小流域水土保持实验数据系统的开发与应用管理
来源： 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-24 打印本文章 【字体】 大 中 小吴勇前 彭业轩 王军 杜旭
（湖北 秭归县水土保持局 443600）
摘要: 自20世纪60年代数据库技术得到了飞速的发展，已经成为信息管理的重要工具。随着计算机技术，特别是网络技术的飞速发展，数据库的应用领域不断扩大。面向21世纪，信息技术已经成为社会生产的重要组成部分,作为信息资源管理和利用的基础。本文以湖北三峡库区秭归县王家桥流域观测的气候要素、水位、流量、含沙量、输沙率和试验小区部分观测观测数据为依据，建立一个实验数据管理系统，以方便统计、分析、查询各数据，取代人工管理。
1.数据系统开发环境
1.1硬件环境
CPU：Celeron(R) CPU 1.70GHz
主板：Intel(R) 845p
内存：256MB
显卡：NVIDIA GeForce2 MX/MX 400 (Microsoft Corporation)
网卡：Realtek RTL8139
1.2软件环境
操作系统：Microsoft Windows XP Professional 版本 2002 service Pack 1
EXCEL：Microsoft® Excel 2002 (10.4302.4219) SP－２
VISUAL：FOXPROMicrosoft Visual FoxPro 版本 06.00.8167.00
WORD：Microsoft® word 2002 (10.4219.4219) SP－２
2．应用系统的开发
2.1数据库开发目标
2.1.1能对各类实验数据进行输入、修改与查询。
2.1.2能对数据进行日、月、年度的处理和总结。
2.1.3打印月、年度报表和总结。
2.2数据需求：用户提供了该系统所需的输入、输出表格。输入表格包括气侯数据（温度、湿度、降水量、日照、蒸发及地温）、洪水水位要素(水位、流量、含沙量)、流量(日最高、最低、瞬时值和日平均流量)、均含沙量(日最高、最低、瞬时值和日平均含沙量)、测悬移质输沙率(日最高、最低、瞬时值和日平均输沙率)和试验小区观测汇总表（侵蚀雨量、径流量、径流系数等）。所有表格都有许多数据，为数据库提供了数据基础。
图1王家桥站降水量摘录表
图2 气象数据
图3 试验小区观测成果汇总表
2.3 数据库设计
2.3.1逻辑设计：本系统分为三个部分：气候部分、河道部分、试验小区部分。这三个部分的数据唯一的联系是都有时间这个数据类型，但由于各自的时间都由各自的参数特性来决定，因而三大部分数据之间没有很强的联系。只是气候数据表和逐日降水量表、日平均水位表、日平均流量表、日平均含沙量表、日平均悬移质输沙率表这五个表之间拥有相同的时间数据类型，根据对以上各表的数据类型和表格之间的联系分析，从原来的14个表格归纳为包含9个库文件的数据库。现将这些库文件列出如下：
（1）气象数据表：QXSJB（日期、气温2、气温8、气温14、气温20、湿球温度8、湿球温度14、湿球温度20、水气压2、水气压8、水气压14、水气压20、相对湿度2、相对湿度8、相对湿度14、相对湿度20、地面最高20、地面最低20、地温0cm2、地温0cm8、地温0cm14、地温0cm20、地温5cm2、地温5cm8、地温5cm14、地温5cm20、地温10cm2、地温10cm8、地温10cm14、地温10cm20、地温15cm8、地温15cm14、地温15cm20、地温20cm8、地温20cm14、地温20cm20、降水量8、降水量20、蒸发量20、日照时数20）
（2）降水量摘录：WJSLZ（日期、时间起、时间迄、降水量）
（3）洪水水位要素：HSYSZ（日期、水位、流量、含沙量、附注）
（4）日平均流量计算表：RPJLL（时间、水位、时距、部分流量、日平均流量）
（5）实测流量成果表：SCLLC（施测号数、起施测时间、迄施测时间、水位、断面面积、平均流速、最大测点流速、岸边系数、水面宽、平均水深、最大水深、平均流量）
