CN102945536A - 一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统与方法，系统包括数据持久层、控制器、异步刷新显示模块、数据绘图模块、表格显示模块、分布式数据仓库单元以及用户界面；异步刷新显示模块用于响应用户操作，将操作请求传给控制器，控制器调用数据持久层，数据持久层从分布式数据仓库单元获得数据，数据以规定的格式通过控制器传递给异步刷新显示模块，异步刷新显示模块将数据分别发送给数据绘图模块和表格显示模块使页面局部刷新显示数据。方法中用户通过用户界面向控制器发送刷新维度信息的请求；控制器调用数据持久层从分布式数据仓库单元取出维度信息数据；按照用户选择的形式调用数据绘图模块或者表格显示模块进行显示。

Description

一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统与方法

技术领域

本发明涉及一种数据展现系统及方法，具体地说是涉及一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统与方法。 

背景技术

随着水利信息化在水利项目中的广泛应用日益成熟，各个地方的水利数据中心都积攒了大量的水文水资源数据，对这些数据的研究分析需求也越来越大。水文水资源数据具有种类繁多、关系复杂、维度多、数据量庞大的特点，导致水文水资源数据难以有效、快速的归类。现阶段，缺少一种直观展示各种类型数据（如水位流量、降雨量等数据）的手段或者方法提供给水利专业分析人士使用。 

另外现阶段的水文水资源管理信息系统大多基于OLTP（On-Line Transaction Processing联机事务处理系统），只能够即时获取水文水资源数据，只能通过单一的表格形式展示水文水资源数据。 

同时，水文水资源数据存放分布广，跨越多行政区的多数据库系统，难以及时地将这些数据提供给用户使用。 

多年积累的水文水资源数据对于水文、水利工程专业具有巨大的研究价值，但缺少一个智能的平台系统对这些海量数据进行有效的数据展示分析。 

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统，并且具有通用性普适性的数据展现方法。将分布广泛的水文水资源数据集中管理调度，跨越若干地区的若干数量的数据库，可以及时地将这些数据提供给用户使用。通过对各级部门的水文水资源数据进行数据的汇总和整合，并进行多维度的分析与统计，将分析结果以图表、文字等多种模式展现给用户。通过对水文水资源数据的深加工，发现水文水资源数据本身可能存在的问题和规律，为水利发展规划制定提供科学依据。 

技术方案：一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统，包括数据持久层、控制器、异步刷新显示模块、数据绘图模块、表格显示模块、分布式数据仓库单元以及用户界面；所述异步刷新显示模块用于响应用户操作，将操作请求传给控制器，控制器调用数据持久层，数据持久层从分布式数据仓库单元获得数据，数据以规定的格式通过控制器传递给异步刷新显示模块，异步刷新显示模块将数据分别发送给数据绘图模块和表格显示模块使页面局部刷新显示数据。 

所述的用户界面包括业务分类选择区、行政区划选择区、维度信息选择区和数据展示区；所述业务分类选择区用于选择相应业务分类的分类方式；所述行政区划选择区用于选择所查询对象所在的行政区划；当用户在业务分类选择区选择相应分类后，维度信息选择区中的选项也会根据业务分类的不同而改变；当用户在业务分类选择区、行政区划选择区和维度信息选择区选择的过程中满足了数据显示的条件，用户界面都会局部的刷新数据展示区。 

用户在数据展示区中选择数据展示的方式有：柱状图、饼状图、折线图，或者选择以表格的形式显示数据。 

所述分布式数据仓库单元包括数据库抽象层、中心数据仓库、水文水资源数据目录和远程地方数据库；其中数据库抽象层为分布式数据仓库单元提供了对数据持久层的接口，对外屏蔽了分布式数据仓库单元的内部的具体实现，对内实现了对中心数据仓库、水文水资源数据目录、远程地方数据库数据流动的控制，提高了该部分的模块化程度；中心数据仓库用于汇总以及存储来自远程地方数据库的数据，并且兼容远程地方数据库接口及表结构，同时具有汇总分析的表结构；中心数据仓库采用集群系统，以满足海量数据的读写。水文水资源数据目录，用于存放远程地方数据库的元数据诸如远程地方数据库及IP地址，连接口令等，以及基础的水文水资源数据。远程地方数据库为各级部门的水文水资源数据库；分布式数据仓库单元通过基于时间局部性和流域空间局部性的数据仓库更新算法定期更新中心数据仓库的数据。 

