淺析“智慧水利”系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高海波

摘 要：所謂“智慧水利”，就是利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、GIS等先進(jìn)信息技術(shù)，提高水利部門(mén)的管理效率和社會(huì)服務(wù)水平，推動(dòng)水利信息化建設(shè)，逐步實(shí)現(xiàn)“信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、信息采集自動(dòng)化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息管理集成化、業(yè)務(wù)處理智能化、政務(wù)辦公電子化”。

關(guān)鍵詞：智慧水利；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)資源整合

中圖分類(lèi)號(hào)：TV213.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）18-0031-01

“十三五”規(guī)劃期間，是中國(guó)全面建成小康社會(huì)的新階段，是深化水利行業(yè)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)改革的重要時(shí)期，加快“智慧水利”建設(shè)是適應(yīng)信息技術(shù)高速發(fā)展的迫切要求，是國(guó)家信息化進(jìn)程的必然選擇，也是保障水利改革發(fā)展的必經(jīng)之路，所以水行政主管部門(mén)水資源管理、水利工程建設(shè)等涉水領(lǐng)域資源共享順利實(shí)現(xiàn)，當(dāng)務(wù)之急必須創(chuàng)新。為更好地適應(yīng)新時(shí)期新形勢(shì)下的國(guó)家信息化建設(shè)總體要求和水利現(xiàn)代化事業(yè)推進(jìn)客觀需要，推進(jìn)水利信息化資源整合共享，優(yōu)化資源配置，提升投資效益，強(qiáng)化履職能力，是促進(jìn)水利事業(yè)又好又快科學(xué)發(fā)展的重要手段。

1 設(shè)計(jì)背景

長(zhǎng)期以來(lái)，根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求，由各單位和部門(mén)自身開(kāi)展水利信息化工作，為了滿足不同的應(yīng)用目標(biāo)，一些特定的信息系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)和建設(shè)，這些系統(tǒng)對(duì)水利工作發(fā)揮了積極作用，在一定程度上促進(jìn)了水利信息化發(fā)展。但在建設(shè)和使用過(guò)程中，由于為了解決特定的業(yè)務(wù)很多應(yīng)用程序和系統(tǒng)被建設(shè)，大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)與具體的硬件設(shè)備緊密結(jié)合，這就形成了區(qū)域性、專(zhuān)業(yè)、部門(mén)、系統(tǒng)等邊界孤島問(wèn)題，從多個(gè)方面條件受限來(lái)看，系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性也不高，再加上缺乏統(tǒng)一的規(guī)范制度，客觀上形成了共享困難。

這些問(wèn)題導(dǎo)致水利信息資源的利用不夠合理、有效，嚴(yán)重阻礙了水利信息的互聯(lián)、共享和應(yīng)用協(xié)作。針對(duì)這些問(wèn)題，2015年4月，水利部發(fā)布了水利信息化資源整合共享頂層設(shè)計(jì)方案，確定了水利信息集成的技術(shù)路線和實(shí)施方法。為更好地發(fā)揮水利信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)成果，實(shí)現(xiàn)各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一指揮，智慧水利綜合管理信息平臺(tái)的建設(shè)迫在眉睫[1]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

水利信息化資源整合共享應(yīng)從水利信息化發(fā)展總體布局出發(fā)，以創(chuàng)新為動(dòng)力，以需求為導(dǎo)向，以整合為手段，以應(yīng)用為核心，通過(guò)信息技術(shù)深入應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)水利信息化資源共享。建設(shè)水利綜合辦公系統(tǒng)，對(duì)水利局水利數(shù)據(jù)資源，業(yè)務(wù)應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)安全、支撐保障條件等水利信息化資源進(jìn)行系統(tǒng)梳理，科學(xué)配置、充分發(fā)揮資源效能、增強(qiáng)部門(mén)協(xié)作，提高工作效率，節(jié)省建設(shè)和后期維護(hù)資金，促進(jìn)水利局水利信息化綜合發(fā)展。堅(jiān)持“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一平臺(tái)、分布實(shí)施、資源共享；統(tǒng)一管理、安全”的原則，以整合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息資源和不斷完善系統(tǒng)服務(wù)功能為重點(diǎn)，采取集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)資源目錄，分步儲(chǔ)存專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的分布存儲(chǔ)、權(quán)威、有效的數(shù)據(jù)服務(wù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的集成，充分共享通用工具；通過(guò)集中統(tǒng)一的用戶管理、數(shù)據(jù)交換、大地圖的發(fā)展，達(dá)到各類(lèi)水利業(yè)務(wù)應(yīng)用協(xié)同發(fā)展?；A(chǔ)設(shè)施被整合，通過(guò)統(tǒng)一計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的集約化部署；通過(guò)安全系統(tǒng)被集成，可以統(tǒng)一安全管理技術(shù)、防御和應(yīng)急處理，提高系統(tǒng)的安全防護(hù)能力[2]。

在目前信息化項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立以水庫(kù)、防汛抗旱、水資源管理以及其他信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)的集信息開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、建設(shè)、管理與服務(wù)一體化，運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)、便捷高效的信息化建設(shè)體系。

主要建設(shè)內(nèi)容一般有：一是建設(shè)一個(gè)中心，即網(wǎng)絡(luò)管理中心；負(fù)責(zé)水利信息的信息采集、調(diào)度，為各種信息網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)指導(dǎo)和管理服務(wù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行集中統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。二是建設(shè)信息監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：包括水庫(kù)安全管理平臺(tái)、水量監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)、水位監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)、大壩監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)、河道監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)、防汛指揮調(diào)度平臺(tái)、OA辦公自動(dòng)化等。

