关于水利信息化资源整合共享的思考

1、第 6 期2014 年 12 月水 利 信 息 化Water Resources InformatizationNO.6 Dec.,2014关于水利信息化资源整合共享的思考蔡阳（水利部水利信息中心，北京 100053）摘 要：近年来，水利信息化积极推进，但水利信息化建设中存在的信息孤岛、业务割据、设施分散、安全薄 弱等问题，严重制约水利信息化的健康发展，因此推进水利信息化资源整合共享尤为必要。介绍资源整合共享 的总体思路，阐述资源整合共享的主要工作内容，强调资源整合共享的组织实施和保障措施。 关键词：水利信息化；资源整合；总体思路中图分类号：TV39文献标识码：A文章编号：1674-9405(

2、2014)06-0001-060引言“十一五”以来，水利系统坚持“以水利信息 化带动水利现代化”的发展思路，紧紧围绕水利中 心工作，积极推进水利信息化建设，初步形成了由 基础设施、业务应用和保障环境组成的水利信息化 综合体系。水利信息化在积极推进同时，受限于投 资来源不同、建设管理方式各异、应用和运行维护 分散等因素影响，水利信息化中存在的信息孤岛、 业务割据、设施分散、安全薄弱等问题，已经严重 制约水利信息化的健康发展。水利信息化资源整合是指在一定范围内对水 利信息化基础设施、信息资源、业务应用、支撑保 障条件等进行统筹规划，科学合理地配置与整合， 促进资源的公用与共享，充分发挥资源的作用与

3、效 能，促进水利信息化可持续发展。1总体要求水利信息化资源整合共享应从水利信息化发展 总体布局出发，以创新为动力，以需求为导向，以 整合为手段，以应用为核心，通过信息技术深入应 用，实现水利信息化资源共享。1.1主要目标水利信息化资源整合共享的主要目标是：系统 梳理水利信息化资源，整合、优化配置现有资源，在此基础上， 通过补充完善， 从而构建三级部署（水利部、流域机构、省级）、五级应用（水利部、 流域机构、省级、市级、县级），并逐步过渡到集中 部署、多级应用的水利信息化综合体系，实现数据 共享、业务协同、基础支撑和安全保障。1.2 基本原则在水利信息化资源整合共享工作中应坚持以下 基本原则：1

4、）围绕中心，服务大局。主要应解决事关民生 水利的防汛抗旱、水资源管理、农村饮水安全、水 土保持监测与管理、移民管理等及支撑上述应用的 基础设施和保障措施的整合与共享问题，使之更好 地服务于水利中心工作。2）加强领导，统筹规划。从水利信息化发展的 全局出发，统一规划各类信息化资源，编制资源整 合共享顶层设计和实施方案，保障整合共享的技术 实现。同时，资源的共享不只是技术方面的问题， 更存在着理念、管理和利益问题，因此，必须解放 思想，加强对整合共享的组织领导。3）统一标准，各负其责。网络互联互通、信息共 享、业务协同的 前提是要统一技术标准，因此，各 单位开展水利信息化资源整合共享时，应首先遵

5、循 国家和水利行业信息化有关标准，确保整 合后的水 利信息化资源能够切实共享。同时，各单位也要切实 负担起应有的责任，做 好本地区和本单位的具体工 作，将水利信息化资源整合共享落到实处。收稿日期：2014-11-10作者简介：蔡 阳（1963），男，江苏泰州人，教授级高工，主要研究方向：水利信息化。2水 利 信 息 化2014 (6)4）突出重点，有序推进。各单位开展水利信 息化资源整合共享时，应根据广大用户特别是社会 公众的迫切需求、本单位当前水利信息化的突出矛 盾，抓住重点，按照轻重缓急，有序推进水利信息 化资源整合共享，实现边整合、边共享，最大程度 发挥水利信息化资源整合效率。5）健全机

6、制，明确责任。各单位在开展信息化 资源整合共享时，应根据数据资源、业务应用和基 础设施等相关工作特点，建立健全部门之间协作机 制，明确各部门在资源整合共享中的责任，切实做 好整体工作计划、资源梳理、整合实施和运行维护 等各阶段部门责任与机制建设，明确共建、共享各 方的责任与义务。2主要工作内容水利信息化资源整合与共享首先应该了解现有 水利信息化资源，分析需求并进行规划，在此基础 上，研究制定实现资源共享的技术和管理措施，从 而保障水利信息化资源整合共享目标的实现。水利 信息化资源整合共享总体框架如图 1 所示。2.1信息化资源梳理数据目录库 基础数据库 应用共享库 统一数据应用目录专用库统一水

