浙江省水利基礎數據中心的建設與思考

張仁貢，邊國光，金宣辰（.浙江同濟科技職業學院，浙江 杭州 33；.浙江省水利信息管理中心，浙江 杭州 30000）

浙江省水利基礎數據中心的建設與思考

張仁貢1，邊國光2，金宣辰2
（1.浙江同濟科技職業學院，浙江 杭州 311231；2.浙江省水利信息管理中心，浙江 杭州 310000）

摘要：隨著信息化進程的不斷深入，浙江省水利基礎數據中心的建設已迫在眉睫。在對水利信息化建設的現狀及存在問題進行分析的基礎上，明確水利基礎數據中心建設的原則和主要任務，并對如何加強水利基礎數據中心建設提出了建設性的意見，以供借鑒。

關鍵詞：水利；基礎數據中心；浙江省

0　引言

信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢，也是我國產業優化升級和實現工業化、現代化的關鍵環節。2011年，中央一號文件《關于加快水利改革發展的決定》明確要求“推進水利信息化建設，全面實施‘金水工程’，加快建設國家防汛抗旱指揮系統和水資源管理信息系統，提高水資源調控、水利管理和工程運行的信息化水平，以水利信息化帶動水利現代化”。水利數據中心是《全國水利信息化規劃（“金水工程”規劃）》和《全國水利信息化“十一五”發展規劃》中明確的重點建設任務，是實現水利信息資源共享存儲、集中交換和綜合服務的重要基礎設施，是發揮水利業務應用效益和提高水利信息化整體水平的重要保障。

對浙江省水利行業而言，隨著信息化進程不斷深入，應用系統越來越多，保存的信息數據量愈來愈大，由于存儲的各種文檔和數據庫信息是非常有價值的數據，如何安全、長期、有效的保存和管理這些珍貴的基礎數據成為急需解決的難題。《浙江省水利發展“十二五”規劃》明確提出，浙江省要“積極構建與現代水利相適應的水利信息化綜合保障體系，以水利信息化帶動水利現代化”。包括建設1個省級水利數據中心和災備中心，11個市級水利數據節點；建設協同辦公系統、水利門戶網站和政務應用管理平臺等電子政務系統；建設完善防洪水利工程遠程監視統一管理平臺、綜合信息管理系統、預測預警系統、遠程會商系統、洪水風險管理信息系統等防汛抗旱指揮系統；建設水資源管理、水利工程安全運行管理、水政執法監督管理系統、水利工程質量安全監督管理系統、農村水利管理、河道管理、水土保持管理、農村水電站管理、灘涂圍墾管理以及錢塘江流域安全管理等業務應用系統。因此，作為水利信息化基礎的浙江省水利基礎數據中心的建設已迫在眉睫。

1　水利信息化建設的現狀及存在問題

通過大量的資金和精力投入，經過多年建設，浙江省水利行業信息化建設取得了一定的成績，但目前依然存在一些問題：

（1）各個業務系統由業務部門負責開發且主要為自身業務運行服務，其中卻涉及到很多其他部門的基礎數據，例如農村水電站管理系統包含著水庫、水文的資料，信息瑣碎龐雜，數據交叉性重復性太多。

（2）省、市、縣結合各項業務系統開發了一些專用數據庫和相應的應用軟件，但數據庫模式多樣，數據的來源不一，準確性很難保證。而且各系統的數據描述格式也各不相同，缺乏統一的分類標準和信息的編碼方案，標準化程度低、存儲數據難以同化、信息的集成共享難以實現，形成以地域、專業、部門等為邊界的信息孤島。

（3）數據缺乏統一規范的管理措施和更新機制，往往存在數據安全性低、有效更新難，導致數據老化、失效等。

2　水利基礎數據中心建設的意義

水利基礎設施主要包括水利信息采集設施、水利信息網和水利數據中心，其中水利數據中心完成對水利信息的匯集與存儲，提供數據訪問服務，以及通用業務應用邏輯的管理與服務；業務應用由支撐應用和用戶應用兩部分組成，支撐應用指公用業務處理邏輯，以公共服務的方式由數據中心統一管理。水利信息的數字化程度客觀上反映了水利信息化的水平。數字化的水利信息通常也稱為水利數據。水利數據的種類和數量愈豐富、聚集程度愈高，所形成的水利信息資源的開發利用價值愈大。

水利數據中心是水利信息化建設的重要基礎，是水利信息匯集、存儲與管理、交換和服務的中心。浙江省水利數據中心是在國家及行業的標準下，按照浙江省水利信息化建設“十二五”規劃的要求進行建設。主要包括數據實體、數據交換平臺、支撐應用與服務等部分。水利數據中心通過有序匯集水利信息，形成有用和可用的水利信息資源，通過提供各類信息服務，深化水利信息資源的開發利用，達到規范信息表示、實現信息共享、改進工作模式、降低業務成本和提高工作效率的目的。