（6）实测单位水样含沙量成果表：SDHSLC（施测号数、施测时间、基本水位、含沙量）
（7）试验小区：XGXQZ（年度、区号、降于雨历时、降水量、径流深、径流量、径流系数、含沙量、侵蚀模数以及农作物经济林生长状况观测记录）
2.3.2物理设计
根据在逻辑设计中所确定的的数据库所包含的库文件及其字段，可以确定库文件的具体结构，即确定字段的名称、类型和宽度。此外还要确定索引。下面将列出该系统中所包含的所有库文件的结构及索引，以下只列出了代表性的，其它的数据结构都可在下面数据类型中找到。
（1）气象数据: QXSJB
Field
Field name
Type
Width
Dec
1
日期
数值型
6
0
2
气温2
数值型
4
1
3
湿球温度8
数值型
4
1
4
水气压2
数值型
4
1
5
日蒸发量
数值型
4
1
6
相对湿度2
数值型
3
0
7
地温0cm2
数值型
4
1
8
日平均水位
数值型
7
3
9
日平均含沙量
数值型
5
0
10
日平均悬移质
数值型
8
4
11
逐日降水量
数值型
6
2
13
日照时数
数值型
4
1
（2）王家桥站降水量摘录表：WJSLZ
Field
Field name
Type
Width
Dec
1
日期起
日期时间型
8
2
日期迄
日期时间型
8
3
降水量
日期时间型
3
1
（3）洪水水位要素摘录表：HSYSZ
Field
Field name
Type
Width
Dec
1
日期
日期时间型
8
2
水位
数值型
7
3
3
流量
数值型
7
4
4
含沙量
数值型
7
1
5
附注
字符型
13
（4）日平均流量计算表：RPJLL
Field
Field name
Type
Width
Dec
1
时间
日期时间型
8
2
水位
数值型
7
3
3
流量
数值型
7
4
4
时距
数值型
4
1
5
部分流量
数值型
8
4
（5） 实测流量成果表：SCLLC
Field
Field name
Type
Width
Dec
1
施测号数
整型
4
2
起施测时间
日期时间型
8
3
迄施测时间
日期时间型
8
4
实验方法
字符型
13
5
水位
数值型
7
3
6
断面面积
数值型
6
3
7
平均流速
数值型
5
3
8
最大流速
数值型
5
3
9
水面宽
数值型
5
2
10
平均水深
数值型
5
2
11
最大水深
数值型
5
2
12
流量
数值型
7
4
（6）实测单位水样含沙量成果表：SDHSLC
Field
Field name
Type
Width
Dec
1
施测号数
数值型
4
0
2
施测时间
日期时间型
8
3
基本水位
数值型
7
3
4
含沙量
整型
4
5
备注
字符型
4
（7）试验小区观测汇总表
Field
Field name
Type
Width
Dec
1
年度
整型
4
2
区号
整型
4
3
降水量
数值型
5
1
4
径流深
数值型
5
2
5
径流量
数值型
6
4
6
径流系数
数值型
5
4
7
含沙量
数值型
5
0
8
侵蚀模数
数值型
6
2
2.4 应用程序设计
2.4.1总体设计
根据系统功能的不同对系统进行总体设计，程序的总体结构分为三个层次。第一层为系统层，即王家桥小流域管理信息系统；第二层为子系统层，包括追加记录、查询、打印、数据分析；第三层为功能层。（见图4）
2.4.2选单设计
由上述的总体设计，可相应得到一个选单。系统层对应下拉式选单，“王家桥小流域管理信息系统”的选单名定为LYGLXIXT.MNX，子系统对应系统选单；功能层对应子选单。选单设计体现了总体设计和该系统的功能，并为后面的模块程序设计提供了框架。（见图4）
2.5 模块设计与编码
2.5.1主文件（WLUMIS.PRG）
菜单文件名定义为WLUMISCD（王家桥小流域数据菜单），并设置一个主文件来调用它。主文件编写如下：
SET TALK OFF