7、利数据模型统一通用工具（地理信息系统、报表工具、 全文检索、工作流引擎）统一 安全策略支撑保障安全体系水利数据应用支撑通过调研现有水利数据、 业务应用、 基础设 施、安全体系等资源，形成资源台账，业务流程名 录，基础设施和安全体系现状及部署拓扑图等基础 资料，理清各项业务横向和纵向的信息交换及业务 协同关系。在此基础上，分析其需求。水利信息化统一门户统一数据交换统一地图服务统一用户管理统一基础 数据统一应用 共享统一机房统一计算统一存储统一网络图 1 水利信息化资源整合共享总体框架图资源梳理主要范围如图 2 所示。支撑保障条件业务 应用安全体系水利 数据基础数据应用共享应用专用基础 设施机房计

8、算资源存储资源网络门户业务应用应用支撑平台图 2 水利信息化资源梳理主要范围示意图1）水利数据资源。水利数据资源梳理主要是了 解水利系统各单位通过国家防汛抗旱指挥系统、国 家水资源监控能力建设、全国水土保持监测网络和 管理信息系统、水利电子政务等重大工程，特别是 全国水利普查工作建设的包括地理空间数据、业务 数据、元数据等情况，分析水利业务对水利数据的 需求。2）水利业务应用。近年来，水利系统实施了以 国家防汛抗旱指挥系统、国家水资源管理系统为重 点的金水工程建设。水利业务应用的梳理是对这些 系统采取的技术路线，以及应用支撑平台、应用软 件、门户等进行梳理，梳理出可以支撑当前和后续 业务的公用

9、软件产品。3）基础设施。基础设施主要包括通信网络、水利数据基础设施机房环境、计算资源和存储资 源。a. 网络通信资源主要了解 水利政务内网、业务网的覆盖 范围、网络带宽、网络设备情 况，接入互联网情况，以及水 利卫星通信、微波通信网的建 设规模、性能等情况，分析近 期 业 务 对 网 络 通 信 资 源 的 需 求。b. 机房环境方面主要了解 水利系统各单位政务内网机房 和 业 务 网 机 房 面 积 、 辅 助 设 施，达到的标准等情况，分析 近期需求。c. 计算资源方面主 要了解水利政务内网、业务网 的服务器及其利用虚拟化技术 构建计算资源池情况，分析后第 6 期蔡 阳：关于水利信息化资源

10、整合共享的思考3续业务对计算资源的需求。d. 存储资源方面主要了 解水利政务内网、业务网的存储能力，分析后续业 务对计算资源的需求。4）安全体系。安全体系梳理主要是了解水利系 统各单位安全管理体系建设情况、安全技术防护设 施部署情况；基于当前国家对信息安全的新要求， 分析水利信息系统的安全需求。5）支撑保障条件。整理现有的标准规范、管理 办法，了解人员队伍情况，根据新要求，提出下一 步需要修改补充完善，特别是针对资源整合共享的 标准规范、管理办法。2.2 数据资源整合共享依据对现有数据源及数据库建设现状分析，采 用面向对象的方法构建面向水利行业的统一数据模 型，整合各类数据，构建信息资源目录体

11、系，并根据获取方式、使用频度，建设集中存储的统一基础 和业务共享数据库。在对水利基础和业务共享数据库梳理的基础 上。 采用水利数据模型驱动的方式建立共享数据 库。通过统一的信息资源目录体系，实现各级水利 部门之间、 各应用系统之间的统一数据交换与共 享。水利数据资源整合共享架构如图 3 所示。1）统一水利数据模型。采用面向对象的理论方 法，系统地整理水利业务系统中的各类水利对象， 采取统一规则对水利对象进行定义和命名，并以对 象的唯一标识为核心，实现对象的空间、业务、关 系等属性及元数据的统一关联。统一水利数据模型 应在水利普查数据模型的基础上，重点结合需要整 合的基础数据，扩展对象类，补充对

