阿克苏地区地下水自动监测系统云平台基础功能及应用效果探讨

1 阿克苏地区地下水自动监测站概况

阿克苏地区位于新疆西部，天山南麓，塔里木盆地北缘，总面积13.25万 km2，全地区八县一市、兵团农一师及所属十六个团场分布在地区境内。在阿克苏地区八县一市和红旗坡农场、实验林场131 340.91 km2范围2008年和2009年两年内新建地下水监测站54处，建有站台、站箱、围栏、水准点各54处安装附属设施；自动化监测仪器设备54套以及阿克苏信息中心扩容改造(软、硬件)。经过近十年的运行，地下水监测系统数据库里存储了巨大数据量，数据查询、管理效率低下，功能相对单一，已经不能满足业务需要。中心服务器使用时间太久，配置低，运行速度慢，稳定性差。其安装的操作系统还是Windows XP，数据库为老旧的SQL SERVER2000，这些系统软件微软早已经停止更新，系统运行安全风险巨大。采用人工观测方法，手段落后、效率低，成本高，且不能满足地下水监测规范的频次要求。工作模式还是建立在手工编制报表的基础之上，现存的数据不能充分利用、分析，发挥其价值。针对整个阿克苏地区现状及问题分析，最终建立地下水自动监测系统云平台。

2 地下水自动监测系统云平台设计思路

(1)依托云服务及云存储技术，建立系统基础运行环境，在虚拟化的环境中实现设备自动升级，从而以低成本及稳定的方式解决计算机等电子设备过时问题；

皖南地区CYP2C19基因多态性对PCI术后氯吡格雷抗血小板聚集的影响………………………… 王培培，刘 俊，彭 辉（4·269）

(2)构建源数据自动接收系统实现设备数据自动采集功能解决落后的人工观测问题；

(3)构建数据异步提取、清晰、自动整理服务，从而使数据满足统计、报表及分析得要求；

当气流马赫数 M agl ＜ 0 .3时，气体的压缩性可以忽略不计，为不可压缩流体；当气流马赫数 M agl≥0.3时，就必须要考虑气体的可压缩性对液膜碎裂的影响，为可压缩流体。图5所示为大气状况不同的气流马赫数下，表面波增长率随表面波数的变化规律。

(4)建构后端服务与前端可视化分离的系统架构，更方便得实现系统的升级、扩展、兼容，满足需求的不断升级要求。

(5)构建地下水监测数据分析服务，如：实时等值线生成、过程线等比对服务，从而提高地下水数据的分析价值。

本文基于Mie散射理论得到粒子群的消光参量和散射相位函数，并作为Monte Carlo的仿真参量.基于Monte Carlo方法分析了1.064 μm、3.8 μm和10.6 μm在平流雾和辐射雾中的传输衰减特性，气象条件选择中雾(能见度200～500 m)、轻雾(能见度500～1 000 m)、薄雾(能见度1～2 km)和霾(能见度2～4 km)，最后将Monte Carlo与Lambert-Beer定律计算结果进行比较，指出多次散射对透过率造成的影响.

用户类型2：系统使用人员，重点关注数据整编准确性，统计表格规范性，数据修改便捷性，以及是否便于进行各种地下水年报分析使用。

3 云平台关键技术分析

3.1 WEBGIS技术

一般等值面的生成都采用后处理的方式，即得到数据后，利用GIS处理软件形成等值面图片，再发布出来供客户端使用，这样很难满足实时要求。为了让系统能实时反映地下水的分布情况，本系统借助于云服务器强大的计算功能，实时计算出等值面，极大地满足了实时的要求。

3.2 数据实时处理技术

源数据来自于各种接收设备以不断增长的方式进入中心接收站，数据处理程序从中心站获取数据并处理，为保证数据的一致性，每次提取一定量的增量数据送入队列，数据处理程序接到数据后进行计算。由于数据的实时性要求比较高，所以必须在提取数据和处理数据之间权衡，最终保障数据的实时性和一致性。

封建社会的传统是民敬官，民不能与官斗，因为胳膊拧不过大腿；下级不能与上级斗，因为官大一级压死人。封建社会里百姓称官员为“官老爷”，官不畏民，几乎没有官员认为自己也是百姓，像高以永既承认自己是百姓，还写成对联挂在县衙三堂自勉的官员更是凤毛麟角。他们多数会摆足官架子，骑在老百姓的头上作威作福；偶有良善一些，稍微替老百姓做点事儿的官员，老百姓就会感激涕零，山呼青天大老爷。