浙江省水利基礎數據中心作為一個面向全省水利信息化建設的核心共享型數據平臺，在水利信息匯集、存儲、處理和服務的過程中發揮核心作用，是構成完整基礎設施體系的重要部分。通過水利數據中心建設，實現信息資源的共享和優化配置，滿足業務應用多層次、多目標的綜合信息服務需求。它主要包括了水文基本數據庫、水資源數據庫、水利空間數據庫、水利工程基本信息庫、水利技術標準數據庫和水利行政管理基本信息庫，具有集中分布式數據管理、多專題（水文水資源數據、水利狀態監測實時數據、地理空間數據、水行政業務數據、水利技術標準數據、多媒體數據等）、多源（基礎數據采集和監控系統、業務處理系統、國土氣象等橫向數據接口）、多層次（省、市、縣三級聯動）、海量數據等特點，水利信息資源集中管理、安全規范、共享服務的浙江省水利數據中心，對水利基礎數據的可靠性、準確性及可擴展性方面要求很高，基礎數據的完整性、準確性必須有較好的保證。建設以水利數據中心為核心的水利信息資源共享環境與服務體系，提升水利管理能力和現代化水平，推進水利從粗放管理向精細管理、從傳統管理模式向現代管理模式轉變，支撐和保障民生水利發展，滿足國家對水利信息資源的需求，是十分必要和迫切的。

3　水利基礎數據中心建設的原則和主要任務

3.1建設原則

數據中心是管理主體的業務系統與數據資源進行集中、集成、共享、分析的場地、工具、流程等的有機組合。數據中心的建設要綜合考慮數據存儲要求、應用系統功能要求、數據備份和恢復、數據冗余和安全性等因素。

根據水利信息化建設的指導思想，水利數據中心建設應遵循以下基本原則：①統一規劃，分級建設。堅持基礎先行、急用先建，科學劃分各個建設項目，分階段逐步推進。②整合資源，確保共享。充分利用已建的基礎設施，對已建和在建的數據庫按數據中心的標準和要求進行信息資源整合。③實用為本，適度超前。應以服務業務應用為本，以實用夠用為先，跟蹤信息技術發展，適度超前，保證數據中心的支撐性和可擴展性。④協同推進，保障安全。在水利信息安全體系建設中，加強用戶認證、訪問控制、數據備份與恢復、數據安全保密等設施建設，保障數據安全。

3.2建設任務

水利數據中心是水利信息化建設的重要基礎。“十二五”期間，按照全省水利信息資源“集中管理、安全規范、共享服務”的要求，通過省、市、縣三級協同努力，建立數據更新維護工作機制和工作平臺，建成數據邏輯集中、內容完整準確、表達標準唯一、更新協調統一、信息安全共享的水利數據中心，滿足各項水利業務應用系統運行對水利信息資源的需求，為水利管理、防汛減災和輔助決策提供豐富的信息資源。根據信息化建設的實際需求，數據中心的建設主要圍繞數據實體、數據交換平臺和應用、應用支撐與服務三個方面進行。

3.2.1數據實體

數據實體是數據中心的核心內容，“十二五”期間，將依托第一次全國水利普查工作，開展數據實體建設：

（1）基礎水信息數據庫。以第一次全國水利普查數據為基礎，將普查形成的各類基礎數據資源，包括：江河湖泊、各類水利工程、河湖開發治理與保護、水土流失及治理、區域經濟社會用水、水利行業發展和機構能力建設等普查成果的屬性數據和空間數據，以及已建的水利工程數據庫、水利空間數據庫的基礎數據，按照統一的標準規范，納入到基礎水信息數據庫統一管理。

（2）水利業務工作數據庫。以滿足各項業務應用系統開發為目標，對水利電子政務、防汛抗旱、水資源、水利工程安全運行、水事違法案例、農村水利、水土保持、河道、農村水電站、灘涂圍墾等各個業務工作中的數據實行統一管理，建立水利業務工作數據庫。

（3）實時水信息數據庫。實時水信息數據庫的數據主要是由實時監測系統采集，內容包括水情、雨情、水量、水質、工程監視圖像、大壩安全檢測、臺風、云圖等數據。水情、雨情、水質數據由水文自動測報系統采集，并實時傳輸到省數據中心；工程監視圖像和大壩安全監測信息由各工程管理單位負責采集，并通過網絡匯集到省中心實現共享；實時臺風數據及預報信息通過Internet網獲取，市、縣可通過網絡共享；實時氣象云圖由省廳通過云圖接收機實時獲取，市縣可通過網絡共享。

（4）水利文獻數據庫。水利文獻數據庫包括水利標準規范全文、水利期刊全文、水利電子圖書全文、水利政策法規全文、水利工程檔案、水政年報等內容。除了水利期刊全文、水利電子圖書全文是通過購買相應的文獻服務外，其他的文獻數據由人工錄入。3.2.2數據交換平臺

