1 绪论
1.1 开发背景及意义
水利工程在国民经济中所起的作用非常大，特别是国民经济发展迅猛时期。在水的管理方面相应的硬件设备作为国家的资产如涵闸、泵站等发挥着非常大的作用。对相应的设备实行科学自动化的管理，已经成为一个非常迫切的要求[1]。
防汛抗旱救灾对人民的生活水平和国内的经济发展产生的影响非常大。水资源管理中的险工险段、水位、雨量等信息一般都使用 GIS 技术进行实时监测管理，非常的智能化和科学化。比如系统中对水位信息进行预警，当有潜在问题时，能够提前告警水位情况，让领导及时做出决策，争取时间减少了经济损失，保障了人民安全 [2]。城市内涝也是直接影响居民生活的一个方面。城市排水是否及时，桥涵预警警是否准确及时，关乎到人民的切身利益。实行视频实时监控，对洪水流量信息、排水信息给予及时播报，可以让居民提前做好防备措施。
中国目前很多区域还属于严重缺水区，水的质量也受到了严重的污染，这些问题日益突出。人们越来越意识到保护水资源的重要性。目前的当务之急是强化水资源的管理，实现对水资源的合理分配合理利用和有效利用。中国经济发展迅速，城镇化进程加快，是否拥有优质水资源是否实行水的科学配置是影响人们生活和质量的关键。更甚至，水资源匮乏、水污染问题能直接影响社会的发展与稳定问题[2]。但但是，目前水资源管理的技术和手段比较落后，管理部门在此方面缺乏现代化的管理办法。
分配在洪湖灌区的地表水和地下水量较少，且人口密集，人均水资源量更少。下雨稀少，地上水也受到各种取水制度的限制。因此洪湖目前还是属于缺水区域。近几年受到了政府的重视。针对水资源的多种问题，比如水质下降、水浪费严重、缺乏规范管理等，从实际出发，实行严格的统一管理制度，划分区域，制定规划，以满足用水需求。
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1.2 国外水资源管理模式
1.2.1 美国的水资源管理模式
美国的水资源总量比较丰沛,东部地区每年降水较多，西部地区每年降水相对较少。东重工业基本分布在东部地区，所以东部用水也主要是用于工业方面[3][3]。而在西部主要是农业用水，它与工业用水的水量比较接近。美国在水资源管理方面制定了统一政策，该项政策具有权威性，可以实现部门和地区之间的协调发展问题。西部地区实行优先使用权，水权级别越高占用使用权的时间越久。这种制度提高了水资源的使用效率和用水户的积极性，也保证了水利用的高效性[4]。美国依据物联网技术建立了水资源管理系统，该系统集成了信息和通信等方面的技术，实现了对水资源的监测与合理调度，构建的高效的信息系统平台也推进了国家级水资源的网络配置，在区域上解决了水资源各地空间分配不均及资源不均的问题[5]。
1.2.2 日本的水资源管理模式
日本科技先进，经济发达，降水量多，对水资源的开发利用程度相对较高。他们在水资源管理上统一集中规划管理，使用统筹分管的模式[6]。如果水资源紧缺，日日本会尊重大家的利益，用水户之间进行协商，从而最大化的实现公平。在申请水权时，管理者也根据申请材料和级别与部门之间进行协商，从而保证公正性[7]。
美国和日本的水资源管理的模式不一样，但是也能为中国带来启发。中国需要根据实际情况，参考外国的模式，来制定符合国情的管理办法。管理分散造成成本提高，且存在重复管理，这一点可以借鉴日本的统筹分管模式[7]。在进行水权申请时，，要，要保证程序的公平公正公开，这一点可以借鉴美国的优先使用权模式，最大程度的保证水利用的充分和高效[7]。
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2 系统需求分析
2.1 系统需求概述
洪湖灌区属严重缺水区，存在取水能力小或水用不上的困境，面临建立灌区信息化管理系统的任务，需建立综合自动控制技术、网络技术、通讯技术、信息技术、传感器技术等各种高科技技术的集成信息化管理系统[29]。全面、准确、及时的一体体化管理系统的建立，将提高闸门自控信息、视频监控信息、水位流量信息、工程管理信息采集的时效性以及准确性，能快速合理的对灌区运行情况及其发展趋势做出判断，发挥工程设备的相关功能，为相关管理部门提供科学化、自动化、高效率的服务。
洪湖目前面临的挑战是如何充分发挥工程系统的效率，合理地运用多种现代化的信息技术来实现灌区水资源优化配置和高效利用也是面临的挑战之一。并适应市场经济的需要。智能洪湖信息平台是以水资源、涵闸等的实时监测为基础、以高新技术为手段的综合性系统，也是适应市场经济的需要[31]。
开发洪湖灌区管理地理信息系统，结合全国大型灌区基础数据库建设进行灌区基础数据库建设，并基于洪湖灌区管理地理信息系统完成已有洪湖水利信息化系统的整合，初步建成统一的洪湖水利信息化开发平台[32]。系统保证对平台支撑功能的的实现，成为洪湖各主要相关部门处理日常业务的平台[32]。系统应充分考虑在先进技术的支持下对现有各子系统的整合并满足未来洪湖信息化发展的需要，平台的建设以应用服务为目的。通过系统来统一人机交互界面、规范办公业务流程，提高科学管理和决策水平[32]。
水雨情数据的任务是测量测站的水位、流量、雨量等水文要素的自然变化情况。水雨情数据的质量关键是保证信息的及时准确性，否则就失去了测量的意义。加强测站设施的基础建设，以及加强水雨情信息的采集、整理和传输工作，是提高水雨情信息质量的关键因素。