3.3 实时等值面技术

WebGIS应用浏览器/服务器概念来执行GIS的分析任务。它把任务分为服务器端和浏览器端两部分，客户可以从服务器请求数据、分析工具或模块，服务器或者执行客户的请求并把结果通过网络送回给客户，或者把数据和分析工具发送给客户供浏览器端使用。

3.4 过程图形比对技术

本系统主要用于管理阿克苏地区八县一市和红旗坡农场、实验林场131 340.91 km2范围内54处地下水监测站及监测数据，并在此基础上实现业务操作功能及统计分析功能。

3.5 云服务技术

将大量计算利用云端超强计算机完成，客户端只需获得简单的数据结果，并且能在用户不知情的情况下按需增强计算能力，这是云服务的理念。本系统借助于阿里云，将虚拟服务器ECS和虚拟数据库RDBS放在云端，并建立云处理程序，以服务的方式定向公开接口给客户端使用。

3.6 展现层分离技术

提供历史数据任意时段，任意测站地下水水位、埋深数据查询，并支持人工对数据进行增、删、改等操作并保存。并且能够提供所查询数据的直接导出到excel表。

4 地下水自动监测系统云平台基本功能概述

4.1 系统范围

为充分利用地下水数据，使其产生分析价值，本系统大量利用可视化的图形、图像展示功能，实时产生不同测站、不同时间段的数据比对功能，更好的管理地下水的分布及开采情况。

甲洛洛很清楚这个撒尿的女人，她叫泽仁姆，是五个孩子的母亲，至于孩子的父亲是谁，大家都不知道，或许她自己清楚吧。村里也有传言，说她的第四个女儿那黑森森的眼睛跟嘎绒的眼睛是一个模子里出来的，可嘎绒总会笑着说：所有眼睛长得黑森森的都是我的孩子，那我可以在村里组建一个队伍了。

4.2 用户范围

主要用户包括，水利水务管理职能部门。如水务局、流域机构水资源管理部门，水文局等水文部门，国土资源部环境监测部门等。安装使用类型分类：

用户类型1：管理部门领导，重点关注系统的信息展示直观性、友好性。

(6)构建GIS平台实现测点位置及数据分布展示。

过度饮酒：饮酒后，95%的酒精依靠肝脏代谢。如果人体过度饮酒，会增加体内毒素聚集，还会降低肝组织的修复和再生，进而诱发各种慢性肝病，如酒精性脂肪肝。

用户类型3：系统管理维护人员，重点关注系统的可靠性、可维护性及可扩展性。

4.3 数据范围

系统所需要采集的源数据，主要包括测站基本信息数据、自动采集数据、人工录入数据等。自动采集数据主要包括地下水水位、埋深数据，水温、水质监测数据。自动采集数据采集间隔为4 h，分别为4 h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h。现场自动采集设备，在每日8 h将前一天的6组数据一次发送至云服务器并入库。现在测站上报数据为测站埋深值，水位值=地面高程-埋深。

4.4 业务范围

4.4.1 系统登录

作为一个业务系统，需要登录和使用权限。

为调整前、后景区域的影响，在对比度中进一步包含空间信息，引入空间加权.基于空间加权的区域对比度Crk,ri定义为

4.4.2 数据实时监控显示

3.3.3推进农村生活污水治理 推动长江经济带11个省(市)科学合理制定本地农村生活污水处理排放标准，因地制宜推进污水处理设施建设。支持有条件的地区，推广城乡生活污水处理统一规划、统一建设、统一运行、统一管理模式，推动城镇污水管网向周边村庄延伸覆盖。切实加强宣传教育，倡导节约用水，加强生活污水源头减量。

(1)在电子地图实时显示所有测站的地下水水位、埋深及水质监测参数。

(4)在电子地图上进行长期资料分析。地下水水位(埋深)等值线、等值面的绘制包括测站某一个具体时间点，日平均值，月平均值，年平均值的等值线、面绘制；两个比较时段的地下水水位(埋深)变化值的等值面绘制。如2017年所有监测点年平均埋深与2016年所有监测点年平均埋深变化值得等值面绘制。2017年8月1日，所有测站地下水水位(埋深)于往年同期(去年、前年等)比较变化值等值面绘制。采用这种方式，可以直观反映不同历史时期，监测区域地下水水位埋深变化趋势及情况。

耕地，采用旋耕机来回旋耕二次，深度达30cm，然后按照100公斤/亩施经发酵后的菜籽饼和25公斤/亩混合肥，均匀撒在土层表面，再按2公斤/亩施撒辛硫磷农药，再用小拖拉机旋耕，将土壤旋细。

