Agent技術(shù)在防汛信息處理中的應(yīng)用研究

1、Agent技術(shù)在防汛信息處理中的應(yīng)用研究摘要防汛信息是防汛指揮調(diào)度決策的根據(jù)。防汛信息的處理涉及到信息的接收處理、整理入庫(kù)和應(yīng)用查詢(xún)與分析等，是實(shí)現(xiàn)防汛工作現(xiàn)代化、自動(dòng)化的基矗本文按照國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的三層架構(gòu)，基于中間件和Agent技術(shù)構(gòu)建太湖流域防汛信息系統(tǒng)，并將業(yè)務(wù)邏輯從防汛應(yīng)用系統(tǒng)中抽取出來(lái)，為開(kāi)發(fā)防汛應(yīng)用系統(tǒng)提供可復(fù)用、可擴(kuò)展的中間件效勞。關(guān)鍵詞中間件；Agent；多層構(gòu)造；信息系統(tǒng)中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或效勞程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，中間件位于客戶(hù)機(jī)效勞器的操作系統(tǒng)之上，管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通訊1。其作用是建立分布式軟件模塊之間互操作的機(jī)制，屏

2、蔽底層分布式環(huán)境的復(fù)雜性和異構(gòu)性，為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開(kāi)發(fā)環(huán)境，幫助用戶(hù)靈敏、高效地開(kāi)發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。在詳細(xì)實(shí)現(xiàn)上，中間件是一個(gè)用應(yīng)用程序接口定義的分布式軟件管理框架，具有良好的通信才能和可擴(kuò)展性。對(duì)代理Agent2的研究是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，一些文獻(xiàn)稱(chēng)代理技術(shù)是軟件領(lǐng)域里一個(gè)意義深遠(yuǎn)的打破。目前Agent在許多方面得到了廣泛的應(yīng)用，如用戶(hù)界面、個(gè)人助理、通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)/網(wǎng)絡(luò)管理、挪動(dòng)計(jì)算、網(wǎng)上信息檢索和過(guò)濾、電子市場(chǎng)和網(wǎng)格計(jì)算等3。由于Agent的特性，基于Agent的系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)集靈敏性、智能性、可擴(kuò)展性、強(qiáng)健性和組織性等諸多優(yōu)點(diǎn)于一身的高級(jí)系統(tǒng)。單個(gè)Agent的功能是

3、有限的，我們通過(guò)把Agent組織起來(lái)形成多Agent的群組，從而彌補(bǔ)單個(gè)Agent的缺乏，使得整個(gè)系統(tǒng)的才能超過(guò)單個(gè)的Agent。根據(jù)國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的三層架構(gòu)的根本原那么，防汛信息處理在業(yè)務(wù)上將包括數(shù)據(jù)采集與接收、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)處理三個(gè)組成局部，各組成局部之間保持相對(duì)獨(dú)立性以便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理與互訪。2.1數(shù)據(jù)采集包括監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集、水情信息采集、水質(zhì)信息采集、災(zāi)情數(shù)據(jù)采集、氣象數(shù)據(jù)采集、 資料、地理信息采集、工程數(shù)據(jù)采集以及統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)、決策支持系統(tǒng)的接入等4。2.2數(shù)據(jù)管理根底數(shù)據(jù)：包括文函資料、調(diào)度資料、水情數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)、工情數(shù)據(jù)、災(zāi)情數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、空間地理數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)、決

4、策支持?jǐn)?shù)據(jù)等5。數(shù)據(jù)效勞：防汛信息數(shù)據(jù)效勞通過(guò)對(duì)根底數(shù)據(jù)的操作訪問(wèn)與處理提供原始效勞功能，這些效勞功能包括對(duì)數(shù)據(jù)的查詢(xún)、修改、刪除、增加等。2.3業(yè)務(wù)處理業(yè)務(wù)處理聚集了根底數(shù)據(jù)的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用，這些應(yīng)用包括：文函處理、防汛信息匯總、防汛信息查詢(xún)、防汛值班管理、水情預(yù)報(bào)調(diào)度、防汛會(huì)商、日常事務(wù)處理、綜合查詢(xún)、遠(yuǎn)程辦公以及模擬評(píng)估等。建立防汛信息處理系統(tǒng)的目的是在現(xiàn)有工作的根底上建立一套科學(xué)合理的集成化中間件，具有快速完成各類(lèi)防汛信息搜集處理、數(shù)據(jù)分析計(jì)算和監(jiān)視功能，為水文管理各項(xiàng)工作提供便捷的綜合信息效勞和分析計(jì)算手段，通過(guò)對(duì)流域內(nèi)的河流、閘壩、水庫(kù)、重要控制性工程等以及氣象、水質(zhì)信息的綜合分析與