基于时间局部性和流域空间局部性的数据仓库更新方法，步骤如下： 

步骤S300，当到达中心数据仓库自动更新时间时，统计地方远程数据库热度排名；

步骤S305，选取热度排名靠前的地方远程数据库，与水文水资源数据目录进行对照，获取其行政区划编码； 

步骤S310，将行政区划编码加入待查序列；

步骤S315，根据查询请求中行政区划编码，与水文水资源数据目录进行对照，获取其流域编码；

步骤S320，利用流域编码，查询水文水资源数据目录中流域级别相同且在地理位置中接近的多个地区的行政区划编码；

步骤S325，将行政区划编码加入待查序列；

步骤S330，根据待查序列中的行政区划编码，与水文水资源数据目录进行对照，获取相应的远程地方数据库连接；

步骤S335，向远程地方数据库发送更新数据的请求；

步骤S340，中心数据仓库更新数据；

步骤S345，将已经查询过的行政区划编码从待查序列中删除；

步骤S350，判断待查序列是否为空，如果为空则结束更新过程，如果不为空则转入步骤S330继续执行。

一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现方法，包括如下步骤： 

步骤S110，用户点击用户界面，对业务分类、行政区划、维度信息进行选择，异步刷新显示模块获取用户的操作请求；

步骤S120，异步刷新显示模块向控制器发送刷新维度信息的请求；

步骤S130，控制器调用数据持久层从分布式数据仓库单元取出维度信息数据；

步骤S140，数据持久层将数据拼接成所需要的格式；

步骤S150，异步刷新显示模块接收拼接好的数据根据数据修改用户界面中业务分类选择区、行政区划选择区、维度信息选择区的内容；

步骤S155，获取用户对维度信息选择的操作指令；

步骤S160，异步刷新显示模块判断选定的维度信息是否合理；如果合理，执行步骤S162；

步骤S162，向控制器发送刷新图表信息的请求；

步骤S165，从分布式数据仓库单元抽取对应维度的数据；

步骤S170，如果维度信息选择合理则将拼接好的数据传入数据绘图模块以及表格显示模块，用户界面中的数据展示区的内容得到刷新；

步骤S175，判断当前用户选择的图表显示形式（诸如柱状图、饼状图、折线图以及表格），按照用户选择的形式调用数据绘图模块或者表格显示模块进行显示；

步骤S180，如果选定的维度信息不合理（如选择项目过多或者缺失），用户界面弹出对话框提示用户重新选择维度信息。

所述步骤S130中，在控制器调用数据持久层从分布式数据仓库单元取出维度信息数据过程中，分布式数据仓库单元执行数据持久层传入指令的方法，步骤如下： 

步骤S210，向数据库抽象层发送查询请求；

步骤S220，判断所查询数据在中心数据仓库是否需要更新，需要更新时，转到步骤S230；如果不需要更新转到步骤S260；

步骤S230，根据查询请求中的行政区划编码，与水文水资源数据目录进行对照，获取远程地方数据库连接；

步骤S240，向远程地方数据库发送更新数据的请求；

步骤S250，中心数据仓库更新数据；

步骤S260，返回查询结果到数据持久层。

有益效果：与现有技术相比，本发明所提供的适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统与方法，具有如下优点： 

页面异步刷新，能够实时获取水文水资源数据而不用刷新整个页面，提高了整个系统的运行效率，保证了数据能够精确实时的显示；分布广泛的水文水资源数据集中管理调度，跨越若干行政区的多数据库系统，可以及时地将这些数据提供给用户使用；多模块设计，具有低耦合高内聚的特点，通用性强，能够适应种类繁多、关系复杂、维度多的水文水资源数据；可以使用柱状图、饼状图、折线图以及表格多种方式展现数据，方便用户进行数据分析。

