【摘要】：我國(guó)水利數(shù)學(xué)模型的理論和算法與國(guó)際水平相比總體已處于先進(jìn)水平,有些方面甚至已經(jīng)處于領(lǐng)先水平。然而,一直以來水利行業(yè)都采用“自行開發(fā)、自行使用”的方式,其中尤以水利數(shù)值計(jì)算模型軟件有關(guān)方面為甚,這種方式使得與模型有關(guān)的軟件開發(fā)長(zhǎng)期處于滯后狀態(tài),水利仿真計(jì)算系統(tǒng)軟件開發(fā)周期較長(zhǎng)且可重用率低,嚴(yán)重阻礙了優(yōu)秀模型的推廣使用及我國(guó)水利仿真計(jì)算事業(yè)的發(fā)展。本文針對(duì)以上問題,提出了以模型標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ),以模型庫為核心,以系統(tǒng)快速生成為特色,以確保模型開發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)為前提,基于云服務(wù)的水利仿真計(jì)算系統(tǒng)生成平臺(tái),并就該平臺(tái)接口進(jìn)行研究。本文首先針對(duì)我國(guó)水利行業(yè)尤其是仿真計(jì)算行業(yè)的現(xiàn)狀及存在的問題,分別從業(yè)務(wù)層面和技術(shù)層面進(jìn)行需求分析。在此基礎(chǔ)上,對(duì)基于云服務(wù)的水利仿真計(jì)算系統(tǒng)生成平臺(tái)及其接口的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。一方面,平臺(tái)以云服務(wù)的三層體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了用戶與模型介質(zhì)的有效隔離,為模型開發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)提供有效保障;另一方面,參照OpenMI標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合我國(guó)水利行業(yè)的特性,通過對(duì)模型計(jì)算接口、模型組合計(jì)算接口、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及輸入輸出接口的研究與設(shè)計(jì),建立模型標(biāo)準(zhǔn)分類體系,實(shí)現(xiàn)多模型時(shí)間步級(jí)的數(shù)據(jù)交互及耦合計(jì)算,同時(shí)結(jié)合組件化技術(shù),將所有數(shù)值計(jì)算模型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)成組件,同時(shí)利用平臺(tái)系統(tǒng)生成框架快速生成多模型組合的水利仿真計(jì)算系統(tǒng),使模型產(chǎn)品在使用過程中可以互相替換,并與具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)完全獨(dú)立,徹底解決重復(fù)開發(fā)問題。最后,通過平臺(tái)的部署及實(shí)現(xiàn),對(duì)接口研究工作的有效性及可實(shí)施性進(jìn)行驗(yàn)證。通過對(duì)平臺(tái)及平臺(tái)接口研究工作,將從有助于改變我國(guó)水利專業(yè)軟件開發(fā)中存在的低水平重復(fù)開發(fā)、難以維護(hù)更新的現(xiàn)狀,促進(jìn)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成套水利專業(yè)軟件的快速開發(fā),提高水利行業(yè)的軟件開發(fā)效率及水平,促進(jìn)優(yōu)秀模型的推廣及使用。
[Abstract]:Compared with the international level, the theory and algorithm of the mathematical model of water conservancy in our country have been in the advanced level, and some aspects have even been in the leading level. However, the water conservancy industry has been using the "self-development, self-use" approach, especially in the hydraulic numerical model software, which has made the development of model-related software lag for a long time. The software development period of water conservancy simulation calculation system is long and the reuse rate is low, which seriously hinders the application of excellent models and the development of water conservancy simulation and calculation in China. Aiming at the above problems, this paper puts forward a water conservancy simulation computing system generation platform based on cloud service based on model standardization, model base as the core, system rapid generation as the characteristic, and ensuring the intellectual property of model developer as the premise. The interface of the platform is also studied. In this paper, first of all, according to the current situation and existing problems of water conservancy industry, especially the simulation calculation industry, the requirement analysis is carried out from the business level and the technical level respectively. On this basis, the generation platform and interface design of water conservancy simulation computing system based on cloud service are introduced. On the one hand, based on the three-tier architecture of cloud services, the platform realizes the effective isolation between users and model media, and provides effective protection for the intellectual property rights of model developers. On the other hand, according to the OpenMI standard, combined with the characteristics of water conservancy industry in China, through the research and design of model calculation interface, model combination calculation interface, data standard and input and output interface, the model standard classification system is established. The data interaction and coupling calculation of multi-model time step level are realized. At the same time, all numerical calculation models are designed and realized as components, combined with component-based technology. At the same time, the platform system is used to generate the multi-model combination water resources simulation calculation system quickly, so that the model products can be replaced each other in the process of using, and completely independent from the specific business system, so that the problem of repeated development can be solved thoroughly. Finally, through the deployment and implementation of the platform, the effectiveness and implementability of the interface research work are verified. Through the research work of platform and platform interface, it will be helpful to change the low level repeated development in the development of water conservancy professional software in our country, and it will be difficult to maintain the status quo of updating. To promote the rapid development of complete sets of water conservancy professional software in China's independent intellectual property rights, to improve the efficiency and level of software development in the water conservancy industry, and to promote the popularization and use of excellent models.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.52;TP393.09

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