[发明专利]基于WebService的水环境安全调控模型动态集成方法和组件

说明书

本发明涉及基于WebService的水环境安全调控模型动态集成方法和组件。本发明基于跨编程语言和跨操作系统平台的WebService技术，设计模型集成接口，采用数据层—支撑层—应用层3层架构组织，实现了水环境安全调控模型的调用、联动计算、运算状态实时交互，实现对太湖河网水环境安全调控后的效果评估。本发明解决了模型研发环境各异与平台集成代码改写工作量大、无法异地调用模型、多个模型不能同时运行、模型计算结果与平台不能实时交互的问题。本发明方法中的模型适用于水环境安全调控领域的所有模型，通过基于WebService水环境安全调控模型动态集成，业务化平台协同计算效率提高20%以上，极大提高太湖流域水环境安全调控决策的科学性。

技术领域

本发明属于水环境科学技术领域，具体涉及一种基于WebService的水环境安全调控模型动态集成方法和组件。

背景技术

近年来，太湖流域已建数值模型大多考虑了防汛抗旱和水资源配置等需求，但针对水环境安全调控的流域数值模型研发与应用仍是空白。河网-湖泊水环境安全调控决策需要集成河网水环境安全调控、湖泊水环境安全调控和水环境安全综合评价等模型，其中河网水环境安全调控模型为湖泊水环境安全调控模型提供太湖模型计算的边界条件，湖泊水环境安全调控模型利用河网水环境安全调控模型提供的边界条件，针对不同来水方案，进行太湖三维水环境安全调控模型数值模拟，不同调控方案的河网及太湖数值模拟结果可通过太湖流域河网－湖泊水环境安全综合评价模型对水安全指标的安全阈值进行评价，最终遴选出不同情景下太湖流域最优的水环境安全调控方案。但现有的模型研发环境不一、难以耦合运算，如太湖河网水环境安全调控模型、太湖水环境安全调控模型及太湖流域河网-湖泊水环境安全与识别评估模型分别由Fortran、C++、C不同编程语言研制，难以被平台直接调用集成，同时模型在被平台调用过程中大多以单窗口运行，需要等前一个模型计算完成才能启动后一个模型运行，计算效率低下。另外模型在运行过程中呈“黑盒”状态，平台无法及时获取模型计算进度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于WebService的水环境安全调控模型动态集成方法和组件。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于WebService的水环境安全调控模型动态集成方法，包括如下步骤：

（1）分析不同模型间输入输出及逻辑关系，确定数据流向，设计模型集成框架；

（2）针对各模型的启动、运行、配置及涉及的边界条件、输入输出制定WebService服务接口；

（3）基于WebService规范化的WSDL/SOAP协议内容，采用参数解析、队列缓冲、数据交互的集成方式，对每个模型的接口进行统一封装和实现，并将各模型的原始动态链接库DLL文件重新编译封装成C#的DLL文件；

（4）将相关信息载入数据库，基于C#语言的进程以及线程监控机制，将模型计算进度、运算状态、运行过程和结果信息实时反馈给模型和平台，与平台实时交互。

本发明的方法，所述步骤（1）中，基于不同模型的研发环境、模型输入输出参数、模型间运行逻辑关系、运行环境特点等，设计模型集成框架。进一步的，基于WebService服务将各模型进行独立封装，直接与平台通信，进行模型配置参数、输入、输出的读取与设置。

所述步骤（2）中，设计标准化的WebService服务SOAP接口，对各模型所涉及的河网、湖区、格网、水文、气象、水质等边界条件、初始条件输入、结果输出等，从数据字典、类对象、方法名、参数、返回值、功能等方面进行统一与规范标准化研制，提供可移植、可复用、集成度高的接口集合。

所述步骤（3）中，利用C#的托管机制调用模型动态链接库，对模型的接口进行调用，为各模型生成统一的配置文件，模型启动后读取相应的配置文件，完成计算过程；进一步的，所述配置文件包括监测数据文件、初始配置文件、常量参数文件和结果数据文件。