5、處理，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)防汛信息的綜合處理、存儲(chǔ)、查詢(xún)、分析與應(yīng)用。3.1根底數(shù)據(jù)平臺(tái)防汛根底信息包括水文歷史庫(kù)、實(shí)時(shí)水情數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)遙測(cè)水情庫(kù)、工程資料庫(kù)以及防汛值班數(shù)據(jù)庫(kù)等。3.2系統(tǒng)體系構(gòu)造防汛信息處理的構(gòu)建是一個(gè)典型的多層構(gòu)造，如圖1所示。核心層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、多維數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)庫(kù)和文檔數(shù)據(jù)庫(kù)和文件數(shù)據(jù)庫(kù)。中間層是應(yīng)用效勞器層，主要包括數(shù)據(jù)效勞器搜集中間數(shù)據(jù)用于統(tǒng)計(jì)與分析、業(yè)務(wù)分析、辦公應(yīng)用和eb效勞。其主要功能是根據(jù)不同的用戶(hù)懇求，提供從平安認(rèn)證、辦公處理、信息查詢(xún)、數(shù)據(jù)分析、GIS效勞到效勞等效勞懇求。處于中間層的效勞器組包括數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用效勞器、GIS效勞器和eb效勞器等，特別是數(shù)

6、據(jù)庫(kù)效勞器，可能在分析方法發(fā)生改變或需要添加、刪除的時(shí)候，這時(shí)就表達(dá)出三層構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)。而用戶(hù)實(shí)際上不需要關(guān)心其效勞器配置情況，只需要采用統(tǒng)一的界面如工作站或閱讀器來(lái)使用本系統(tǒng)。外層是用戶(hù)層?？紤]到工作平臺(tái)的通用性和統(tǒng)一性，系統(tǒng)基于統(tǒng)一的接口訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)中間層對(duì)數(shù)據(jù)層進(jìn)展訪問(wèn)，數(shù)據(jù)層對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的。圖1防汛信息處理多層體系構(gòu)造3.3中間件建立處于中間層的應(yīng)用效勞器是一個(gè)在軟件總線(xiàn)構(gòu)造下的分布式對(duì)象體系，其核心是建立中間件，圖2說(shuō)明了本文建立的防汛信息處理根底架構(gòu)，包括面向根底數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)接口訪問(wèn)體系以及基于數(shù)據(jù)庫(kù)接口的數(shù)據(jù)信息Agent、應(yīng)用中間件等。在數(shù)據(jù)信息Agent的根底上，根據(jù)流域

7、防汛信息處理的業(yè)務(wù)需要，建立包括數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)分析以及GIS處理等的應(yīng)用中間件體系，實(shí)現(xiàn)面向流域防汛調(diào)度與管理的全面、準(zhǔn)確、便捷的信息效勞；實(shí)現(xiàn)流域機(jī)構(gòu)內(nèi)部、流域下屬機(jī)構(gòu)、流域片各省市之間的協(xié)同作業(yè)，進(jìn)步效率、簡(jiǎn)化流程、增加工作的透明度。3.4Agent建立根據(jù)不同的防汛信息內(nèi)容及信息組織方式構(gòu)造化數(shù)據(jù)、非構(gòu)造化數(shù)據(jù)等以及所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Sybase、SQLServer、rale等，建立面向中間層應(yīng)用效勞的數(shù)據(jù)信息Agent，詳細(xì)包括：1)建立Sybase、SQLServer、rale等的訪問(wèn)接口，提供面向Sybase、SQLServer、rale等的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)中間件；2)針對(duì)不同

8、的數(shù)據(jù)庫(kù)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息Agent，包括：報(bào)訊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)Agent、防汛值班數(shù)據(jù)庫(kù)Agent、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)Agent、工程數(shù)據(jù)庫(kù)Agent、氣象數(shù)據(jù)庫(kù)Agent、遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)Agent、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)Agent、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)Agent等；3)提供面向應(yīng)用中間件的防汛信息根底數(shù)據(jù)效勞訪問(wèn)接口體系，使數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)用中間件是透明的，根本解決了不同數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間的異構(gòu)性問(wèn)題。圖2防汛信息處理體系3.5應(yīng)用中間件建立在根底數(shù)據(jù)效勞訪問(wèn)接口體系的總體支撐下，通過(guò)應(yīng)用軟件技術(shù)和GIS技術(shù)開(kāi)發(fā)建立面向水文、工程、專(zhuān)題、氣象等根底信息查詢(xún)與效勞的中間件效勞，構(gòu)建包括數(shù)據(jù)訪問(wèn)與維護(hù)、數(shù)據(jù)交換與共享、信息查詢(xún)與分析、GIS效

9、勞等為一體的中間件效勞。數(shù)據(jù)交換與共享中間件：是為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)之間、流域內(nèi)各省市之間交互過(guò)程中的數(shù)據(jù)映射，從而滿(mǎn)足數(shù)據(jù)共享的需求。建立防汛信息處理的關(guān)鍵是要把這些應(yīng)用系統(tǒng)、流域內(nèi)各省市的相關(guān)數(shù)據(jù)整合在一起。數(shù)據(jù)訪問(wèn)與維護(hù)中間件：包括數(shù)據(jù)管理和內(nèi)容提供，它是防汛信息處理的根本構(gòu)建模塊。數(shù)據(jù)訪問(wèn)與維護(hù)中間件提供了一種可以在不同種類(lèi)信息源之間表示、訪問(wèn)、維護(hù)、管理、分析以及集成數(shù)據(jù)和內(nèi)容的方法。信息查詢(xún)分析中間件：完成流域內(nèi)包括實(shí)時(shí)報(bào)汛、遙測(cè)報(bào)汛、歷史水文、氣象信息等在內(nèi)的防汛信息的查詢(xún)與分析處理；GIS處理中間件：針對(duì)流域水文信息水情、雨情、工情、水質(zhì)、氣象等查詢(xún)與分析提供基于GIS的位置的數(shù)據(jù)

