〔摘要〕利用系統(tǒng)分析方法，探討了城市水資源管理信息系統(tǒng)的安全性。信息系統(tǒng)的安全性評(píng)估包括定義目標(biāo)和界定范圍、清單分析和風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、影響評(píng)價(jià)、改善評(píng)價(jià)。只有建立可靠的安全機(jī)制才能保證水資源管理信息系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)、高效運(yùn)行。應(yīng)確保數(shù)據(jù)的安全性、網(wǎng)絡(luò)的安全性、軟件的安全性、硬件的安全性、用戶的安全性、傳輸?shù)陌踩院筒僮鞯陌踩?，使信息系統(tǒng)在城市水資源管理和決策中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

〔關(guān)鍵詞〕信息系統(tǒng)；水資源管理；安全性

DOI：10.3969／j.issn.1008－0821.2011.09.021

〔中圖分類號(hào)〕G250.74 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008－0821（2011）09－0087－02

收稿日期：2011－05－27

基金項(xiàng)目：吉林省教育廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（2006117）、長(zhǎng)春師范學(xué)院自然科學(xué)基金（2009002）

作者簡(jiǎn)介：房 巖（1965－），女，教授，博士，研究方向：環(huán)境學(xué)、仿生學(xué)，發(fā)表論文數(shù)篇。

通訊作者：孫 剛（1969－），男，教授，博士后，研究方向：環(huán)境生態(tài)學(xué)，發(fā)表論文數(shù)篇。

Security of Information System for Urban Water Resource Management

Fang Yan Sun Gang Liu Qian

（School of Life Science，Changchun Normal University，Changchun 130032，China）

〔Abstract〕Using system analysis method，the security of information system for urban water resource management was discussed.A security assessment on information system included aim definition and scope limitation，inventory analysis and dangeridentification，impact evaluation，and improvement evaluation.Only a reliable security mechanism is established，can the stable，sustainable，and efficient running of information system for water resource management be ensured.Securities of data，web，software，hardware，client，transfer，and operation should be guaranteed，so asto play the full roles of information system in urban water resource managementand policy making.

〔Key words〕information systemwater resource managementsecurity

水資源已成為當(dāng)今社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素之一。隨著水資源短缺、水污染日趨嚴(yán)重成為全球性的問題，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到科學(xué)管理水資源的緊迫性和必要性。城市水資源管理信息系統(tǒng)由數(shù)據(jù)獲取、分類、貯存、編碼、分析、處理、傳輸、交換、共享、訪問、輸出、發(fā)布、反饋等多個(gè)方面組成，涉及水文、氣象、地理、水利、生物、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、管理、技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，設(shè)備要求高，學(xué)科覆蓋廣，信息量大，同時(shí)具有水量監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)控、災(zāi)害預(yù)防等多項(xiàng)功能。通過城市水資源管理信息系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用水動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)水資源的統(tǒng)一調(diào)配、高效配置和合理利用，是傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變和建設(shè)節(jié)水型城市的重要組成部分，代表了水資源數(shù)字化和信息化管理的發(fā)展方向。我國(guó)許多城市（北京市、天津市、南充市、貴陽(yáng)市、撫順市、廣州市、鄭州市、長(zhǎng)春市等）建立的水資源管理信息系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行［1－8］。但絕大多數(shù)用戶關(guān)心的是信息系統(tǒng)的功能和使用，而對(duì)系統(tǒng)安全性的重視明顯不足，很少進(jìn)行安全分析，普遍抱有不發(fā)生安全禍患或?yàn)?zāi)害的僥幸心理。

1 水資源管理信息系統(tǒng)安全性的重要意義水資源管理信息系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和地理信息系統(tǒng)建立起來的，加快了社會(huì)自動(dòng)化進(jìn)程，減輕了以往的繁重重復(fù)勞動(dòng)，大大提高了社會(huì)生產(chǎn)率和水資源管理效率，創(chuàng)造出更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。但是，該信息系統(tǒng)具有很強(qiáng)的開放性，與系統(tǒng)連接的任何網(wǎng)絡(luò)終端用戶都可進(jìn)行訪問，這就為針對(duì)信息系統(tǒng)的非法攻擊和各種犯罪提供了可能，不僅會(huì)直接影響信息系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和應(yīng)用，而且會(huì)危及到社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的正常秩序［9］。目前全世界每年計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)犯罪造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)千億美元，而且仍在上升。因此，必須保證管理信息系統(tǒng)的安全性，將潛在的危險(xiǎn)性和破壞性降到最低。另外，一個(gè)如此復(fù)雜的管理信息系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，自身也存在著許多安全隱患。只有保證各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)組分的安全可靠，才能維持系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