12、象关系，并进 行数据模型一致性校核与检验，通过模型的有序扩共用 堤防对象 1 堤防对象 2属性信息 空间信息 属性信息空间信息基本信息表比例尺 1 下 的空间表达管理情况表工程任务与 特性指标表比例尺 2 下 的空间表达河流对象 1 属性信息空间信息完整记录对象的 起始和终止时间多尺度空间表达堤防对象 N属性信息 空间信息堤防与堤防的 衔接关系表堤防与河流的 保护关系表堤防与水闸的 衔接关系表单位与堤防的 管理关系表水利对象分类分级体系实体对象模型时态记录空间表达业务属性 多维度业务属性完整描述完整描述对象的 空间、属性、关 系和时态信息 堤防类关系表述多种业务或空 间关系表述 关系信息空间关

13、系业务关系 水利数据模型主题数据库1-N对象关系 属性基本主题数据库专业主题数据库对象关系属性综合应急主题数据库水利元数据模型水利多维主题应用专用图 3 水利数据资源整合共享架构图4水 利 信 息 化2014 (6)展实现水利数据的系统化完整描述。2）统一共享数据库。根据水利数据模型及统 一的对象编码和数据字典，各水利业务应用，开展 相关数据资源整合，将涉及水利业务应用全局的水 利对象基础数据，以及水利对象空间和业务关系等 数据，统一纳入水利数据中心的基础数据库中，将 水利业务应用中在其他应用中需要共享的业务数 据，通过数据服务的方式，纳入水利数据中心业务 共享数据库中。统一共享数据主要是实现

14、共享数据 的一数一源，存储在水利数据中心，对于需要从系 统中获取共享数据的，应针对不同情况，采取不同 方式。对于已建系统，将依托数据抽取技术，将所 需数据从原有数据库提取到共享数据库中，如国家 防汛抗旱指挥系统、全国水土保持监测网络与管理 信息系统等；对于在建系统，需要修改和完善数据 应用设计方案，采用统一调用的方式接入到基础数 据库中，如国家水资源监控能力建设、水利财务管 理信息系统等；对于新建系统，需依据水利信息化 资源整合共享顶层设计及相关规定进行整合规划和 设计，整体接入共享系统，如：国家地下水监测工 程、国家基础水信息平台建设等。整合后的数据资源，用户可以通过各级数据中 心直接获取公

15、用基础和专题信息；对于涉密或加工 处理类专用信息可以通过目录方式，检索、定位数 据资源，然后通过行政或经济手段获取信息。2.3业务应用整合共享统一通用工具（地理信息系统、报表工具、 全文检索、工作流引擎）统一门户统一数据交换统一地图服务统一用户管理通过对共用功能的提炼、业务流程对接、显示 表达协调等，实现统一用户管理、基础服务、门户 集成，为水利信息系统提供功能完善、接口开放、 交互友好的平台支撑。水利业务应用整合共享架构 如图 4 所示。同系统间的统一用户管理、地图服务、数据交换、 门户集成，进而提供业务共享服务。1）统一用户管理。通过对各应用系统用户管 理功能的整合，实现各业务应用用户信息

16、的统一管 理，确保用户信息的一致。2）统一地图服务。按照国家基础、水利基础、 专题应用 3 类数据，以 WMS，WFS，WCS，WMTS 等标准接口，提供水利“一张图”服务。3）统一数据交换。根据业务应用需要，在统一 交换平台支撑下，开发相应适配器，完成业务交换 数据发送方的抽取和接收方的入库。4）统一门户集成。在政务内网、业务网、移动 互联网分别建立统一的门户，实现单点登录、内容 聚合和个性化定制等。5）统一通用工具。通过对各应用系统使用通用 工具的梳理，整合一套支撑各业务应用的，如地理 信息系统、报表工具、工作流引擎、消息中间件等 通用工具，满足各业务应用的需要。各 级 业 务 应 用 可

17、 以 充 分 利 用 通 用 工 具 服 务（如：地理信息系统、报表工具、全文检索、工作 流引擎、网站内容管理（WCM）、消息中间件、数 据抽取转换装载（ETL）、目录等）和通用应用服务（如：数据交换、地图服务、用户管理等）来构建。2.4 基础设施整合共享基础设施通过对已有设施的集成、在建工程的共建及薄 弱环节的必要补充，实现网络互联互通、机房安全 可靠、计算弹性服务、存储按需服务，为水利信息 系统提供性能优良、建设集约的基础设施支撑。水 利基础设施整合共享架构如图 5 所示。统一机房统一计算统一存储统一网络图 5 水利基础设施整合共享架构图水利数据应用支撑图 4 水利业务应用整合共享架构图主

