分布式系統(tǒng)架構在大型水資源管理體系中的研究與應用.pdf

1、水是人類賴以生存的重要資源。如何實現(xiàn)水資源的有效管理與高效利用一直是水行業(yè)中諸多專家學者重點研究的問題。面對日益嚴重的水資源危機、日趨復雜的水管理難題、以及水信息“數(shù)據(jù)大爆炸”時代的到來，水資源管理領域對水信息系統(tǒng)軟件提出了“新技術、大平臺、互共享、廣應用”前瞻性的應用需求。然而，傳統(tǒng)面向過程、面向對象、面向構件的軟件結構體系已無法支撐如今水資源管理體系多元化、多維化、多層化的發(fā)展模式。因此，亟待探究新的水利信息化理論架構與技術體系來匹

2、配日益復雜的水資源管理模式，從而解決信息資源共享、多元業(yè)務耦合、多目標尋優(yōu)決策等一系列管理難題。
　　另一方面，隨著計算機網(wǎng)絡的高速發(fā)展與廣泛應用，圍繞網(wǎng)絡服務為核心的分布式軟件體系在金融、電商、營銷、工管、通信及教育等諸多領域發(fā)揮了重要作用，并取得了長足的發(fā)展。但是，在水資源管理領域，分布式網(wǎng)絡環(huán)境下的水信息系統(tǒng)架構研究尚處于起步階段，支撐理論和應用技術尚不成熟。為此，基于水利信息化應用的跨時空、跨區(qū)域和分散性特點，結合水資源管

3、理中的業(yè)務服務化、信息共享化理念，以及水資源領域對地理信息技術的強大依附性，在綜合考慮行業(yè)多元業(yè)務運作模式與集成需求的基礎上，本文首次研究并提出了具有普適性意義的分布式水信息系統(tǒng)軟件架構，并對架構的相關理論、通信方法、作業(yè)機理、集成模式進行了系統(tǒng)闡述。本文的主要研究成果和創(chuàng)新點如下：
　?。?）深入探討了分布式體系下的概念性底層架構——面向服務架構（SOA）和基于Web Service中間件的通信服務實現(xiàn)方法，提出了常規(guī)模式和非常

4、規(guī)模式下分布式體系中的軟件元結構。進一步，圍繞以上有關架構概念、技術主題、軟件元體系，并結合水資源領域水文學、水力學、優(yōu)化調(diào)度科學等業(yè)務作業(yè)模式的綜合需求，研究并提出了水資源管理驅動下的分布式系統(tǒng)架構。
　?。?）針對水資源管理領域數(shù)據(jù)所具有的海量多源異構特性，提出了多類型水信息數(shù)據(jù)的分區(qū)分庫存儲方法，建立了基于多存儲構件的分布式數(shù)據(jù)存儲平臺，為分布式網(wǎng)絡環(huán)境下的數(shù)據(jù)訪問、傳輸及管理提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)支持。同時，為滿足分布式事務對復雜軟

5、件系統(tǒng)的一致性、可用性、容錯性要求，結合水信息領域業(yè)務模型和數(shù)據(jù)特征，提出了適用于分布式軟件環(huán)境的模型和數(shù)據(jù)集成方法。模型集成包括組件式集成和服務式集成，數(shù)據(jù)集成涉及數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)建模以及模型的應用與實踐。
　?。?）針對水資源管理分布式系統(tǒng)中多業(yè)務、多模型串并行作業(yè)特征，提出了多模型串并行耦合作業(yè)模式。結合水資源領域分布式柵格新安江模型、水動力-水質(zhì)耦合模型、復雜緊急避險模型、空間分析模型的計算作業(yè)特點，實現(xiàn)了多元模型在分布式系