建立數據交換平臺，實現與相關業務部門的數據交換與業務聯動。主要包括省、市、縣電子公文交換，水利業務數據交換及與氣象、國土、環保等部門的數據交換等。數據交換的方式主要包括基于數據庫復制的數據同步和基于消息機制的數據推送，大數據量情況下也可在交換體系的管理下實施脫機的介質交換。

3.2.3應用支撐與服務

建設應用支撐與服務平臺，為各業務系統提供支撐服務，為資源整合和信息共享提供運行平臺。建設內容包括：

建立數據庫管理系統，為多種數據庫并存提供條件，滿足不同應用需求；建立數據存儲及備份系統，有效儲備系統運行生成的大量數據，滿足系統容量不斷增加和分布式網絡環境下數據管理的需求，同時為出現故障時數據的及時恢復提供保障；建立水利信息資源目錄體系，對信息資源進行統一目錄管理，提供信息的檢索與定位服務，為行業、部門間業務應用系統信息資源共享提供服務。

對各類共享中間件進行有效管理，包括：數據倉庫和數據挖掘軟件、GIS及影像處理軟件、消息服務、數據訪問服務、地圖服務、工作流管理等。

4　水利基礎數據中心建設與應用的幾點建議

（1）增強水利行業對水利基礎數據中心地位和作用的認識。由于現階段水利各業務部門對水利基礎數據中心的作用與效力的認識深度不夠，因此，要充分利用電視、報紙、網絡等媒體，加大對水利基礎數據中心作用的宣傳。

（2）充分發揮有關學會、協會、高校、科研單位和企業的作用，注重科技創新。數據中心的建設將涉及數據庫的應用技術、數據交換的方式以及對各類共享中間件進行有效管理的技術，要實現數據邏輯集中、內容完整準確、表達標準唯一、更新協調統一、信息安全共享等性能，必須依靠科技創新，對水利信息化發展的思路、模式、體制和機制以及核心技術等重要問題進行深入研究。

（3）選擇幾個有代表性的流域和地區開展試點建設，規范標準。水利數據中心建設內容包括運行軟、硬件環境及備份中心建設、數據中心安全體系建設、標準建設、水利信息資源建設和信息服務系統建設。選擇部分流域和地區開展水利數據分中心試點建設，為流域分中心和市數據管理節點的全面建設摸索經驗、完善標準、提供示范。

（4）加強數據中心應用和維護管理的制度建設，重視人才培養。為了避免數據中心建成后被閑置，必須出臺相應的制度措施，明確數據填報、更新維護、應用發布、機構職責等的相關制度，推廣數據中心的使用。針對基層水利信息化人員匱乏的局面，通過采用多渠道引進、多層次充實、多類別培養的方法，建設與水利信息化進程相適應的人才隊伍。積極開拓從高校和社會引進人才的渠道，根據建設管理、運行維護和應用技能三個層次的需求充實人才隊伍。將信息化知識培訓納入干部、職工的培訓內容，組織多形式、多層次的業務培訓，培養一支能熟練使用和正確維護數據中心的骨干隊伍。

（5）編制水利信息化標準，完善標準體系。根據水利部的相關規范，成立專家小組擴編完善“水利工程名稱代碼”，組織編制“數據組織格式標準、數據更新維護模式和使用接口規范”、“水利信息交換與共享機制”、“水利信息系統運行與維護管理規范”、“水利數據中心管理規程”等標準與規范。編制原則為：制定的標準應有利于合理利用國家資源、推廣科學技術成果、提高經濟效益、并做到技術上先進、經濟上合理。

5　結語

建設水利數據中心是落實《全國水利信息化規劃綱要》的重要步驟，也是浙江省水利信息化建設的重點建設任務之一，它和水利公共信息網絡一樣，都是水利信息化最重要的基礎設施。然而數據中心建設是投入、建設工作量和工作技術難度都較大的系統工程。因此，在數據中心建設中，應充分考慮自身的實際情況，做到總體規劃、分步實施、注重實效。

參考文獻：

[1]史赟，張李蓀，徐俊．水利信息數據中心建設淺述[J]，工程建設與設計，2003（8）：140-143．

[2]水利部信息化工作領導小組辦公室，水利部國際合作與科技司，水利部水利信息中心，等．水利信息化標準指南[M]．北京：中國水利水電出版社，2003．

[3]黃錦林，易小兵,陳亮雄，等．廣東省農村水利信息系統建設與思考[J]．人民長江，2013，44（11）：100－103．

[4]成建國,錢峰,艾萍．國家水利數據中心建設方案研究[J]．中國水利，2008(19)．

中圖分類號：TV21

文獻標識碼：A

文章編號：1672-5387（2015）03-0065-04

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.03.019

收稿日期：2014-11-13

基金項目：浙江省水利科技計劃項目（RC1340）。

作者簡介：張仁貢（1975－），男，副教授，研究方向：控制理論與控制工程。