18、要对防汛抗旱、水资源管理、水土保持等水 利核心业务，以及电子政务等重要事务进行整合， 复用工作流中间件、空间引擎服务、数据库访问管 理、报表制作、全文检索引擎等基础工具，推进不1）统一机房环境。水利系统每个城域网内原 则上只设置 1 个涉密网机房和 1 个业务网机房，形 成水利部、流域机构、省级水利部门三级涉密和业 务网机房。水利部其他直属单位、流域机构下属单 位、省级以下水利部门不宜再设置涉密机房，仅设 置涉密终端。2）统一网络。在现有水利政务内网的基础上连 通其余有涉密业务需求的水利部直属事业单位，依 托国家电子政务内网连通省级水利部门。依托防汛第 6 期蔡 阳：关于水利信息化资源整合共享

19、的思考5抗旱指挥系统二期工程、国家水资源管理系统、水 利财务管理信息系统等完善水利业务网，并根据需 要利用国家电子政务外网等资源，逐步实现与水利 系统管理的水利工程单位的连通。实现与涉水单位 的互联网全覆盖。3）统一计算资源。各单位计算资源应统一规 划，采用虚拟化、云计算等技术逐步构建统一的计 算环境，以便于动态可扩展地满足业务需求，为各 业务应用提供服务。对于较早前购置的服务器，由 于其性能有限且剩余使用寿命有限，对其进行虚拟 化整合得不偿失，因此，这些服务器可继续独立使 用、自然淘汰，其上承载的应用逐渐迁移到统一计 算环境中；对于近几年购买的服务器，可通过补充 购置虚拟化软件对其进行虚拟化

20、，使其成为统一计 算环境的组成部分；对于新增资源，必须按统一架 构进行配置，以扩充统一计算环境的服务能力。4）统一存储资源。对各单位独立的存储系统进 行整合，构建统一的存储体系。整合方法是购置存 储虚拟化设备或利用具有存储虚拟化功能的存储设 备将独立存储系统（需能兼容）纳入其统一管理， 形成一个统一的存储资源池。使用者可以根据需求 对存储池进行灵活的分配。对于不能兼容或容量较 小的存储设备可以合理调配，为一些相对独立的应 用提供存储服务，直至自然淘汰。通过基础设施整合将提供满足业务需要的统 一的水利政务内网、业务网；形成水利部、流域机 构、省级水利部门三级安全规范的机房环境、计算 资源的弹性服

21、务以及按需分配的存储服务。2.5 安全体系整合共享统一安全策略安全管理组织体系安全管理制度体系统一安全管理统一安全防护通过梳理各信息系统安全需求，制定水利信息 安全策略（包括安全目标、原则、要求等），根据安 全策略，完善安全管理和技术防护体系，保障信息 系统安全。水利安全体系整合共享如图 6 所示。物理安全网络安全主机安全应用安全数据安全图 6 水利安全体系整合共享架构图1）统一安全策略。水利部基于国家对信息安全 的要求及水利行业特点制定水利网络与信息安全总体 策略，提出总体安全目标、原则、要求；各流域机 构、省级水利部门根据总体策略及各自实际，细化总 体策略，制定本流域、本省网络与信息安全策

22、略。2）统一安全管理。各单位加强网络与信息组织 建设，建立统一的网络与信息安全领导协调机构和 工作机构，落实安全责任，建立一支高水平的网络 与信息安全管理和技术队伍；同时，按照国家相关 信息安全政策法规，依据水利信息化发展的实际情 况和需求，建立相对完善的网络与信息安全管理制 度体系。通过安全组织和制度体系建设，形成高效 的网络与信息安全建设管理、运行监控、应急响应 和监督检查等机制。3）统一安全防护。在统一安全策略下，依托 各单位业务网等级和政务内网分级保护等改造项 目， 充分利用已建和统筹考虑已立项配置的安全 防护设施，同时补充一些必要的安全防护设施，从 物理、网络、主机、应用和数据等安全