2 系統(tǒng)的安全性評(píng)估信息系統(tǒng)的安全性是指為了防范意外或人為破壞信息系統(tǒng)的運(yùn)行，或非法使用信息資源，而對(duì)信息系統(tǒng)采取的安全保護(hù)措施。

2.1 定義目標(biāo)和界定范圍確定安全分析的目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)來界定研究對(duì)象的類型、功能、邊界、范圍等。這是一個(gè)反復(fù)修正的過程，根據(jù)收集到的基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)，可能調(diào)整最初設(shè)定的范圍以滿足研究目標(biāo)。有時(shí)還會(huì)因?yàn)橐恍┫拗茥l件、障礙等，調(diào)整研究目標(biāo)本身。

2.2 清單分析和風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)詳細(xì)分析和識(shí)別信息系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)和安全隱患，列出清單，確定各種風(fēng)險(xiǎn)事件的等級(jí)、權(quán)重和發(fā)生概率。

2.3 影響評(píng)價(jià)在風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和量化的基礎(chǔ)上，評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)事件的可能影響，確定信息系統(tǒng)可以接受的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 改善評(píng)價(jià)針對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)的威脅，從各個(gè)環(huán)節(jié)降低到最小甚至消除。重復(fù)1.1、1.2和1.3步驟，直到系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)減小到可接受的程度。

3 系統(tǒng)的安全性組成

3.1 數(shù)據(jù)的安全性數(shù)據(jù)庫(kù)的安全風(fēng)險(xiǎn)涉及系統(tǒng)授權(quán)、完整性、認(rèn)證等多個(gè)方面。安全保護(hù)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是以最小的成本和代價(jià)阻止對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的非法訪問。可采取綜合措施以避免數(shù)據(jù)庫(kù)遭非法使用，如使用SQL Server 2000等作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，輔以B/S模式、Recover Manager等，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和可靠性；對(duì)數(shù)據(jù)流的傳輸過程進(jìn)行DES加密，使破譯難度和破譯成本大大增加［10］；定期檢查和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，查找漏洞，及時(shí)升級(jí)，修復(fù)隱患［11］；建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)備份功能，或者根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中指定部分進(jìn)行備份；掌握有效的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)手段，一旦數(shù)據(jù)庫(kù)被破壞，能立即恢復(fù)到破壞前的狀態(tài)，不影響信息系統(tǒng)的正常使用［12］；建立集中式的系統(tǒng)操作日志，登錄、修改、增刪、更新等各項(xiàng)操作都將生成日志，管理員可隨時(shí)對(duì)日志進(jìn)行查詢。

3.2 網(wǎng)絡(luò)的安全性隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，各種各樣的計(jì)算機(jī)惡性程序（如木馬病毒等）一直保持加速度增長(zhǎng)，遠(yuǎn)程攻擊和非法進(jìn)入信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)犯罪越來越多。當(dāng)今的城市水資源管理信息系統(tǒng)基本上是以WebGIS為平臺(tái)，是Internet與GIS相結(jié)合的一種形式，改變了傳統(tǒng)的信息獲取、分析、處理、反饋、共享、交換、發(fā)布等方式，但更為嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)安全問題也隨之而來。應(yīng)定期升級(jí)殺毒軟件和防火墻，通過實(shí)時(shí)掃描、實(shí)時(shí)監(jiān)控等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)健康、有效地運(yùn)行，保護(hù)信息庫(kù)免遭攻擊［11］。

3.3 軟件的安全性計(jì)算機(jī)病毒以軟件為載體、通過網(wǎng)絡(luò)侵入信息系統(tǒng)進(jìn)行破壞。軟件的非法復(fù)制、刪改和竊用可能導(dǎo)致系統(tǒng)損壞和泄密。應(yīng)使用正版軟件，并及時(shí)進(jìn)行更新和升級(jí)補(bǔ)丁。

