坝等)村可直接报告县级防汛指挥部和乡(镇)防汛指挥机构，并可直接发布预警。
这种模式适宜于尽管山洪灾害严重，但经济条件差，不具备建立山洪灾害防治信息汇集及预警平台的人、材、物等条件的地区;或者山洪灾害总体不严重的区域。我国部分省级行政区面积大、人口密度较小，市、县经济发展水平较低，山洪灾害防御立足于群测群防，依靠建立县、乡(镇)、村、组防御山洪灾害的组织体系和加强宣传培训，采用简易设施开展山洪灾害的监测预警工作。
模式三：在市级行政区建立基于平台的山洪灾害预警系统，省、市、县收集的山洪灾害防治相关信息汇集于系统，市级防汛部门根据系统信息，及时发布预报、警报;县级防汛部门配置信息接受终端，与市级防汛部门山洪灾害防治信息汇集及预警平台信息实现共享，县级以下部门执行市级防汛部门的指令。同时县、乡(镇)、村、组建立群测群防的组织体系，开展监测、预警工作。
这种模式适宜于市级行政区内局部地区山洪灾害严重，县级行政区经济条件差，防汛部门力量相对较弱，市级防汛部门更有能力建立信息汇集及预警平台，发布预报、警报的区域。
对不同山洪灾害特点、不同经济社会发展水平的区域要因地制宜地制定山洪灾害监测预警系统建设方案。地处东部季风区、山洪灾害严重的区域，若经济发展水平相对较高，宜采用模式一;省级行政区面积大、人口密度小，市级、县级行政区经济发展水平较低的区域，宜主要采用模式二;对市级行政区局部地区山洪灾害严重，县级行政区经济发展水平较低，防汛部门力量相对较弱的区域，可采用模式三。
3.4 网络系统设计
(1)网络体系结构
计算机网络对外互联采用TCP/IP协议，局域网内部应支持TCP/IP等协议。 目前比较流行和成熟的计算机网络系统应用集成的体系结构模式主要有客户/服务器(CLIENT/SERVER，简称C/S)两层体系结构模式以及浏览器/服务器(BROWSER/SERVER，简称B/S)三层体系结构模式。B/S结构具有良好的扩充性，对客户端没有任何特殊要求，对用户数也没有限制，只需支持网络并具有浏览器功能即可。B/S模式只在服务器端安装应用程序，客户端不须安装程序，直接使用IE或其他浏览器即可使用，修改应用程序只与服务器有关，客户端不作任何改动，操作简单，维护方便。C/S结构具有较强的互动性，特别有利于系统的维护和复杂功能的实现，可以对信息进行各种操作，在高速网络环境下可以满足不同用户的需要。
因此，根据上述各自特点，系统信息的查询与发布等应用系统建议采用B/S三层体系结构，信息汇集子系统则可采用C/S体系结构。
(2)网络拓扑结构
山洪灾害信息汇集与预警平台计算机网络结构采用以太网交换技术。千兆位以太网或快速以太网交换技术成熟，组网性价比高，是当前的主流网络交换技术，本平台的计算机网络系统可采用千兆位以太网或快速交换式以太网技术，拓扑结构采用星形结构。
对外数据信息共享与交换可通过路由器与光纤或专线连接的方式实现。在设计时提出各条线路的带宽要求。
注：三种监测站通过传输通信网将信息传入信息汇集系统，根据当地不同的情况选择不同的传输方式。对于有公网覆盖的地区，一般应选用公网进行组网;对于公网未能覆盖的丘陵和低山地区，一般宜选用超短波通信方式进行组网;对于既无公网，又无条件建超短波的地区，则选用卫星通信方式。
3.5 平台选择
服务端操作系统:Microsoft Windows Server 2003 服务端数据库:Microsoft SQL Server 2008 服务端Web服务:IIS 5.0以上 GIS平台：Supermap或Topmap 客户端操作系统:Microsoft Windows XP SP2以上 客户端浏览器
:Internet Explorer 5.5以上
网络版杀毒软件：根据各试点县具体用户量配置客户端;
3.6 标准规范设计
根据贵方项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。
依据的相关规范包括：
《工业企业通用设计规范》(GBT42-81) 《中华人民共和国公共行业标准》(GA/T70-94) 《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
《电气装置安装工程施工及验收规范》(BGJ232.90.92) 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94) 《民用工业建筑电气设计规范》(GJT16-92)
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第四章 详细设计
4.1 技术架构设计
4.1.1设计思路 在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层(又或成为领域层)、表示层。
三层结构原理：
3个层次中，系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。 所谓三层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。 三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。
1、表示层
位于最外层(最上层)，离用户最近。用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。