23、方面构建统 一的安全技术防护框架，实现在同一节点下，共用 一套安全防护措施，为信息系统提供统一的安全预 警、保护、恢复和评估等能力。通过安全体系整合共享，为各单位各信息系统 提供统一的、基本的安全防护，使各信息系统达到 基本的安全防护能力。各信息系统根据业务特点， 可以在此基础上补充专用技术防护措施，但是补充 的技术防护措施也应纳入统一安全管理。2.6支撑保障条件完善2.6.1 健全共建、共享体制机制水利信息化资源整合共享是一项基础性工作， 涉及面广，必须加强组织协调。要建立包括综合部 门、信息化部门牵头、其他部门配合，各司其职， 制定和出台相应实施办法，合力推进水利信息化资 源的共建共享，全

24、面落实共建共享任务。需要通过 制定共享管理办法，对共享用户进行分类，对共享 资源进行分类分级，对共享行为进行明确界定，并 对各类共享用户的权力和义务进行明确，对各类各 级共享资源支撑的共享行为进行界定。2.6.2 完善技术标准和管理办法加快推进资源整合共享相关标准规范和管理 办法的编制、修编，主要包括信息采集、传输、处 理、管理、共享、服务等环节的标准和办法。6水 利 信 息 化2014 (6)3实施保障为确保水利信息化资源整合共享工作成功，必 须有强有力的组织保障、科学细致的实施方案，在 试点示范成功的基础上有序推进。为此，必须抓好 以下几项工作：1）加强组织领导。各级水利部门主要领导要加

25、强对资源整合共享工作的领导，确定资源整合共享 工作的责任单位，以及相关业务部门和信息化支撑 单位在整合共享工作中的具体职责，整合共享工作 的责任单位应牵头落实单位内部、外部，以及本单位 上级与下级之间的整合共享需求，明确整合共享的基 本内容，协调落实与其他单位间整合共享的长效机 制，确保水利信息化资源整合共享工作顺利开展。2）强化科技攻关。积极跟踪国内外新技术进 展，依托国家和地方科技力量，开展物联网、云计 算、智慧地球、大数据、智能分析技术等关键技术 在水利信息化资源整合共享中的应用研究。积极鼓 励和推动产学研结合，加快信息技术成果转化、信 息产品研发及推广应用。3）加大资金投入。在项目立项

26、、资金投入方面 向资源整合共享类倾斜，每年固定从基建、财政方 面落实专门资金支撑水利信息化资源整合共享。新 建信息化项目应按水利信息化资源整合共享顶层设 计要求，规定适当比例投入资源整合共享。积极拓 宽各种投资渠道，鼓励各级水利企事业单位、科研 教育单位积极申请国家、地方相关科研课题和信息 化建设项目，积极引进社会资金，扩大各级各类建 设经费的支持。4）加强队伍建设。为了推进水利信息化资源整 合共享工作有序开展，各级水利行政主管部门要强化水利信息化专业队伍建设，加强水利信息化专业 队伍的培训，整合人才资源，形成相对集中的人力 资源优势，提高水利信息化建设管理水平，为水利 信息化资源整合共享工作

27、的开展提供充足的人才资 源保障。5）严格监督检查。在项目需求分析、建议书、 可行性研究、初步设计和投资概算等环节，切实落 实资源整合共享有关要求，对于不支持资源整合共 享的项目，项目审批部门将不予审批，同时将资源 整合共享作为项目绩效管理和验收的重要内容，对 未达到整合共享要求的，不予通过项目验收，对项 目投入使用后未持续保障资源共享的，财政部门要 削减相应的运维经费。水利信息化资源整合与共享是一项涉及面广、 技术难度大、协调任务重的工作，各级水利部门要 加强领导，从全局出发，抓紧制定统一的规划和具 体的实施方案，抓住在建和新建水利信息化重点工 程实施的机遇，有组织、有计划地推动水利信息化 资源的整合与共享，促进水利信息化健康、协调、 可持续发展，为实现水利现代化提供有力的支撑和 保障。参考文献：1 水利部信息中心办公室. 水利信息化顶层设计R. 北京： 水利部信息中心办公室，2009.2 发展和改革委员会. 关于进一步加强政务部门信息共享建 设管理的指导意见R. 北京：发展和改革委员会，20