附图说明

图1为本发明实施例系统的数据流图； 

图2为本发明实施例系统的用户界面示意图；

图3为本发明实施例适应分布式水文水资源数据库的数据展现方法的流程图；

图4为本发明实施例的分布式数据仓库单元的结构示意图；

图5为本发明实施例中分布式数据仓库单元执行数据持久层传入指令的方法流程图；

图6为本发明实施例中分布式数据仓库单元基于时间局部性和流域空间局部性的数据更新算法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

如图1所示，适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统包括数据持久层001、控制器002、异步刷新显示模块003、数据绘图模块004、表格显示模块005和分布式数据仓库单元006。其中异步刷新显示模块003用于响应用户操作，将操作请求传给控制器002，控制器002调用数据持久层001，数据持久层001从分布式数据仓库单元006获得数据，数据以规定的格式通过控制器002传递给异步刷新显示模块003，异步刷新显示模块003将数据分别发送给数据绘图模块004和表格显示模块005使页面局部刷新显示数据。 

如图2所示，用户界面007，包括业务分类选择区110、行政区划选择区120、维度信息选择区130和数据展示区140。业务分类选择区110用于选择相应业务分类的分类方式，行政区划选择区120用于选择所查询对象所在的行政区划，业务分类方式选择区110用于选择所在业务分类下的分类方式，当用户在业务分类选择区110选择相应分类后，维度信息选择区130中的选项也会根据业务分类的不同而改变。当用户在业务分类选择区110、行政区划选择区120、维度信息选择区130选择的过程中满足了数据显示的条件，用户界面007都会局部的刷新数据展示区140。用户可以在数据展示区140中选择数据展示的方法如柱状图、饼状图、折线图，或者选择显示表格形式的数据。 

如图3所示，步骤S110，用户点击用户界面007，对业务分类、行政区划、维度信息进行选择，异步刷新显示模块003获取用户的操作请求； 

步骤S120，异步刷新显示模块003向控制器002发送刷新维度信息的请求；

步骤S130，控制器002调用数据持久层001从分布式数据仓库单元006取出维度信息数据；

步骤S140，数据持久层001将数据拼接成所需要的格式；

步骤S150，异步刷新显示模块003接收拼接好的数据根据数据修改用户界面007中业务分类选择区110、行政区划选择区120、维度信息选择区130的内容；

步骤S155，获取用户对维度信息选择的操作指令；

步骤S160，异步刷新显示模块003判断选定的分类是否合理；如果合理，执行步骤S162；

步骤S162，向控制器002发送刷新图表信息的请求；

步骤S165，从分布式数据仓库单元006抽取对应维度的数据；

步骤S170，如果维度信息选择合理则将拼接好的数据传入数据绘图模块004以及表格显示模块005，用户界面007中的数据展示区140的内容得到刷新；

步骤S175，判断当前用户选择的图表显示形式（诸如柱状图、饼状图、折线图以及表格），按照用户选择的形式调用数据绘图模块004或者表格显示模块005进行显示；

步骤S180，如果选定的维度信息不合理（如选择项目过多或者缺失），用户界面007会弹出对话框提示用户重新选择维度信息。

如图4所示，所述分布式数据仓库单元006包括数据库抽象层101、中心数据仓库102、水文水资源数据目录103和远程地方数据库104；其中数据库抽象层101为分布式数据仓库单元006提供了对数据持久层001的接口，对外屏蔽了分布式数据仓库单元的内部的具体实现，对内实现了对中心数据仓库102、水文水资源数据目录103、远程地方数据库104数据流动的控制，提高了该部分的模块化程度；中心数据仓库102用于汇总以及存储来自远程地方数据库104的数据，并且兼容远程地方数据库接口及表结构，同时具有汇总分析的表结构；中心数据仓库102采用集群系统，以满足海量数据的读写。水文水资源数据目录103，用于存放远程地方数据库104的元数据诸如远程地方数据库的名称及IP地址，连接口令等，以及基础的水文水资源数据。远程地方数据库104为各级部门的水文水资源数据库；分布式数据仓库单元106通过基于时间局部性和流域空间局部性的数据仓库更新算法定期更新中心数据仓库102的数据。 