(2)对于数据超限测站，测站图标闪烁报警提示。超限参数如：地下水埋深低位警戒值，当实测埋深高于该值时报警；地下水埋深变化警戒值，当实时上报埋深与上次测量埋深变化值超过设定值后报警，埋深降低和埋深增加超限报警采用不用颜色闪烁显示;地下水水质参数超标警戒值，当监测地下水某一水质参数超过设定值后，报警提示。

(3)实时地下水(埋深)数据表。包括：站码、站名、地下水水位值、埋深值、采集时间等信息。

1.2.3 免疫学分型检查 抽取骨髓液2 mL并用肝素抗凝，应用流式细胞仪和荧光标记的单克隆抗体检测白血病细胞的表面抗原，并通过计算幼稚细胞抗原的表达比例来确定阳性细胞数；以细胞膜抗原表达大于或等于20%，细胞质抗原表达大于或等于10%为标准，计算抗原的阳性率。

4.4.3 系统管理

实现系统设置、角色权限、用户管理、系统日志等功能。

4.4.4 监测数据查询、修改

互联网、移动互联网及物联网发展迅速，让人们无时无刻都能感觉到网络的存在，因此，出现了各种不同的访问端口，如：电脑浏览器、手机浏览器、手机APP、IPAD等设备，服务接口与展现层分离显得尤其重要，本系统采用同一开发过程，统一服务接口，从而增强了系统的可维护性、可扩展性。

4.4.5 监测数据图形分析展示

提供历史数据任意时段、任意测站地下水水位、埋深、以及水质各参数数据过程线。支持单站、多站同图显示。这部分数据不做整编，仅将历史数据(如有修改，采用人工修改后的)图形及表格显示出来即可。表格可以只将特征值显示出来，如查询时段的平均值、最高值及时间、最低值及时间。

4.4.6 成果报表

按照地下水监测规范，每个表都是一年年终汇总生成，是否可以考虑要求用户每月对数据进行校正确认。主要实现这几个报表：(1)原始记载表；(2)月平均水位表；(3)月平均埋深水位；(4)年特征值统计表；(5)埋深年特征值统计表；(6)分县年特征值计算表。

表1 基础功能分析表

序号一级二级描述1登录系统入口2首页实时监测测站分布图及等值面3456789101112131415161718系统管理基础数据监测数据统计报表系统设置控制系统数据接收行为角色权限设置用户权限和角色用户管理管理用户信息及授权系统日志记录用户操作日志测站信息维护测站信息监测项目维护监测参量信息预警设置设置测站警戒值数据维护查询及手动维护监测数据过程分析分析、比对各测站过程数据特征值分析分析各县区测站月特征数据原始记载表生成原始记载表及导出月平均水位表生成月平均水位表及导出月平均埋深表生成月平均埋深表及导出水位年特征值统计表生成水位年特征值统计表及导出埋深年特征值统计表生成埋深年特征值统计表及导出分县年特征值计算表生成分县年特征值及导出

5 结语

通过地下水自动监测系统云平台在新疆阿克苏地区的实践应用，取得了很好的应用效果。

《关于大力发展职业教育的决定》中明确提出“大力推行工学结合、校企合作的培养模式”[2]34-35。我们应深入学习文件精神，改变以往思政课把课堂作为主要阵地的教学模式，把学校思政教育融入企业工作实践中，以适应新的人才培养需求。

(1)基于物联网、互联网，依赖云服务器和云数据库，开发及部署了数据采集系统、数据接收系统、数据处理系统、消息服务、业务系统服务、终端服务，最终搭建了地下水自动监测系统云平台。

(2)基于终端服务，接通业务系统服务，采用最先进的UI组件技术，开发了电脑浏览器客户端系统，实现了包括首页、系统管理、基础数据、监测数据、统计报表等五大功能模块的管理,大大提升了地下水监测数据的分析能力。

(3)由于等值面的生成需要依赖专业的线下工具并且耗费大量的计算资源，因此在线等值面的应用一直是个难点，本系统利用分布式计算、缓存技术、并发访问构建了实时等值面生成方法，并得到了广泛应用，大大提高了工作效率。

(4)地下水自动监测系统在监测的基础上，为充分发挥数据的分析价值，实现了系统的分析和比对功能，其中包括过程分析和特征值分析，为更好地管理及监测地下水的变化动态并采取措施提供了很好的依据。

(5)完成了标准的地下水报表生成功能。为更好地管理地下水，充分利用数据资源及计算机能力、减轻管理者的工作压力，系统提供了一键生成标准年报表的功能，将数据统计工作者从繁杂的数据处理工作中解脱出来并确保数据的准确性。