文|蔡陽

網絡化、信息化的今天,整個國家全力推進資源整合共享。水利信息化在推進過程中,受限于投資來源不同、建設管理各異等歷史原因,水利信息化中存在信息孤島、業務割據、設施分散、安全薄弱等問題,隨著水利信息化的不斷深入和發展,這些問題已成為實現信息共享、業務協同的突出問題,嚴重影響了水利信息化整體效益的發揮。
經過幾年的探索,目前水利部打造了水利信息資源庫,這一思路得到了國家政策的支持。2016年以來,國務院部署開展政務信息整合共享工作,先后印發了一系列文件。2017年8月4日,國家發展改革委召開了推進落實《政務信息系統整合共享實施方案》全國視頻工作會,對資源整合共享工作提出了明確要求和具體部署。
一是基礎設施,要統一機房、統一計算資源、統一存儲資源、統一網絡。網絡統一比較容易實現,但是計算資源、存儲資源的統一難度非常大,我們主要是以云計算的技術整合、共享計算資源和存儲資源。
二是水利數據,真正做到數據共享,難度非常大,我們主要是形成基礎數據、共享數據和專題數據,集中存儲到數據中心。
三是業務應用,數據最難,業務其次。我們提出了“通過統一整合業務應用的共享平臺”,統一門戶、統一數據交換、統一交換管理,力求大家都在這樣的平臺上進行建設,實現內容聚合、單點登錄、個性化定制。
四是安全體系和支撐保障,內網是按照等級保護的要求及政策標準進行整合,包括資產、人才、機構等方面。
依據數據源分析以及數據庫建設現狀分析,通過對已有和新建數據庫的數據資源整合,實現統一數據模型、統一基礎數據、統一數據交換,為水利信息的共享與應用提供來源權威、標準統一、持續更新的水利數據支撐。
水利部的數據由基礎數據和其他相關數據組成,其中水利專題數據包括水資源、水環境等各種業務數據。在2010年到2012年,水利部開展了水利歷史上的第一次普查,動員了百萬人來開展水利設施六大方面的普查,取得了一些權威性數據。
通過統一模型對普查數據進行組織,形成基礎數據庫,再進行統一交換。水利系統專門開發了一套專用的統一數據交換軟件,不需要每一套系統開發都經歷采集、傳輸、處理過程,一次就把整個交換形成專門的功能模塊,所有其他的系統,都可以調用統一數據交換系統,實現數據的交換。
采用面向對象的統一水利數據模型對基礎、共享和專題等數據進行整合,實現水利數據空間、屬性、時間、關系和元數據的一體化管理,統一對象編碼、統一數據字典,為各類業務應用提供規范、權威和高效的數據支撐。
對象基礎數據:將涉及水利業務應用全局的水利對象基礎數據,以及水利對象空間和業務關系等數據,統一納入水利數據中心,統一向各類水利業務應用提供權威、全面、完整和一致的基礎數據服務。
應用共享數據:將水利業務應用在其他應用中需要共享的業務數據,通過數據服務的方式,納入水利數據中心,統一為各類水利業務應用提供權威、全面、完整和一致的應用數據共享服務。
數據資源目錄:建設數據資源目錄庫,提供權威、全面、完整和一致的水利數據資源目錄服務。
目前技術指標類的對象類型包括組織54類超過1130萬對象,指標數量涉及567種關系和5942個指標項。(如圖1)

