土壤墒情监测是掌握区域性的旱情分布及受旱程度，加强农业用水管理的重要手段之一，而土壤墒情信息管理的系统化，实现原始资料的加工处理，信息的科学、快速向决策者传递，监测资料的汇总整编和共享，是土壤墒情工作的基础性工作，是现代信息社会的迫切需要。
　　土壤墒情信息管理系统包括土壤墒情速测仪等仪器，以 PowerBuilder 为开发平台，Sy-base SQL Anywhere 为数据库管理系统，实现了墒情信息的自动分析计算、过程线绘制、数据入库及管理等功能，在部分墒情监测机构试运行，收到满意的效果，特别是其在面向用户方面最大程度的开放性功能设计，既实现了简单易操作，又很好地解决了当前执行的各标准之间的冲突，各监测机构的不同要求以及监测手段、管理水平的差别等问题。
　　1 用户界面的设计
　　为更好地适应各级用户特别是能够最大限度地使文化程度较低的监测站级用户感到操作简单、直观，将程序界面设计为“非典型”的 MDI 结构，系统同主流软件一样具有各功能菜单，都辅有相应的快捷键且主菜单与弹出菜单并存以及温馨的帮助信息与出错提示等。所不同的是，系统各子窗口没有挂自己的功能菜单，而是在主窗口的主菜单中包括了系统的全部功能，只是相应菜单项及工具图标只有在其子窗口打开之后才变为活动可用，且每个菜单项通过合理布局只设置一级级联。可让新用户也能够很快了解系统全部功能，随时看得见，及时找得到，使操作过程简单化。
　　2 各级用户的注册
　　为满足监测站级用户、市级中心管理站级用户和省级用户以及资料整编的不同操作要求，系统初始化要求用户注册。只分省级和市级 2 个用户类型，允许重复注册和改变已注册的用户类型，以能够让用户完成系统所有的信息管理工作。如果是市级中心管理站及以下用户需要录入隶属省份等信息，一般在相应的栏框内选择即可，系统收录了各行政区域信息供选择。确认后会打开一个文件选择框提示用户给系统赋予一个 jpg 格式的监测站网图，各市级中心管理站都有自己的站网图，因为它是资料成果不可缺少的内容之一。见图 1。
　　图 1 用户注册界面

　　从本系统行政区划管理部分的 E ～ R 图（ 见图 2） 可以看到，市级中心管理站与监测站是“一对多”的关系，为了解决好各地监测站网及运行管理模式的差异和复杂性，通过本系统的外部注册方式和内部数据结构有机的结合，合理地拆分和合并市级中心管理站及其所属的监测站的信息，实现了这一关系的“多对多”的科学管理。
　　图 2 行政区划管理实体关系 E ～ R 图

　　3 监测站点的注册及信息管理

      当注册为省级以下用户后，就可以在站网图上任意加入、删除监测站点，以及修改其基本信息。这一工作既可由监测站用户来完成，也可由中心管理站代替所辖各监测站统一来完成。
　　3. 1 监测站点的增加和删除
　　图 3 的界面是土壤含水率分析计算的入口，在这里也很方便地实现监测站点及其基本信息的管理。左上列表是注册的省份和市级中心管理站，如果是省级以上用户则列出全部市级中心管理站； 左下列表是所辖的各监测站，右击弹出菜单可进行删除等操作，如果还没有建立测站基本信息，则这里是空白的； 主显示区是站网图，在需要建立信息的测站位置▲鼠标右击弹出如图 4 的建立或修改界面，即在该位置建立或修改该测站信息，系统会记录该测站在图上的位置，如果更新了站网图同时改变了图幅大小，那么在新的测站位置填写该测站编码，系统会将该站点自动移动到新的位置。
　　图 3 监测站点的增、删和数据录入选择界面

　　图 4 监测站基本信息的录入维护

　　3. 2 监测站基本信息的维护
　　随着监测手段、监测方式等的改变，需要随时修改维护测站基本信息。从图 4 可以看到，除包含《规范》规定的监测方式方法等信息外，还纳入了分析计算方法的选择，同时系统为每个监测站预留了最多 4 个监测地块，每个地块预留了最多 6 个取土层厚度。这些均可作为监测站的属性供用户随时改变，例如，土壤含水率的分析计算《规范》要求是以土层厚度加权，而实际工作中很多监测机构采用算术平均法，计算结果的数字修约方式“四舍五入”和“四舍六入”也不尽相同，于是系统在借鉴有关文献成果的基础上实现了各种方法的任意设定。
　　4 原始数据的智能分析计算
　　系统将根据已注册的方式方法自动分配相应的数据录入表格，整理《规范》要求的各种原始记载表形式，设计了烘干类、探针类、放射类 3 个记载表格和自动测报数据接收窗口，满足各种监测方式方法的需要。鼠标单击图 4 站网图上的测站位置▲，如果该测站已经注册将出现闪烁的测站名称，单击此测站名称或双击左下测站列表中相应的测站打开原始数据录入计算界面，见图 5。
　　图 5 原始数据录入计算

