Agent技術在防汛信息處理中的應用研究

1、Agent技術在防汛信息處理中的應用研究摘要防汛信息是防汛指揮調度決策的根據(jù)。防汛信息的處理涉及到信息的接收處理、整理入庫和應用查詢與分析等，是實現(xiàn)防汛工作現(xiàn)代化、自動化的基矗本文按照國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的三層架構，基于中間件和Agent技術構建太湖流域防汛信息系統(tǒng)，并將業(yè)務邏輯從防汛應用系統(tǒng)中抽取出來，為開發(fā)防汛應用系統(tǒng)提供可復用、可擴展的中間件效勞。關鍵詞中間件；Agent；多層構造；信息系統(tǒng)中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或效勞程序，分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，中間件位于客戶機效勞器的操作系統(tǒng)之上，管理計算資源和網(wǎng)絡通訊1。其作用是建立分布式軟件模塊之間互操作的機制，屏

2、蔽底層分布式環(huán)境的復雜性和異構性，為處于自己上層的應用軟件提供運行與開發(fā)環(huán)境，幫助用戶靈敏、高效地開發(fā)和集成復雜的應用軟件。在詳細實現(xiàn)上，中間件是一個用應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展性。對代理Agent2的研究是近年來的研究熱點，一些文獻稱代理技術是軟件領域里一個意義深遠的打破。目前Agent在許多方面得到了廣泛的應用，如用戶界面、個人助理、通信網(wǎng)絡的業(yè)務/網(wǎng)絡管理、挪動計算、網(wǎng)上信息檢索和過濾、電子市場和網(wǎng)格計算等3。由于Agent的特性，基于Agent的系統(tǒng)應是一個集靈敏性、智能性、可擴展性、強健性和組織性等諸多優(yōu)點于一身的高級系統(tǒng)。單個Agent的功能是

3、有限的，我們通過把Agent組織起來形成多Agent的群組，從而彌補單個Agent的缺乏，使得整個系統(tǒng)的才能超過單個的Agent。根據(jù)國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的三層架構的根本原那么，防汛信息處理在業(yè)務上將包括數(shù)據(jù)采集與接收、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務處理三個組成局部，各組成局部之間保持相對獨立性以便實現(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)控數(shù)據(jù)采集、水情信息采集、水質信息采集、災情數(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、查詢、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、調度資料、水情數(shù)據(jù)、水質數(shù)據(jù)、工情數(shù)據(jù)、災情數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、空間地理數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)、決

4、策支持數(shù)據(jù)等5。數(shù)據(jù)效勞：防汛信息數(shù)據(jù)效勞通過對根底數(shù)據(jù)的操作訪問與處理提供原始效勞功能，這些效勞功能包括對數(shù)據(jù)的查詢、修改、刪除、增加等。2.3業(yè)務處理業(yè)務處理聚集了根底數(shù)據(jù)的各種業(yè)務應用，這些應用包括：文函處理、防汛信息匯總、防汛信息查詢、防汛值班管理、水情預報調度、防汛會商、日常事務處理、綜合查詢、遠程辦公以及模擬評估等。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合理的集成化中間件，具有快速完成各類防汛信息搜集處理、數(shù)據(jù)分析計算和監(jiān)視功能，為水文管理各項工作提供便捷的綜合信息效勞和分析計算手段，通過對流域內(nèi)的河流、閘壩、水庫、重要控制性工程等以及氣象、水質信息的綜合分析與

5、處理，實現(xiàn)各類防汛信息的綜合處理、存儲、查詢、分析與應用。3.1根底數(shù)據(jù)平臺防汛根底信息包括水文歷史庫、實時水情數(shù)據(jù)庫、實時遙測水情庫、工程資料庫以及防汛值班數(shù)據(jù)庫等。3.2系統(tǒng)體系構造防汛信息處理的構建是一個典型的多層構造，如圖1所示。核心層是數(shù)據(jù)存儲層，包括關系數(shù)據(jù)庫、多維數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)庫和文檔數(shù)據(jù)庫和文件數(shù)據(jù)庫。中間層是應用效勞器層，主要包括數(shù)據(jù)效勞器搜集中間數(shù)據(jù)用于統(tǒng)計與分析、業(yè)務分析、辦公應用和eb效勞。其主要功能是根據(jù)不同的用戶懇求，提供從平安認證、辦公處理、信息查詢、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)庫應用效勞器、GIS效勞器和eb效勞器等，特別是數(shù)

6、據(jù)庫效勞器，可能在分析方法發(fā)生改變或需要添加、刪除的時候，這時就表達出三層構造的優(yōu)點。而用戶實際上不需要關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使用本系統(tǒng)。外層是用戶層?？紤]到工作平臺的通用性和統(tǒng)一性，系統(tǒng)基于統(tǒng)一的接口訪問標準通過中間層對數(shù)據(jù)層進展訪問，數(shù)據(jù)層對用戶來說是透明的。圖1防汛信息處理多層體系構造3.3中間件建立處于中間層的應用效勞器是一個在軟件總線構造下的分布式對象體系，其核心是建立中間件，圖2說明了本文建立的防汛信息處理根底架構，包括面向根底數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫接口訪問體系以及基于數(shù)據(jù)庫接口的數(shù)據(jù)信息Agent、應用中間件等。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)務需要，建立包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)分析以及GIS處理等的應用中間件體系，實現(xiàn)面向流域防汛調度與管理的全面、準確、便捷的信息效勞；實現(xiàn)流域機構內(nèi)部、流域下屬機構、流域片各省市之間的協(xié)同作業(yè)，進步效率、簡化流程、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造化數(shù)據(jù)、非構造化數(shù)據(jù)等以及所使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Sybase、SQLServer、rale等，建立面向中間層應用效勞的數(shù)據(jù)信息Agent，詳細包括：1)建立Sybase、SQLServer、rale等的訪問接口，提供面向Sybase、SQLServer、rale等的數(shù)據(jù)庫訪問中間件；2)針對不同