如图5所示， 

步骤S210，向数据库抽象层101发送查询请求；

步骤S220，判断所查询数据在中心数据仓库102是否需要更新，需要更新时，转到步骤S230；如果不需要更新转到步骤S260；

步骤S230，根据查询请求中的行政区划编码，与水文水资源数据目录103进行对照，获取远程地方数据库104连接；

步骤S240，向远程地方数据库104发送更新数据的请求；

步骤S250，中心数据仓库102更新数据；

步骤S260，返回查询结果到数据持久层001；

如图6所示，基于时间局部性和流域空间局部性的数据仓库更新算法的流程图。

步骤S300，当到达中心数据仓库102自动更新时间时统计地方远程数据库104热度排名； 

步骤S305，选取热度排名靠前的地方远程数据库104，与水文水资源数据目录103进行对照，获取其行政区划编码； 

步骤S310，将行政区划编码加入待查序列；

步骤S315，根据查询请求中行政区划编码，与水文水资源数据目录103进行对照，获取其流域编码；

步骤S320，利用流域编码，查询水文水资源数据目录中流域级别相同且在地理位置中接近的多个地区的行政区划编码；

步骤S325，将行政区划编码加入待查序列；

步骤S330，根据待查序列中的行政区划编码，与水文水资源数据目录103进行对照，获取相应的远程地方数据库104连接；

步骤S335，向远程地方数据库104发送更新数据的请求；

步骤S340，中心数据仓库102更新数据；

步骤S345，将已经查询过的行政区划编码从待查序列中删除；

步骤S350，判断待查序列是否为空，如果为空则结束更新过程，如果不为空则转入步骤S330继续执行。

本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同。 

Claims (7)

1.一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统，其特征在于：包括数据持久层（001）、控制器（002）、异步刷新显示模块（003）、数据绘图模块（004）、表格显示模块（005）、分布式数据仓库单元（006）以及用户界面（007）；所述异步刷新显示模块（003）用于响应用户操作，将操作请求传给控制器（002），控制器（002）调用数据持久层（001），数据持久层（001）从分布式数据仓库单元（006）获得数据，数据以规定的格式通过控制器（002）传递给异步刷新显示模块（003），异步刷新显示模块（003）将数据分别发送给数据绘图模块（004）和表格显示模块（005）使页面局部刷新显示数据。

2.根据权利要求1所述的适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统，其特征在于：所述的用户界面（007）包括业务分类选择区（110）、行政区划选择区（120）、维度信息选择区（130）和数据展示区（140）；所述业务分类选择区（110）用于选择相应业务分类的分类方式；所述行政区划选择区（120）用于选择所查询对象所在的行政区划；当用户在业务分类选择区（110）选择相应分类后，维度信息选择区（130）中的选项也会根据业务分类的不同而改变；当用户在业务分类选择区（110）、行政区划选择区（120）和维度信息选择区（130）选择的过程中满足了数据显示的条件，用户界面（007）都会局部的刷新数据展示区（140）。

3.根据权利要求1所述的适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统，其特征在于：用户在数据展示区（140）中选择数据展示的方式有：柱状图、饼状图、折线图，或者选择以表格的形式显示数据。

4.根据权利要求1所述的适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统，其特征在于：所述分布式数据仓库单元（006）包括数据库抽象层（101）、中心数据仓库（102）、水文水资源数据目录（103）和远程地方数据库（104）；其中数据库抽象层（101）为分布式数据仓库单元（006）提供了对数据持久层（001）的接口，对外屏蔽了分布式数据仓库单元的内部的具体实现，对内实现了对中心数据仓库（102）、水文水资源数据目录（103）、远程地方数据库（104）数据流动的控制；中心数据仓库（102）用于汇总以及存储来自远程地方数据库（104）的数据，并且兼容远程地方数据库接口及表结构，同时具有汇总分析的表结构；中心数据仓库（102）采用集群系统；水文水资源数据目录（103），用于存放远程地方数据库（104）的元数据以及基础的水文水资源数据；