　　该记录表格是系统自动分配的，这里以烘干类为例，可以看到这是系统对监测站级用户提供强大支持的第一门户。土层厚度（ ≤6） 是在监测站基本信息中设置的，没有设置的栏目自动设置为不可用。为每个土层预留了 3个平行样，也允许是 1 或 2 个，系统会自动识别并正确计算均值。通过采用 PB 的 EditChanged 事件编写处理代码实现了“即录即算”智能化，即时检查分析原始数据，实时看到每一步处理过程，帮助用户做到原始数据的零错误率。同时，在用户录入每一个测次的同时，绘制出本站地块当年的各测次的土壤含水量过程线、降雨量柱状图和地下水埋深过程线 3 个统计图，使用户随时可以进行合理性检查。
　　5 资料成果的管理
　　5. 1 日报表的生成
　　当一个中心管理站所属的各监测站完成一次同步统测并收集齐全数据记录后，需要整理加工和向有关部门传递信息。《规范》没有对该项工作做具体规定，本系统是在参考和改进部分监测机构实际工作的基础上完成了3 项内容： ①生成包含本次监测必要信息的日报表； ②生成特定格式和内容抄送有关部门的简报表； ③生成《水情信息编码标准》规定的土壤墒情报文，见图 6。
　　图 6 土壤墒情日报表

　　此 3 项工作在用户设定所需条件后按“确认”一次同时完成，无需操作人员逐一选择，即这里对用户是完全敞开的。
　　5. 2 年度资料整编成果的生成
　　资料整编工作是本系统的核心内容。系统可以随时选择一个年份对任一市、省或全部监测资料进行统计分析，见图 7。如果在本年度最后一次统测完成后实施这一操作则得到《规范》要求的年度资料整编成果，也是在用户设定所需条件后按确认一次同时完成的。
　　图 7 土壤墒情年度成果报表

　　（ 1） 监测资料成果表。为了同《规范》要求统一，表中只给出 1 ～3 土层和垂线平均的重量含水量，且仅当测站名称和地块号都唯一时，系统可根据监测站基本信息得到该站各土层的设置情况，能够明确 3 个土层厚度，也就是说即使各监测站设定的取土层厚度不统一也能够汇总到同一成果表中，只是表头的土层厚度用“土层1、土层2、土层 3”来标识； 当该测站监测方法为中子仪类时，表格格式也会有所区别。
　　（ 2） 年特征值统计表。当选定了资料年份，程序对相应各监测站的资料实施年特征值的统计分析，在左下方列出； 当测站名称和地块号也都选定时，该统计表自动改为对该站该地块该年度实施摘录成果及特征值统计。操作人员可以通过点击该表切换到整屏浏览。
　　（ 3） 3 个过程线统计图。当测站名称、地块号和资料年份都选定时，将自动绘制该站该地块该年度土壤含水量过程线图、降雨量柱状图和地下水埋深过程线图，3 个图可通过点击缩略图标切换查看，并分别给予原点坐标和刻度数量的选择支持图形满足“125”比例并达到最佳效果。
　　5. 3 资料成果的共享方式
　　系统的资料共享包括监测站基本信息和监测数据在各级用户之间以及向有关部门的传递，主要是通过导出和导入外部存储文件的形式来实现，均采用标准的简洁的 CSV 文件格式。任何文件在导入数据库之前进行严格的检查，特别是对重复数据的科学处理。在力求操作简单的前提下实现了： ①监测站基本信息的建立及维护操作可以是由任何级别用户来实施，然后其它用户共享； ②用户之间即使录入了同一站网内的、同一年内的监测数据也可以随意汇集在一起。也就是说无论是监测站基本信息还是监测数据，都允许分散作业，集中处理，最大限度地适应各地监测机构的行政、业务管理模式。
　　6 结 语
　　通过上述对系统部分功能及特点的介绍，体现了系统在立足管理和面向用户方面超强的简单性、适应性和生命力。但不可否认，这种设计思路无疑加大了程序模块之间的耦合度，给功能实现增加了难度，也给今后的系统维护增加了难度。另外，采用的现行标准之间还存在不统一问题，特别是信息化要求方面的差异，如土壤类型、监测方法等标识符在不同标准之间是不同的，系统在程序和数据库设计中进行了硬性转换。这些问题都需要开发人员必须保存全面、规范、详尽的技术文档，收集系统运行过程中发现的一切问题，来保证正常开展系统的纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护工作。