江西省水利數據中心建設概述

鐘修清

（1.江西武大揚帆科技有限公司，南昌330029；2.南昌市水利安全監測與預測預警工程技術研究中心，南昌330029）

1 引言

隨著社會的不斷進步和經濟的快速發展，人們對水行政管理的水平和要求也越來越全高，對水利業務應用中的數據分析能力、輔助決策支撐能力的需求越來越多，對水利信息數據資源的共享與整合應用的能力需求越來越緊迫。加速推進水利信息數據資源的共享與整合應用的能力，是當前水利信息化工作急需解決的重要任務之一。

江西省水利數據中心是全省水利信息數據匯集、數據交換、數據共享和水利業務綜合服務的重要基礎設施。通過建設全省水利數據中心，建立完備的水利信息數據資源的服務，形成從數據匯集、數據交換、數據共享、數據存儲到數據維護和服務等系列規范的流程，實現數據資源整合和信息的綜合利用，最大限度地滿足全省水利業務和水利信息化發展的需要[1]。

2 建設內容

隨著信息應用的深入，水利信息資源環境保障也面臨較多問題：一是需要維護的系統種類越來越多，各種服務器、網絡及安全設備繁多，整個運維管理較為復雜；二是應用負載不均衡，有的系統資源使用的利用率很高，有的系統資源使用率卻相當的低，一方面要不斷地擴容，采購新的服務器，另一方面又有一些資源沒有得到充分的利用[2]；三是隨著水利監測范圍、監測內容及應用領域的擴大，數據量及數據的價值也越來越大，對數據的管理以及安全有了更高的要求。因此，要在現有基礎上建立一個易于管理、高效、安全、可靠的可擴展數據中心，為水利行業的公共地理信息平臺、政務網站內容管理平臺、信息應用支撐平臺提供統一的數據存儲、數據備份、數據處理、網絡信息安全和系統管理等服務。如圖1所示。

圖1 水利數據中心與其他系統的關系

江西省水利數據中心依托以物聯網應用為主的數據采集與監控體系、標準規范的運行環境體系、安全可靠的水利信息化保障體系，實現數據信息資源和水利數據信息的有效利用和安全存儲。

水利數據中心通過制定水利業務數據資源的技術標準，對信息數據進行分類、匯聚、清洗、應用整合，對信息數據資源進行規范化建設，形成一套安全可靠、使用方便的共享交換機制。同時，通過元數據和信息目錄實現分布式數據資源為各業務提供數據共享服務[3]。

江西省水利數據中心建設內容包括：（1）各種水利信息數據的分類、清洗、更新與共享和交換，建設安全可靠的數據庫；（2）水利數據元數據及元數據目錄體系框架和數據交換平臺；（3）數據中心的數據匯集、管理、存儲及備份；（4）數據中心各水利業務信息應用系統建設；（5）數據中心水利業務信息應用系統支撐平臺建設；（6）數據中心水利業務信息應用系統的基礎環境平臺建設；（7）數據中心標準化和安全體系建設。

3 設計思路

江西省水利數據中心建設采用分布式結構，設計思路以“物理分散、邏輯集中”為基本原則。系統的主要服務對象為水資源、防汛抗旱、水利工程建設與管理、水土保持、農村飲水等業務部門，提供水資源管理系統、防汛指揮系統、水利工程建設與管理系統、水土保持監測與管理系統、水利行政管理和公眾服務等提供數據支持[4]。

江西省水利數據中心以建立完善的標準體系和成熟的業務技術、穩定可靠的共享機制，實現對水利各類數據、其他行業的水利相關數據進行標準化管理，形成多主題、多形式的水利相關數據匯集、存儲和利用為總體技術思路，實現面向主題的水利業務應用及多手段的信息發布。

總體架構設計思路是：數據中心系統架構遵循SOA的架構思想，實現層次體系結構。層次體系結構能夠較好地對建設任務進行分解和細化，使系統設計內容明晰，縮短系統的建設周期，降低系統開發復雜程度，符合全省水利數據中心建設需求，并為將來系統的拓展提供良好的接口。

在分布式數據交換中以水利業務服務為核心，實現服務接口（如WSDL）標準化，實現水利業務信息在整個數據中心的各類系統中的應用；以服務間的松耦合為基準，構建服務總線（ESB），提供多種信息交換方式；以靈活的業務編排為手段，滿足信息建設快速變化的業務需求[5]。