远程地方数据库（104）为各级部门的水文水资源数据库；分布式数据仓库单元（106）通过基于时间局部性和流域空间局部性的数据仓库更新算法定期更新中心数据仓库（102）的数据。

5.根据权利要求4所述的适应分布式水文水资源数据库的数据展现系统，其特征在于：基于时间局部性和流域空间局部性的数据仓库更新方法，步骤如下：

步骤S300，当到达中心数据仓库（102）自动更新时间时，统计地方远程数据库（104）热度排名；

步骤S305，选取热度排名靠前的地方远程数据库（104），与水文水资源数据目录（103）进行对照，获取其行政区划编码； 

步骤S310，将行政区划编码加入待查序列；

步骤S315，根据查询请求中行政区划编码，与水文水资源数据目录（103）进行对照，获取其流域编码；

步骤S320，利用流域编码，查询水文水资源数据目录中流域级别相同且在地理位置中接近的多个地区的行政区划编码；

步骤S325，将行政区划编码加入待查序列；

步骤S330，根据待查序列中的行政区划编码，与水文水资源数据目录（103）进行对照，获取相应的远程地方数据库（104）连接；

步骤S335，向远程地方数据库（104）发送更新数据的请求；

步骤S340，中心数据仓库（102）更新数据；

步骤S345，将已经查询过的行政区划编码从待查序列中删除；

步骤S350，判断待查序列是否为空，如果为空则结束更新过程，如果不为空则转入步骤S330继续执行。

6.一种适应分布式水文水资源数据库的数据展现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S110，用户点击用户界面（007），对业务分类、行政区划、维度信息进行选择，异步刷新显示模块（003）获取用户的操作请求；

步骤S120，异步刷新显示模块（003）向控制器（002）发送刷新维度信息的请求；

步骤S130，控制器（002）调用数据持久层（001）从分布式数据仓库单元（006）取出维度信息数据；

步骤S140，数据持久层（001）将数据拼接成所需要的格式；

步骤S150，异步刷新显示模块（003）接收拼接好的数据根据数据修改用户界面（007）中业务分类选择区（110）、行政区划选择区（120）、维度信息选择区（130）的内容；

步骤S155，获取用户对维度信息选择的操作指令；

步骤S160，异步刷新显示模块（003）判断选定的维度信息是否合理；如果合理，执行步骤S162；

步骤S162，向控制器（002）发送刷新图表信息的请求；

步骤S165，从分布式数据仓库单元（006）抽取对应维度的数据；

步骤S170，如果维度信息选择合理则将拼接好的数据传入数据绘图模块（004）以及表格显示模块（005），用户界面（007）中的数据展示区（140）的内容得到刷新；

步骤S175，判断当前用户选择的图表显示形式，按照用户选择的形式调用数据绘图模块（004）或者表格显示模块（005）进行显示；

步骤S180，如果选定的维度信息不合理，用户界面（007）弹出对话框提示用户重新选择维度信息。

7.根据权利要求6所述的适应分布式水文水资源数据库的数据展现方法，其特征在于：所述步骤S130中，在控制器（002）调用数据持久层（001）从分布式数据仓库单元（006）取出维度信息数据过程中，分布式数据仓库单元执行数据持久层传入指令的方法，步骤如下：

步骤S210，向数据库抽象层（101）发送查询请求；

步骤S220，判断所查询数据在中心数据仓库（102）是否需要更新，需要更新时，转到步骤S230；如果不需要更新转到步骤S260；

步骤S230，根据查询请求中的行政区划编码，与水文水资源数据目录（103）进行对照，获取远程地方数据库（104）连接；

步骤S240，向远程地方数据库（104）发送更新数据的请求；

步骤S250，中心数据仓库（102）更新数据；

步骤S260，返回查询结果到数据持久层（001）。

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