SET DATE TO F:重要文件hzau重要文件
CLEA ALL
SET VIEW TO SJHJ.VUE
DO FORM FM
KEYB ‘{CTRL+F4}’
MODI WIND SCREEN TITL’王家桥小流域数据管理系统开发’
CLEA
DO WLUMISCD.MPR
READ EVENT
QUIT
2.5.2 菜单程序(WLUMISCD.MPR)
MODI MENU WLUMISCD
(1)“退出”菜单项的命令
CLEAR EVENTS
（2）按设计的菜单设置调用各表单的命令。
图4 王家桥小流域信息管理系统选单
DO FROM QXSJB
（3）从菜单文件WLUMISCD.MNX生成菜单程序WLUMISCD.MPR。
2.5.3“气象数据表”表单（QXSJZJ.SCX）
（1）创建表单
MODIFY FROM QXSJZJ
（2）FORM1的属性设置
（3）按图5“气象数据”表单窗口在表单上创建各标签和文本框
SELE QXSJ
DO CASE
CASE THIS.VALUE=1
IF RECN()<RECC()
SKIP
ENDI
CASE THIS.VALUE=2
IF RECN()>1
SKIP-1
ENDI
图5 “气象数据”表单窗口
CASE THIS.VALUE=3
GO TOP
CASE THIS.VALUE=4
GO BOTT
CASE THIS.VALUE=5
DO FORM SRXLDH
CASE THIS.VALUE=6
zy=MESSAGEBOX(‘是要增加计录吗?’,1+48+256,’确认增加计录’)
IF zy=1
GO BOTT
INSERT INTO QXSJB VALUES(STR(VAL(编号)+1,4))
ENDIF
CASE THIS.VALUE=7
sy=MESSAGEBOX(‘是要删除计录吗?’ ,1+48+256,’确认删除计录’)
IF sy=1
DELETE
PACK
CASE THIS.VALUE=8
SELE qc
BROW TITL ‘计录修改’+SPACE(20)+’单击行首可删除计录,退出就删除’
PACK
CASE THIS.VALUE=9
Thisform.Release
ENDDC
THISFROM.REFRESH
3 结论：通过对该系统的开发，小流域水土保持观测实验数的分析、查询、计算、总结报表等实现了计算机化管理，使得数据管理工作跟上了社会发展的步伐，并且克服了不少在人工管理阶段的弊端，数据的管理和操作更加简便和快捷。无论从数据的利用效率、数据的科学管理、数据的精确度还是信息化的程度来讲，系统的工作效率、环境上了一个新的台阶。
参考文献:
1.数据库技术新进展与学数据库工程罗晓沛 (中国科学院研究生院 北京 100039)
2.信息技术对科学研究的影响 郑崇直 王 源 (中国科学院上海有机化学研究所, 上海 200032)
3.知识发现与科学数据库史忠植 张庆杰 张治洪 王 军 (中国科学院计算技术研究所 北京 100080)
4.数据库系统基础教程姚春龙 丁春欣 姜翠霞 编 北京航空航天大学出版社
5.数值库信息系统的建设 罗东川陈立立 (中国科学院计算机网络信息中心 北京 100080)
6.FoxPro及其应用系统开发 史济名 主编 清华大学出版社
7.数据库技术与应用——Visual FoxPro 6.0篇 郭力平 高雪 编著 人民邮电出版社
8.Visual FoxPro 6.0中文版 编程实例详解 詹武 侯旭 编著 电子工业出版社
9.数据库技术及其应用 王鹏 董群 编著 人民邮电出版社
10.数据库系统编程 下册 王能斌 编著 电子工业出版社
11.数据库系统原理教程 王珊 陈红 编著 清华大学出版社
12.Visual FoxPro 实用培训教程 邓子梁 陈信林 编著 人民邮电出版社
13.数据库应用管理解决方案 刘志敏 编著 电子工业出版社
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