10、分析效勞，基于圖形界面實(shí)現(xiàn)對(duì)象區(qū)域的背景地圖與實(shí)時(shí)信息的復(fù)合疊加。文件訪問(wèn)中間件：完成對(duì)防汛工作中的 錄音、 文件、文檔等進(jìn)展查詢(xún)和維護(hù)管理。在建立防汛信息處理中間件的根底上，可以快捷的開(kāi)發(fā)各種專(zhuān)題效勞應(yīng)用系統(tǒng)。本文在防汛信息處理總體框架下，通過(guò)統(tǒng)一的接口訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)體系，開(kāi)發(fā)建立了包括防汛值班、汛情監(jiān)視以及防汛辦公等應(yīng)用系統(tǒng)，檢驗(yàn)并理論了中間件的可復(fù)用性，同時(shí)也為后一階段中間件的建立與完善積累經(jīng)歷。1)防汛值班系統(tǒng)應(yīng)用：根據(jù)防汛值班工作的需要，該系統(tǒng)通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)與維護(hù)中間件、信息查詢(xún)與分析中間件、文件訪問(wèn)中間件進(jìn)展開(kāi)發(fā)，分別實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)報(bào)汛、遙測(cè)報(bào)汛、歷史報(bào)汛等信息的查詢(xún)、檢索、分析功能，電子

11、 、 錄音等信息的查詢(xún)、檢索，通過(guò)生動(dòng)、直觀的方式為用戶(hù)提供各種水文監(jiān)測(cè)、信息查詢(xún)、圖形顯示、報(bào)表輸出等信息效勞。如圖3所示。圖3防汛值班系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例2)汛情信息監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例：進(jìn)入汛期，工作人員需要對(duì)汛情信息進(jìn)展監(jiān)視，該應(yīng)用采用了數(shù)據(jù)訪問(wèn)與維護(hù)中間件、信息查詢(xún)分析中間件，建立實(shí)時(shí)預(yù)警發(fā)布信息內(nèi)容，對(duì)當(dāng)日的實(shí)時(shí)水情、實(shí)時(shí)雨情、實(shí)時(shí)工情、災(zāi)害性氣象信息等進(jìn)展?jié)L動(dòng)監(jiān)視，當(dāng)出現(xiàn)警示信息時(shí)能由值班人員及時(shí)向相關(guān)單位或個(gè)人發(fā)出警示信息。3)防汛辦公應(yīng)用實(shí)例：該應(yīng)用采用了信息查詢(xún)分析中間件、文件訪問(wèn)中間件，建立符合信息化要求的防汛管理文檔信息系統(tǒng)體系構(gòu)造，在保障信息平安的前提下開(kāi)發(fā)面向防汛調(diào)度與管理的辦

12、公管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息的采集、交換、分類(lèi)、加工、處理和發(fā)布。防汛管理工作涉及到各省市的水利部門(mén)的多個(gè)不同體系、不同地域的協(xié)同作業(yè)。許多計(jì)算機(jī)專(zhuān)家認(rèn)為，將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的各種資源全部整合在一起，為用戶(hù)提供統(tǒng)一的效勞，是相當(dāng)困難甚至難以實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，對(duì)于詳細(xì)的應(yīng)用領(lǐng)域，詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，用中間件技術(shù)將其中的各種資源整合在一起還是相當(dāng)有前景的。目前方興未艾的網(wǎng)格(GRID)技術(shù)本質(zhì)上即是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的中間件系統(tǒng)，可同時(shí)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)中所有的PU、存儲(chǔ)器、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等資源，用戶(hù)通過(guò)P、或PDA，可從互聯(lián)網(wǎng)上獲取來(lái)自全球的資源，互聯(lián)網(wǎng)將變成一個(gè)虛擬的、強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)。防汛工作中的各種決策支持模型包括洪水調(diào)度與預(yù)報(bào)模型、災(zāi)情評(píng)估模型等，在將來(lái)的開(kāi)展中可以根據(jù)防汛信息業(yè)務(wù)處理的統(tǒng)一架構(gòu)進(jìn)展中間件處理，通過(guò)建立統(tǒng)一的輸入輸出接口，實(shí)現(xiàn)與整個(gè)流域應(yīng)用系統(tǒng)的整合。1魏勇，張權(quán).中間件技術(shù)研究J.電子技術(shù)應(yīng)用.2022Vl.30N.112王汝傳,徐小龍.基于智能Agent技術(shù)構(gòu)建挪動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模型的研究與實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用.2022Vl.39N.363NihlasR.Jennings,KatiaSyara,ihaelldridge