软件复用技术在洪水预报系统上的应用研究

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1、软件复用技术在洪水预报系统上的应用研究1绪论1.1选题依据当前我国洪灾情况较严重，其中重要原因之一是洪水预报的不准确，因此解决洪灾的策略就是加强洪水预报系统的精度及准确性。洪水预报系统是目前在防洪减灾决策中常用的技术支持系统，但是因为我国国土面积较广，且多处于山体、丘陵地带，地形复杂，所在洪水预报上往往有着千差万别。因而洪水预报系统的适用性较差，各地往往只针对本地水体情况进行预报系统开发，缺乏统一管理与规划，这极易造成资源浪费，而且在普遍性问题上容易进行重复开发，效率低下。随着软件工程的发展，洪水预报系统开发过程中引入了软件复用

2、技术的理念。这种创新模式下，预报系统按功能的不同被划分成若干个构件，包括：系统维护构件、管理权限构件、界面风格统一构件，具体业务构件、系统日志维护、数据库操作构件等。各个构件在开发初期，设计者就有意识的加强其在相似系统上的通用性，并要预留接口，方便用户的使用和改进。构件化的预报系统会带给使用者全新的体验，而且在开发、升级、维护等方面更有优势。而且这种理念不仅局限于功能构件的开发，在预报系统整体系统架构设计，乃至数据库表格设计等都可以按照软件复用技术的方法开发。这样的设计方法有利于在国家防洪抗旱指挥系统领导下统一开发，集中全国高端

3、人才，根据当前我国流域洪水的普遍情况进行基础设计，建立全国性的通用化构件并预留接口，各个地方流域再根据自身水流及洪水特点进行适当修改，这样对于水文资料的汇总，和洪水发生整体预测非常有利。水利部在1998年时就对全国范围内的洪水发生情况进行具体调研，目标是建立一套能够适用全国所有流域，方便升级维护，模块化的洪水预报系统[3]。..1.2研究意义文章着重对预报系统和软件复用及构件技术经行研宄分析，提出了将该技术融入到系统的开发全过程中，并对相关设计开发问题进行重点分析探讨，以期对洪水预报系统在软件工程研宄方面给出一点帮助，保证该理念

4、下的洪水预报系统在系统开发、数据存储提取、软件质量以及开发速度和效率上有所提高，并能节约大量人力、物力、财力，更便于日后系统的升级维护与预报人员的统一培训。本文主要将在预报系统模型体系架构建立、模型参数变量数据表设计、不同水文模型可复用构件分析、基本查询功能构件几个方面进行分析，进一步强调将软件复用技术运用在洪水预报系统的开发过程中可行性和必然性。.1.3研究思路和内容框架首先，对我国洪水的特点和灾害情况进行阐述和分析，指出预报系统在解决洪灾问题上举足轻重的作用。再根据预报系统日常使用体验和研究分析情况，理论与实际结合，找到软件

5、复用技术在预报系统和水文模型开发过程中的关键点，找到一种实用有效的预报系统开发方式。我国洪水预报系统在复用性、构件化和模型化研宄上起步较晚[3]。目前为止，我国各地水情信息及洪水预报业务系统在开发过程中，没有现成可用的功能构件及模块，都是根据各站各自情况，从功能需求、软件设计、具体实施、整体测试等步骤从零做起，造成人力、物力、财力的大量浪费，编写大量无价值、冗余代码，周而复始的进行重复性劳动。随着软件工程的日益发展，很多基本功能性软件己经开发的很完善，在国外已经出现专门的公司对这些完善的构件库进行运作：制定标准，预留接口，功能更

6、新，个性化配置等。用户根据需求选择，由于预留接口，即拿即用，不用关心内部实现原理。..2我国洪水特点及受灾情况2.1中国洪水特点纵观历史，我国暴雨发生频率颇高，除陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆外，其他各地区均发生过暴雨。由于受温带与亚热带季风强烈影响，每年从春季初到秋季末是雨水最充沛的时间段，夏季尤为突出[4]。当前我国内陆的雨带是随着季节变化而变化的，多数情况是由南向北移动。在每年4-6月，暴雨主要发生在华南地区，6-7月长江中下游会有暴雨，而且雨量较大，持续时间较长，发生面积较广，这一时期是发生洪水的主要时间点，7-8月暴雨主

7、要发生在北方各省。在这之后雨带又会逐渐南撤，而在每年的8-10月是台风活跃的季节，我国东南沿海各地经常会受到台风袭击，发生暴雨，这一阶段发生洪水的情况十分大。我国洪水有如下显著特点：暴雨主要发生在春季、夏季和秋季（4月初至10月中旬），降雨量占全年70%;其中以夏讯为主，大约占全年的50%。在这段时间内，随着时间的推移，根据副热带高压气流的运动方向，暴雨中心按华南地区-江淮流域-华北地区-东北地区-汉江地区（由南向北再回归南）这个规律移动。由此形成局部暴雨集中，漠的地区洪灾频繁，旱的地区水量枯竭。1.8万公里的长海岸线容易造成台

8、风侵袭，也是造成暴雨在沿海城市集中，降雨分布不均的一个因素。2.2我国洪灾概况中国地大物博，西高东低的独特地理环境，夏丰冬枯的气候因素导致降雨空间分布极不均勾，加上人为导致的全球变暖、河道变窄等，使得洪灾发生频繁。建国初期，海河淮河发生的特大洪灾让人历历在目。1