圖1 統一數據模型
統一基礎數據主要包括:基礎水文、水利工程等業務數據,矢量、遙感影像等地理空間數據,共用實時數據,規劃、機構、政策法規、標準規范等公用事務數據,以及行業共享數據。
建設水利統一數據交換平臺,構建統一的數據交換框架,規范交換流程和方法,形成統一數據交換機制。
建立業務應用驅動的“國家-流域-省”三級共建、“國家-流域-省-地-縣”五級共享數據持續更新機制。
根據不同水利業務對地圖數據的應用流程和數據更新方式需求,以水利一張圖為基礎,對各業務域的發展現狀、管理行為和變化過程進行全程記錄和分析,保障了業務應用信息的一致性;同時將應用過程中產生的業務數據更新至一張圖數據庫中,從而建成了以一張圖為依托的水利業務全面應用模式,為水利一張圖的持續更新奠定了應用基礎。
創建了橫向跨業務、縱向跨層級的數據更新模式。信息中心通過權威的系統產生權威的數據,對水利工程、安全生產、工程變化都是比較了解,所以可以通過橫向跨業務進行更新。
建立了基于統一遙感數據服務的業務信息更新方式。統一了水利全行業遙感影像數據源收集與處理、下發應用,并通過統一平臺完成專題數據上報。
構建了以統一用戶管理為依托的更新維護責任體系,基于統一用戶管理和業務角色分設與授權,保障了數據更新維護責任制度的落實。我們正在實施的全國“河長制”,部長陳雷說,一定要保證用戶管理權限,所以要建立一種更新維護的責任機制,讓他們主動來進行更新,這樣能使得我們的系統常青,否則只靠上面是不現實的。
數據成果應用是整合共享的關鍵。在水利數據資源整合共享成果的基礎上,經技術攻關、系統開發、應用完善,研發了水利一張圖。

圖2 水資源專題數據
水利數據資源整合共享成果,形成了一批數據庫,由于水利對象天然的空間特征,水利應用對地理信息服務具有迫切需求。水利數據整合共享需要水利對象的業務、空間和時間屬性,對象的空間定位特征往往是對象唯一性最終的識別手段。各業務應用系統多需基于地圖開發,需要水利對象以空間數據格式管理,數據分析應用空間分析手段,成果展示以地圖形式表達。(如圖2)
水利一張圖以實現水利數據資源整合應用與共享為目的,以基礎地理數據和水利核心業務數據為基礎,通過綜合運用GIS、服務融合等技術手段,對多時空水利數據進行綜合管理,并提供標準服務接口,為水利業務應用系統的快速搭建提供規范、高效、豐富的功能及服務共享,為水利業務用戶提供集瀏覽、查詢、統計、分析于一體的二三維一體化綜合展示。(如圖3)

圖3
數據庫。應用水利數據資源整合共享形成的數據庫,屬性、空間、時間一體化。
系統支撐軟件。補充了系統管理和服務的系列支撐軟件,包括數據處理、支撐服務、更新維護、安全保障及平臺管理等軟件系統。
共享資源服務池。面向水利業務需求的系列共享服務,以標準服務形式發布,供各業務應用調用。共享應用水利信息資源整合共享基礎設施,支撐水利一張圖應用。
包括涉水突發事件的應急處置、支撐水利行業信息系統的建設與應用等,通過一張圖,跟相關部委取得聯系,自動為決策指揮提供參考,發揮了很好的借鑒作用。
國家防汛抗旱指揮系統,業務層面整合了防汛、抗旱、水情、調度等多個業務,系統功能涵蓋了信息采集、通信、計算機網絡和決策支持各個層面,數據除水利防洪工程數據庫等八大數據庫外,還整合氣象、海洋、地震的相關信息。該系統自投入使用以來在防汛抗旱中發揮了重要作用,為防汛抗旱領導決策提供了重要支撐和保障。(如圖4)

圖4
在水利一張圖的應用方面,不僅促進了資源共享和業務應用協同,同時,也豐富完善了國家空間基礎設施。
整合共享作為一項長期性工作,有幾個方面要著重把握,一是強化頂層設計,二是強化數據源建設,三是重視數據組織,四是突出數據服務,五是注重數據更新,六是推進標準規范,目前水利部圍繞一張圖共制定了八部標準規范。水利一張圖是水利資源整合共享的關鍵手段,希望水利部數據資源整合的實踐對相關單位有所借鑒和幫助。