2、业务逻辑层
业务逻辑层(Business Logic Layer)无疑是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，也即是说它是与系统所应对的领域(Domain)逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。例如Martin Fowler在《Patterns of Enterprise Application Architecture》一书中，将整个架构分为三个主要的层：表示层、领域层和数据源层。作为领域驱动设计的先驱Eric Evans，对业务逻辑层作了更细致地划分，细分为应用层与领域层，通过分层进一步将领域逻辑与领域逻辑的解决方案分离。 业务逻辑层在体系架构中的位置很关键，它处于数据访问层与表示层中间，起到了数据交换中承上启下的作用。由于层是一种弱耦合结构，层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是“无知”的，改变上层的设计
对于其调用的底层而言没有任何影响。如果在分层设计时，遵循了面向接口设计的思想，那么这种向下的依赖也应该是一种弱依赖关系。因而在不改变接口定义的前提下，理想的分层式架构，应该是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构。正因为如此，业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言，它是调用者;对于表示层而言，它却是被调用者。依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上，如何实现依赖关系的解耦，则是除了实现业务逻辑之外留给设计师的任务。
3、数据层
数据访问层：有时候也称为是持久层，其功能主要是负责数据库的访问，可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。 简单的说法就是实现对数据表的Select，Insert，Update，Delete的操作。如果要加入ORM的元素，那么就会包括对象和数据表之间的mapping，以及对象实体的持久化。 本系统包括水雨情监测站网布设、信息采集、信息传输通信组网、设备设施配置等。用户需要在网站上浏览水雨情信息，固采用服务架构，B/S的三层结构。
4.1.2设计原则
1、要保证软件的高内聚低耦合性，所以我们选择了三层结构。
2、系统要保证长期安全运行，硬软件及信息资源要满足可靠性要求。
3、要做好安全保护，有防范病毒的能力。
4、系统应对不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系具有广泛的适应性。
5、因为系统所需硬件很多，而且随着时间的退役硬件会有更新，所以系统的硬软件应具有扩充升级的余地，不可因硬软件扩充、升级或改型而使原有系统失去作用。
6、使用系统的人群从乡镇，到县城，到地级市，到省里，人员混杂，对电脑的使用能力不一，固要建立友好的用户界面，使用户操作简单直观，易于学习掌握。
架构决策
选择三层结构，是为了软件的高内聚低耦合性。选择B/S模式，是因为主要操作用户是通过浏览器使用软件。 技术架构
系统架构在WebGIS的底层ArcObjects之上，地图显示，相应的地图操作以MapControl为依托。山洪灾害防治规划信息系统采用三层体系结构，以数据库为基础，采用中间件和组件技术，实现数据管理、区划成果分析等应用。并提供良好的人机交互界面。系统采用B/S架构开发，B/S模式的管理系统负责数据的入库、数据的组织维护、图件与报表的组织生成，数据信息输出等功能。运用本系统可以方便的查询各类信息，对查询结果进行统计、输出，提供各种方式的灾害信息统计较好的辅助了规划工作。
功能设计 数据获取
从指定的数据源获取数据，数据获取的方法包括人工数据录入、自动数据获取两种方式; 数据处理
数据处理是指把获取到的数据按照目标数据库进行预处理、校验、分类、入库操作; 配置管理
配置管理模块能够对系统的数据源信息配置、目的数据库配置、运行控制参数等进行配置; 监视统计
对系统的运行状态、数据汇集日志进行监视，对系统运行情况和数据汇集情况进行分析统计。
4.2 设计安全
安全性要求：用户认证、授权和访问控制，支持数据库存储加密，数据交换的信息包加密，数据传输通道加密，可采用64位DES加密算法，发生安全事件时，能以事件触发的方式通知系统管理员处理;
4.3 用户界面设计
考虑操作直观、方便的要求，系统应对所有水雨情、气象、工情、灾情信息数据模块建立公共的查询接口，界面简洁一致，表现方式灵活。主要设计内容和功能要求如下。 (1)系统主界面
用户可通过IE浏览器访问系统，在IE浏览器地址栏输入网站地址，进入系统的登录界面，输入用户名和密码，系统通过验证确定该用户是否合法，如果是授权用户，系统进入主页面，如果是没有授权用户，系统将拒绝其访问本系统。当授权用户登录后，就可以进入主菜单，获取相应功能的模块菜单。 (2)基础信息查询
① 雨量站基本信息
查询雨量站的基本信息，如：雨量站类别(自动、人工、简易等)、水系、河名、站号，站名，站址位置、设立日期、所属部门等。
