我国修建数量众多的拦河大坝，随着大坝运行时间的延长，坝体材料逐渐老化，环境地质条件也有了变化，有些大坝出现了危及大坝安全的裂缝和病变，使得大坝安全性降低^[1]，这将影响水利工程的效益，甚至威胁着上、下游人民的生命财产的安全。与此同时，大坝的规模日趋巨大(如三峡、二滩、小浪底等)。因此，大坝的安全性显得尤为重要。大坝安全决策支持系统应用现代计算机网络技术，对大坝监测资料实现科学有序的管理，依据资料分析、反分析的成果以及专家经验，对大坝的安全状况进行综合安全评价，对不安全因素经过成因分析后，提出辅助决策建议。使大坝在保证安全运行的前提下，充分发挥工程效应。依据综合安全评价和辅助决策的目标，大坝安全决策支持系统设有综合评价、辅助决策以及支持库群(数据库、模型库、方法库、知识库和图库)等分系统。由此可见，该系统是一个复杂的应用软件系统。目前，水利水电工程中普遍运用的应用软件系统有：大坝、堤防安全评价系统，防洪决策支持系统，水库调度系统，水电站综合自动化系统等，这些系统都涉及大量的信息和复杂的科学计算，属于大型的软件系统。它们的质量直接影响着水工建筑物的安全和防洪调度的科学决策，稍有失误，将会给人民的生命财产和国家的社会经济带来巨大的损失。由于在软件开发过程中的个体化行为，导致系统在开发和维护过程中遇到一系列严重的问题。因此，作为水利工程技术人员在开发这些大型软件系统时，除了关注本专业领域的关键技术问题外，还应该吸收和应用计算机软件工程的开发模式，尽可能利用先进有效的软件工具，对目标系统进行分析、设计和实现，使开发的应用软件系统具有开放性、先进性、可靠性、可维护性和适用性的特点。下面将简要介绍一种先进的可视化建模工具——统一建模语言UML(Unified Modeling Language)。

1 UML简介

统一建模语言UML是一种可视化面向对象建模技术，它统一了Booch,OMT和OOSE等方法中的基本概念，并吸取了面向对象技术领域中其他流派的长处，成为一个更具综合性的统一方法。在美国，UML获得了工业界、科技界和应用界的广泛支持。1996年底，UML已成为可视化建模语言事实上的工业标准。1997年，OMG采纳UML1.1作为基于面向对象技术的标准建模方法，表明UML代表了软件开发技术的发展方向^[2]。下面以支持UML可视化模型开发的软件工具Rational Rose为例，介绍其可视化建模及其功能特点^[3]。

1.1功能特点 (1)可视化建模：Rose提供了多种统一的标准图形，可以使用它们建立和修改使用案例、角色、类、对象、包的模型及其相互关系，并自动维护视图中有关内容与相关说明书在语义上的一致性。(2)正向和逆向转出工程代码：根据创建的模型自动生成相应的计算机源代码，可支持C++,Java,VB,Power Builder等语言(正向工程)。通过对源代码的语义分析，还可以逆向转出工程代码，输出模型文件(逆向工程)。上述特点有利于开发人员方便地进行系统分析、设计、程序生成的一体化和逆向工程。首先由Rose软件工具创建并保存分析设计过程中的图表文档和模型，然后自动生成程序源代码，完成一次原型系统地开发。如果用户不满意，可以通过逆向转出工程代码返回到分析设计阶段，对模型进行修改后，再生成程序代码，直至用户满意为止^[4]。这将避免结构化方法对系统分析、设计、编码过程不能逆向返回的缺点，使系统能够适应用户需求变化以及软件复用的要求。

1.2 UML框图 UML是一种表达能力丰富的可视化建模语言，标准对于实现可视化建模的通信功能至关重要。UML将模型中的信息用标准图形元素直观地显示，UML提供了5类10种统一的标准图形。从应用的角度可将它们归纳为两大类：(1)静态模型：包括用例图(Use Case Diagram)、类图(Class Diagram)、对象图(Object Diagram)、包图(Package Diagram)、组件图(Component Diagram)、配置图(Deployment Diagram)；(2)动态模型：包括活动图(Activity Diagram)、顺序图(Seuence Diagram)、合作图(Collaboration Diagram)和状态图(State Diagram)。系统的结构可以用静态模型来描述，系统的行为则用动态模型来描述。

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