3 數(shù)據(jù)資源整合共享解決對(duì)策

基于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)現(xiàn)狀分析，采用面向?qū)ο蟮姆椒▉?lái)建立水利行業(yè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、各類(lèi)數(shù)據(jù)的整合，建設(shè)信息資源目錄體系，并根據(jù)采集、使用頻率，構(gòu)建統(tǒng)一基礎(chǔ)建設(shè)共享數(shù)據(jù)庫(kù)和集中存儲(chǔ)業(yè)務(wù)。在水利基礎(chǔ)設(shè)施與業(yè)務(wù)共享數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，利用水利數(shù)據(jù)模型建立共享數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)統(tǒng)一的信息資源目錄系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水利部門(mén)、應(yīng)用系統(tǒng)之間的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換與共享。

3.1 統(tǒng)一水利數(shù)據(jù)模型

使用面向?qū)ο蠓椒ɡ碚?，在各?lèi)水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用水利對(duì)象的定義和命名規(guī)則，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)象為核心，統(tǒng)一關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)對(duì)象空間、業(yè)務(wù)屬性和元數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型應(yīng)根據(jù)水利普查的數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，結(jié)合基于需求的數(shù)據(jù)集成、可擴(kuò)展的對(duì)象類(lèi)、對(duì)象補(bǔ)充之間的關(guān)系，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型的一致性，通過(guò)有序的擴(kuò)展模型，實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和完整描述。

3.2 統(tǒng)一共享數(shù)據(jù)庫(kù)

根據(jù)對(duì)象編碼和數(shù)據(jù)字典及數(shù)據(jù)模型的統(tǒng)一，各水利業(yè)務(wù)應(yīng)用整合相關(guān)數(shù)據(jù)資源，將涉及水利業(yè)務(wù)應(yīng)用全局的水利對(duì)象基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及水利對(duì)象空間和業(yè)務(wù)關(guān)系等數(shù)據(jù)，統(tǒng)一納入水利數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，將水利業(yè)務(wù)應(yīng)用在其他應(yīng)用中需要共享的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)的方式進(jìn)入水利數(shù)據(jù)中心共享數(shù)據(jù)庫(kù)中。統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享是實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)源的共享，存儲(chǔ)在水利數(shù)據(jù)中心，需要從系統(tǒng)訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)的，應(yīng)根據(jù)不同情況采取不同的方式。對(duì)于已構(gòu)建的系統(tǒng)，將依賴于數(shù)據(jù)提取技術(shù)從原始數(shù)據(jù)庫(kù)提取所需的數(shù)據(jù)到共享數(shù)據(jù)庫(kù)中；對(duì)于在建系統(tǒng)，需要修改和完善數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)方案，采用統(tǒng)一調(diào)用的方式接入到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中；對(duì)于新建系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)水利信息資源整合、共享頂層設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)定，通過(guò)綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)整體接入共享系統(tǒng)[3]。數(shù)據(jù)資源整合后，用戶可以直接通過(guò)各級(jí)數(shù)據(jù)中心訪問(wèn)公共基礎(chǔ)和專(zhuān)題信息；對(duì)于涉密或加工處理類(lèi)專(zhuān)用信息可以通過(guò)目錄方式，檢索、定位數(shù)據(jù)資源，然后通過(guò)行政或經(jīng)濟(jì)手段獲取信息。

3.3 完善應(yīng)用支撐平臺(tái)

（1）GIS空間顯示平臺(tái)，本層基于GIS軟件環(huán)境的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、處理及顯示能力，對(duì)大數(shù)據(jù)中心層存儲(chǔ)的水利大數(shù)據(jù)以及應(yīng)用層各模塊基于水利大數(shù)據(jù)處理生成的信息進(jìn)行綜合處理和多維呈現(xiàn)。該平臺(tái)提供靈活的業(yè)務(wù)應(yīng)用配置功能，同時(shí)對(duì)外提供豐富的應(yīng)用接口供業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用。（2）業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一的、強(qiáng)大的、可擴(kuò)展的業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境，來(lái)構(gòu)架、簡(jiǎn)化、集成行業(yè)的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息化的統(tǒng)一規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一構(gòu)建、業(yè)務(wù)的高效協(xié)同、技術(shù)平臺(tái)的無(wú)縫遷移、應(yīng)用系統(tǒng)的靈活調(diào)整，從而使信息化的投入成本和風(fēng)險(xiǎn)大幅度降低、發(fā)展速率穩(wěn)步提升[4]。（3）技術(shù)支撐服務(wù)，包含：業(yè)務(wù)流程服務(wù)、統(tǒng)一消息服務(wù)、統(tǒng)一代辦服務(wù)、規(guī)則引擎服務(wù)、編碼管理、緩存服務(wù)、日志服務(wù)、調(diào)度服務(wù)、異常處理服務(wù)、監(jiān)控服務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

“智慧水利”是水利現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)水資源管理和水利工程科學(xué)利用、高效管理和有效保護(hù)的基礎(chǔ)和前提，“智慧水利”系統(tǒng)設(shè)計(jì)更是實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化的重要手段和目標(biāo)。建議相關(guān)工作人員繼續(xù)深入研究“智慧水利”系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)應(yīng)用高新技術(shù)，采取進(jìn)一步增加投資、提升基層技術(shù)人員力量、完善信息化工作機(jī)制等具體措施，全面提升水行政主管部門(mén)行業(yè)管理和服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)

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