8、的數(shù)據(jù)庫建立相應的數(shù)據(jù)信息Agent，包括：報訊實時數(shù)據(jù)庫Agent、防汛值班數(shù)據(jù)庫Agent、文檔數(shù)據(jù)庫Agent、工程數(shù)據(jù)庫Agent、氣象數(shù)據(jù)庫Agent、遙測數(shù)據(jù)庫Agent、實時數(shù)據(jù)庫Agent、歷史數(shù)據(jù)庫Agent等；3)提供面向應用中間件的防汛信息根底數(shù)據(jù)效勞訪問接口體系，使數(shù)據(jù)庫對應用中間件是透明的，根本解決了不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的異構性問題。圖2防汛信息處理體系3.5應用中間件建立在根底數(shù)據(jù)效勞訪問接口體系的總體支撐下，通過應用軟件技術和GIS技術開發(fā)建立面向水文、工程、專題、氣象等根底信息查詢與效勞的中間件效勞，構建包括數(shù)據(jù)訪問與維護、數(shù)據(jù)交換與共享、信息查詢與分析、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：是為了實現(xiàn)應用系統(tǒng)之間、流域內(nèi)各省市之間交互過程中的數(shù)據(jù)映射，從而滿足數(shù)據(jù)共享的需求。建立防汛信息處理的關鍵是要把這些應用系統(tǒng)、流域內(nèi)各省市的相關數(shù)據(jù)整合在一起。數(shù)據(jù)訪問與維護中間件：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建模塊。數(shù)據(jù)訪問與維護中間件提供了一種可以在不同種類信息源之間表示、訪問、維護、管理、分析以及集成數(shù)據(jù)和內(nèi)容的方法。信息查詢分析中間件：完成流域內(nèi)包括實時報汛、遙測報汛、歷史水文、氣象信息等在內(nèi)的防汛信息的查詢與分析處理；GIS處理中間件：針對流域水文信息水情、雨情、工情、水質、氣象等查詢與分析提供基于GIS的位置的數(shù)據(jù)

10、分析效勞，基于圖形界面實現(xiàn)對象區(qū)域的背景地圖與實時信息的復合疊加。文件訪問中間件：完成對防汛工作中的 錄音、 文件、文檔等進展查詢和維護管理。在建立防汛信息處理中間件的根底上，可以快捷的開發(fā)各種專題效勞應用系統(tǒng)。本文在防汛信息處理總體框架下，通過統(tǒng)一的接口訪問標準體系，開發(fā)建立了包括防汛值班、汛情監(jiān)視以及防汛辦公等應用系統(tǒng)，檢驗并理論了中間件的可復用性，同時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)應用：根據(jù)防汛值班工作的需要，該系統(tǒng)通過訪問數(shù)據(jù)訪問與維護中間件、信息查詢與分析中間件、文件訪問中間件進展開發(fā)，分別實現(xiàn)了實時報汛、遙測報汛、歷史報汛等信息的查詢、檢索、分析功能，電子

11、 、 錄音等信息的查詢、檢索，通過生動、直觀的方式為用戶提供各種水文監(jiān)測、信息查詢、圖形顯示、報表輸出等信息效勞。如圖3所示。圖3防汛值班系統(tǒng)應用實例2)汛情信息監(jiān)視系統(tǒng)應用實例：進入汛期，工作人員需要對汛情信息進展監(jiān)視，該應用采用了數(shù)據(jù)訪問與維護中間件、信息查詢分析中間件，建立實時預警發(fā)布信息內(nèi)容，對當日的實時水情、實時雨情、實時工情、災害性氣象信息等進展?jié)L動監(jiān)視，當出現(xiàn)警示信息時能由值班人員及時向相關單位或個人發(fā)出警示信息。3)防汛辦公應用實例：該應用采用了信息查詢分析中間件、文件訪問中間件，建立符合信息化要求的防汛管理文檔信息系統(tǒng)體系構造，在保障信息平安的前提下開發(fā)面向防汛調度與管理的辦

12、公管理系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的采集、交換、分類、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的多個不同體系、不同地域的協(xié)同作業(yè)。許多計算機專家認為，將整個互聯(lián)網(wǎng)的各種資源全部整合在一起，為用戶提供統(tǒng)一的效勞，是相當困難甚至難以實現(xiàn)的。當然，對于詳細的應用領域，詳細的網(wǎng)絡區(qū)域，用中間件技術將其中的各種資源整合在一起還是相當有前景的。目前方興未艾的網(wǎng)格(GRID)技術本質上即是一個基于互聯(lián)網(wǎng)的中間件系統(tǒng)，可同時運用網(wǎng)絡中所有的PU、存儲器、操作系統(tǒng)、應用軟件等資源，用戶通過P、或PDA，可從互聯(lián)網(wǎng)上獲取來自全球的資源，互聯(lián)網(wǎng)將變成一個虛擬的、強大的計算平臺。防汛工作中的各種決策支持模型包括洪水調度與預報模型、災情評估模型等，在將來的開展中可以根據(jù)防汛信息業(yè)務處理的統(tǒng)一架構進展中間件處理，通過建立統(tǒng)一的輸入輸出接口，實現(xiàn)與整個流域應用系統(tǒng)的整合。1魏勇，張權.中間件技術研究J.電子技術應用.2022Vl.30N.112王汝傳,徐小龍.基于智能Agent技術構建挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型的研究與實現(xiàn)J.計算機工程與應用.2022Vl.39N.363NihlasR.Jennings,KatiaSyara,ihaelldridge