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2.2 系统建设目标
以水量调度、决策指挥、工程运行管理、综合会商等业务应用为中心，构建涵盖供水工程水资源信息采集、共享、加工、储存、管理、应用、决策支持和远程实时监控等信息展现流程为一体的运行管理控制系统，能够及时、准确的对整个供水渠系及水源内的图像、音频、视频、工程概况等信息进行自动化储存、共享、分发、预警和决策支持，实现对灌区水资源的实时监测、调度和高效管理，逐步达到集成化、智能化、自动化、科学化的目标。
系统用户主要有三种：普通用户、管理员、高级管理员，所拥有的权限依次递增。另外，还有一种“访客”身份的用户只能停留在登录页面。具体描述如下：
1）用户模块包括对身份的合法验证（用户名、密码、验证码等）、角色分配、权限分配、权限的管理等。
2）保留各种级别用户的时间信息和所进行的操作信息，生成日志文件。
3）用户在登录水资源管理系统时应填写正确的用户名、密码、验证码，否则不予通过，在对应的权限模块进行增删改等操作时也应该有二次访问控制。
4）所有的用户有一个唯一标识，标识具有统一编码规则。
5）能对用户、角色及每个角色的权限进行增删改查操作。
6）普通用户不能独自更改权限，变更权限时要向管理员申请。
7）同一时间对资源访问的人数较多时，高级用户可以抢占低级用户的资源，保证高级用户优先。
8）权限包括系统设置权限和功能操作权限，系统设置是指模块管理和管理员管理，功能操作权限细化到每一个操作，比如每一个设备[36]。用户分类及权限分配用例图图如图 2-1 所示。
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3 系统设计 ...................................... 22
3.1 架构设计 ...................................... 223.2 结构设计 ................................ 23
4 系统实现 ..................................... 42
4.1 开发环境概述 .................................. 42
4.2 系统开发平台 ................................... 43
5 系统测试 ........................................ 52
5.1 测试环境 .............................. 52
5.2 测试说明 ............................... 52
5 系统测试
5.1 测试环境
测试时使用 Excel 作为统一的缺陷管理工具。使用 Excel 作为统一的测试管理工具。
相关配置要能够满足测试工具正常运行、系统能够正常运行。
测试使用的软件环境：
Intel(R) Core(TM)i5-3201M CPU @2.50GHZ 2.50GHZ,4.00GB 的内存
测试使用的硬件环境：
Microsoft Windows 7
2009 Microsoft Corporation Service Pack1。
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6 总结与展望
6.1 论文总结
对水资源进行科学化管理符合现代生活的节奏，但是，水资源管理方法和技术还需要进一步的提升和加强。开发的基于 SSM 框架的水资源管理系统是洪湖市水资源相关部门进行信息化管理与建设的要求，该系统对 GIS 技术、计算机和通信技术进行了整合，实现了用水计划、用水审批、用水量统计等功能，也实现了对涵闸的监控功能，及时显示涵闸的基础信息、实时信息、视频监控、综合查询、闸门监控、预警信息、设备管理、参数设置、操作日志等信息；实现了防汛抗旱的功能，能够及时监测水位、流量、水位过程、险工险段等信息；实现了城市内涝的管理功能，能够监测雨量、水量信息，桥涵预警信息等。该系统已经正常上线运营，较之前节约了大量成本，可以更好的为管理部门和用户服务，提高了工作效率，具有一定的实用价值和社会效益。收到较好的反馈。
需求文档中分析的功能在系统开发中全部实现，主要包含登录和用户权限、GIS地图、涵闸管理、水资源管理、防汛抗旱管理、城市内涝管理。以下是对工作的小结。
（1） 完成需求调研和分析之后，设计了系统架构和组织结构，确认了开发平台和使用环境。之后进行了系统工作流程设计，功能模块设计，总体架构设计，数据流图设计，网络结构设计，网络区域设计。本系统的业务功能模块，主要涉及 GIS管理、涵闸管理、水资源管理、防汛抗旱管理、城市内涝管理以及用户管理。
（2）系统设计和实现了一个基于 SSM 框架的水资源管理系统，采用 B/S 架构和SSM 框架，以 Oracle 为后台数据库管理系统。通过浏览器来实现对水资源的每个功能模块的管理。 采用 Oracle 利用 JDBC 实现对数据库的访问，满足实时性要求。系统开发完成后，经过多次测试，已经正式运行。
参考文献（略）