3.4 硬件的安全性硬件的安全性包括服務(wù)器、外圍設(shè)備、存儲(chǔ)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通訊設(shè)施、存儲(chǔ)介質(zhì)、機(jī)房設(shè)備及物理環(huán)境的可靠性。除了人為因素（如戰(zhàn)爭(zhēng)、社會(huì)暴力等）之外，一些自然及人力不可抗拒因素（如地震、水災(zāi)、風(fēng)暴、電磁波等）也直接危及信息系統(tǒng)的硬件安全。應(yīng)建立可靠的防火系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、防水系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、煙塵監(jiān)控系統(tǒng)，為信息系統(tǒng)配備標(biāo)準(zhǔn)UPS電源，保證冗余電力供應(yīng)，為各種布線預(yù)留足夠空間。

3.5 用戶的安全性設(shè)立信息系統(tǒng)管理員，擁有全部權(quán)限，負(fù)責(zé)授權(quán)、開戶、銷戶，定義系統(tǒng)用戶的身份，分配用戶權(quán)限，確定用戶級(jí)別。用戶進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，通過賬號(hào)、密碼等信息進(jìn)行合法性檢驗(yàn)和身份認(rèn)證，不同級(jí)別的用戶擁有不同權(quán)限，可獲得的數(shù)據(jù)資源和能使用的軟件資源也有所不同［11］。應(yīng)建立健全嚴(yán)格的法律法規(guī)和管理制度，提高信息系統(tǒng)管理人員的責(zé)任心，防范對(duì)系統(tǒng)安全可能造成危害的人為威脅因素。

3.6 傳輸?shù)陌踩杂?jì)算機(jī)系統(tǒng)及其外圍的信息和數(shù)據(jù)傳輸通道，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射，一定范圍內(nèi)可能造成信息泄漏?？臻g電磁波也可能對(duì)信息系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾，影響系統(tǒng)正常工作。

3.7 操作的安全性對(duì)數(shù)據(jù)修改、增刪等引起的邏輯錯(cuò)誤可能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境造成重大影響，可使用安全提示和掃描手段，實(shí)時(shí)警示用戶，并設(shè)置多級(jí)安全認(rèn)證。對(duì)系統(tǒng)核心軟件加密，只有管理員才能使用這些軟件［11］。在維護(hù)圖形、數(shù)據(jù)或地圖時(shí)，應(yīng)不干擾信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)安全發(fā)生問題時(shí)，應(yīng)將損失降至最低，把不利影響限制在可控范圍。

4 結(jié) 語(yǔ)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水資源供需矛盾日趨突出。水資源、水環(huán)境的科學(xué)規(guī)劃、管理和利用已成為保證人類可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建和諧社會(huì)的一個(gè)重要領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間分析功能和空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理優(yōu)勢(shì)，使各種空間信息實(shí)現(xiàn)可視化，大量抽象數(shù)據(jù)變得直觀、形象、便于理解，極大地帶動(dòng)了水利信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)范化的發(fā)展，符合現(xiàn)代城市水資源管理、高效運(yùn)營(yíng)和配置的需要，為區(qū)域水資源評(píng)價(jià)、合理開發(fā)利用、預(yù)測(cè)和科學(xué)決策提供技術(shù)支持［13］。由多個(gè)組分、環(huán)節(jié)、路徑、過程構(gòu)成的水資源管理信息系統(tǒng)具有很高的復(fù)雜性和一些安全問題，其中還可能涉及國(guó)家機(jī)密。必須建立完善的安全組織機(jī)構(gòu)，健全有效的安全管理制度。以內(nèi)部控制機(jī)制為核心，根據(jù)國(guó)家有關(guān)的法律法規(guī)和管理信息系統(tǒng)的功能需要，建立可靠的安全機(jī)制和相關(guān)的監(jiān)督機(jī)制，涵蓋系統(tǒng)的不同發(fā)展階段和各個(gè)組分，定期進(jìn)行系統(tǒng)安全分析，確定管理信息系統(tǒng)的權(quán)限梯度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完整、穩(wěn)定、真實(shí)、合理和保密［9］。將安全管理人員的教育培訓(xùn)、安全制度的落實(shí)、安全環(huán)節(jié)的定期檢查等形成制度化和規(guī)范化，確保安全管理制度的實(shí)施和系統(tǒng)的無(wú)差錯(cuò)運(yùn)行，使信息系統(tǒng)在城市水資源管理和決策中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

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