② 水文(位)站基本信息
查询水文(位)站的基本信息，如：测站类别(自动、人工、简易等)、站号，站名，站址，经度，纬度，高程、设立日期等。
③ 工情基本信息
查询堤防工程、水库、山塘等的基本信息，如：建设地点、所在河流、集水面积、多年平均降雨量(径流量)、设计洪水位(流量)、库容、坝顶高程等。
④ 灾害点基本信息
查询灾害点的基本信息，如：地理、地质、气候特点、人口密度、基础设施、灾害频繁程度等。
(3)水雨情信息查询
通过对系统数据库的访问，可以实现各小流域、中小型水库水位、流量实时监测信息、
历史资料信息查询，为预报决策提供历史资料对比分析。可以实现单站、多站实时或者历史水雨情图形化查询。具体包括：水文(水位)站雨量、水位(流量)实时和历史资料查询(包括日平均水位/流量、月水位/流量等)，以及降雨量统计表、降雨量图等形式对雨量资料进行日、时段等综合查询。 (4)气象信息查询
将查询数据库得到的气象信息显示给用户，主要包括：中央气象台、省气象台和临近省气象台、本地市(县)气象台发布的当日天气预报(文字、图、表)，卫星云图信息(图片)、多普勒雷达测雨信息、台风警报信息等。 (5)工情信息查询
工情信息主要包括：堤防、水库的各种特征值、工程图、工程指标、工程运行状况等数据;水库运行状况的实时信息，如闸门开度、大坝安全状况，溢洪道、泄洪洞、输水洞流量，水库、山塘水位状况(流量)、水库调度方案等。堤防主要信息有各断面水位、堤防安全状况、出险情况及类型。可以实现单站、多站实时和历史工情信息和运行参数的查询。
(6)经济社会状况及灾情信息查询
山洪灾害监测区域经济社会指标：村镇分布、人口分布、固定资产、重要设施、GDP等。
直接总经济损失：受灾范围，受灾人口，受淹城市，倒塌房屋，死亡人口等。 工业、交通运输业直接经济损失：停产工矿企业(个)，铁路、公路中断(条次)、毁坏路基(面)(千米)，毁坏输电线路，毁坏通讯线路(千米)等。
水利设施直接经济损失：毁坏水库，水库跨坝，毁坏堤防、护岸、水闸，冲毁塘坝，毁坏灌溉设施，毁坏机电井、水电站、机电泵站，毁坏雨量站、水文测站。
农林牧渔业直接经济损失：农作物受灾面积，农作物成灾面积，农作物绝收面积，减少粮食，死亡大牲畜，水产养殖损失等。 (7)数据的输出保存打印
查询系统具有信息输出和表现功能，除具备基础信息、水雨情信息、工情、灾情统计分析信息的数据输出外，还具备表、文字、图形的输出和保存以及打印功能。
第五章 技术支持和服务
5.1 技术支持
技术培训
服务商负责组织客户进行培训。客户有权对服务商提出的培训方案和培训计划进行选择和调整。培训费用计入总价，同时应提供分项的细项报价。培训方案作为评判整体解决方案优劣的因素之一。
①服务商在应答时应制定详细的人员培训方案，培训方案应包括培训目的、培训时间安排、人数、教材编写(列出培训教材基本内容)、培训师资情况(包括教师简历)、培训组织方式等。服务商必须根据标书采购的设备及采用的相关技术，在标书中提出全面的培训计划和课程内容安排，并在合同签定后征得用户方同意后实施。
②培训费用除包括服务商自身的费用以外(包括教员费、教材费、场地费等)，所有学员的费用也应计算在内，学员的食宿费按每人每天300元计算。
③服务商必须提供高水平的培训。培训应包括各应用子系统的安装、操作、配置和维护等，系统软、硬件常见故障现象的诊断和处理，常见的问题及解决办法等。服务商必须为所有被培训人员提供培训环境、文字资料和讲义等相关用品。所有的资料必须是简体中文书写。
④所有的培训教员必须用中文授课，除非有其它的协议规定。 ⑤培训工作必须在系统整体验收之前安排，具体时间由招标方指定。 (3)培训要求
①服务商须选派具有一定资质和实践经验，且受过专门训练的高级专业技术人员负责各分项工程的技术培训工作。
②服务商的培训内容包括数据库厂商认证培训、业务应用及系统管理培训(系统平台培训)等。
③服务商须在培训开始前20天内将培训计划和教材提交客户审核，除上述培训外，服务商还须负责在现场组织对系统的安装、调试和运行进行技术示范和业务指导。
5.2 售后服务
1、系统终验合格后进入系统质量保证期，自双方代表在系统终验合格单上签字之日起计算，有效期为3年。说明免费维修、维护的方式、范围(产品、技术、模块、部件)。说明系统质量保证期满后维修、维护的方式、范围(产品、技术、模块、部件)和收费标准。
2、系统质量保证期内，售后服务应由原设备生产厂家提供，同时不再收取额外费用。系统运行过程中如果发生故障，服务商必须保证用户在3个工作日内得到无故障设备/产品。
3、系统质量保证期内，系统运行过程中如果出现技术故障，服务商应保证在最快的时间内解决问题，恢复正常运行。
4、系统质量保证期满后，服务商需提供与系统质量保证期内同等的服务。
5、服务商须认真理解上述保修要求，详细列出保修方案和系统应急方案(考虑本地化服务等)，一经应答将作为合同的一部分。
6、所有硬件产品提供厂家的7*24小时服务，接到用户报障电话以后1小时内答复，保证4小时内到现场服务，8小时不能修复的需提供备用品。
7、质保期后服务商应对产品出现故障提供技术支持及有偿维修服务。并在报价表中列出系统设备主要可更换的硬件价格和服务费用。
8、服务商应承诺在质保期间，在客户书面正式提出增加或修改相关需求后的一个月内，服务商负责进行本系统的软硬件改造工作。