4 數據中心建設

4.1 系統部署

江西省水利數據中心分為二級，省水利數據中心和地市水利數據分中心，還有1個省級同城災備中心，從行政區劃來分，自上而下體為樹狀層次結構，樹節點為本級區域的數據中心。省水利數據中心部署在省水利廳信息中心，在省水文監測中心設同城數據災備中心。作為全省水利信息數據的總匯集節點，向上連接國家水利數據中心，向下連地市水利數據分中心，如圖2所示。地市級數據分中心部署在各地市水利局（水務局），即南昌、贛州、撫州、九江、宜春、上饒、景德鎮、吉安、鷹潭、萍鄉和新余共11個數據分中心。數據采集、匯集、清洗和生產管理按行政區進行，每個數據分中心負責所轄區內的縣級數據。在邏輯關系上，各地市水利數據分中心之間不產生聯系，相互獨立，直接連接省水利數據中心，以減少樹狀層次結構的復雜度。省水利數據中心和地市水利數據分中心通過已經建成的水利專網進行信息數據傳輸。

圖2 江西省水利數據中心部署

4.2 系統框架

按照省水利數據中心的主要應用業務需求，數據中心的系統框架中采用功能層次結構，基礎設施平臺通過網絡通信平臺與數據資源平臺、應用支撐平臺和數據管理平臺相連，標準規范體系和安全保障系統全方位服務于整個體系。這些平臺共同完成對水利應用系統的支持。

4.3 系統功能

作為全省水利信息化重要的基礎設施之一的水利數據中心，是水利信息數據采集、匯集、清洗、存儲、分析和應用的中樞，指導和規范著全省水利基礎信息數據，促進信息共享利用和實現水利信息資源整合利用。主要功能包括：

1）承擔水利系統基礎性、全局性的信息庫的建設、運行和管理

解決當前水利信息資源開發管理分散，基礎數據存儲零亂，標準化差，應用服務適用性單一，難于共享等問題；重點整合水利基礎地理數據庫、基礎水文數據庫、基礎水利工程數據庫、水環境數據庫、水利空間數據庫等[6]；建立和健全標準規范體系和安全體系，建立一個集中管理、安全規范、充分共享、全面服務的水利數據中心。

2）支持全省水利行業相關專業數據庫的建設與管理

支持防汛抗旱、水利工程建設和管理、農水、水土保持等水利業務系統的應用，分類建設防汛抗旱數據庫、水資源數據庫、水環境數據、水利行政管理數據、農村水電數據、水土保持數據、灌區信息數據、水利專題地理數據庫等各大類數據庫，并在統一的共享平臺和數據交換，實現行業內部的數據共享和外部的數據交換[7]。

3）負責水利信息目錄體系、數據交換指標體系的建設管理；監督和協調信息數據交換，形成水利信息共享體制

水利信息數據資源包括采集的信息數據、在履行職能中產生和生成的信息數據、水利工程投資建設的信息數據及水利部門依法授權管理的信息數據。隨著數據采集能力和手段、水利業務系統的不斷完善，各級水利部門積累了大量寶貴的信息數據[8]。

4）需要承擔水利業務應用系統及其專業數據庫的托管

各水利專業數據庫及業務應用系統的集中管理是水利數據中心的責任之一，通過統一的運行環境平臺和安全管理系統，保障提供業務應用系統的運行及數據在各節點間的信息數據的安全交換與高效共享。

5）為水利行業內和行業的外用戶提供信息服務

通過建立水利信息服務網站，建立基于空間數據的信息綜合分析與服務環境，為水利行業內部提供可定制、可擴展的主題信息服務和為社會公眾提供水利信息服務。

5 結語

推動水利現代化必須大力發展水利信息化。水利信息化建設已成為當前水利工作中重要而緊迫的戰略任務。水利信息化既是水利工程補短板的建設內容之一，也是水利行業強監管的手段之一。江西省水利數據中心是水利行業基礎信息集中交換、共享存儲和綜合服務的重要基礎設施，擔負著全省水利信息數據綜合開發和利用的重任，建設水利數據中心能夠克服水利信息化建設過程中出現的重復建設、各自為政、信息數據分散、開發利用效率低、信息數據共享不足等問題。對強化信息數據整合、促進信息數據共享有著重要的意義，它的建成將對提高江西省水利信息化水平的提高具有良好的推動作用。