在线模型计算系统解决方案

一、需求与挑战

数值计算模型,因其可以较好地定量描述多个环境因子和环境影响的相互作用及其因果关系、充分反映环境扰动的空间位置和密度、可以分析空间累积效应以及时间累积效应、具有较大的灵活性(适用于多种空间范围;可用来分析单个扰动以及多个扰动的累积影响;分析物理、化学、生物等各方面的影响)等特点,已成为环境影响评价工作中的重要工具。

经过多年的发展,数值计算模型在环境影响评价工作中的应用已渐渐进入成熟阶段,使用的模型主要有EFDCWASPCCHE,但模型应用也面临一些挑战和问题。

首先,大部分应用比较广泛的模型,如EFDCMikeCCHE均为国外开发的模型,通常为英文版本,普遍缺少图形化的交互界面,客户体验性差,不利用推广使用。

其次,模型的参数导入和配置过程复杂,业务处理复杂,操作繁琐。

最后,数值计算模型均为单机版软件,由于模型普遍需要购买,计算成本很高。

为了提高模型的适用性,节省科研资源,提高环境影响评价工作的工作效率,需要提出模型的在线计算系统的工作方式。

尚水公司基于模型计算功能,提供一种在线模型模拟计算的解决方案,可将模型的业务模块进行封装,使用可视化参数设置及数据显示,为用户提供更为方便、简洁直观的操作方式。

二、在线模型计算系统解决方案

总体方案介绍

系统采用标准规范的B/S架构,实现数据展示、业务逻辑、数据存取分离的多层架构。系统由各种业务组件构成,根据请求调用相应的业务组件,使整个系统耦合度低、模块化强,且为用户提供方便、准确、快速、友好的服务,具有良好的实用性和扩展性。

在线计算系统总体包括三个部分

部分为数据库和服务器。其中,数据库主要包括空间数据库,模型数据库用户数据库及其他数据库等。空间数据库主要存储GIS相关数据,如.shp.dxf矢量数据及栅格数据;模型数据库用于存放模型输入参数,网格,案例等用户数据库主要存放用户信息,如用户名,充值信息,历史使用记录等其它数据库可存放业务处理相关的数据WEB数据的发布。 

后台的通信利用WCF技术,WCF的最终目标是通过进程或不同的系统,通过本地网络或是通过Internet收发客户和服务之间的消息。WCF合并了Web服务、.net Remoting、消息队列和Enterprise Services的功能并集成在Visual Studio开发环境中。WCF专门用于面向服务开发。客户机使用浏览器访问服务器,服务器为了业务需要与其他各种应用部署在服务器BCD....上,再通过WCF技术互相通信,相互访问。同时,它还提供了不同语言不同操作系统的可交互性。

中间件是一类连接软件组件和应用的计算机软件,它包括一组服务,以便于运行在一台或多台机器上的多个软件通过网络进行交互。对于本系统,它主要包括空间数据服务,模型计算服务,用户服务,应用服务,XML服务等。

由于数值计算模型参数输入较为复杂,为了方便参数输入,系统这些参数进行XML标准化。文件采用XML的存储格式,能够以灵活有效的方式定义管理信息的结构。以XML格式存储的数据不仅有良好的内在结构,而且由于它是W3C提出的国际标准,因而受到广大软件提供商的支持,易于进行数据交流和开发、不同应用系统间数据的共享和交互以及传输的数据更具可读性。

客户端支持Windows操作系统的IE7及以上浏览器等。系统界面展示采用模块化、流程化的设计模式,方便客户使用以及后期的功能维护和扩展。系统客户端通过与用户之间人机交互,将待处理的业务需求通过网络传输到服务端和支撑层

三、客户价值

完备的解决方案 

系统采用B/S架构,提出了完备的在线模型计算系统解决方案,实现了计算及存储资源集中的管理分配,在模型的业务模块的基础上,利用WCF,中间件,并行计算等关键技术,实现了模型的在线计算。

创造经济效益

本系统采用付费模式,通过引入国内外先进的模型,根据客户需求定制计算模块,当进行模型计算时,可收取一定的费用,从而为软件管理方带来一定的经济效益

提高工作效率

系统采用B/S结构,用户不必安装繁琐的客户端,只需登录浏览器,导入数据后,即可进行模型计算操作。并且,模型的输入与输出采用XML标准化的数据结构,参数配置过程简单,将模型计算的功能模块进行封装,大大简化了业务流程,上述设计均大大提高了模型的计算效率。

良好的客户体验

本系统的界面采用先进、流行的设计方式,美观,大方,操作简便,客户体验性良好,便于推广。


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