曾 焱，趙和松，張紹夫

（1.水利部水利信息中心，北京 100053；

2.北京東華合創(chuàng)科技有限公司，北京 100190）

水利通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)研究與實(shí)踐

曾 焱1，趙和松1，張紹夫2

（1.水利部水利信息中心，北京 100053；

2.北京東華合創(chuàng)科技有限公司，北京 100190）

基于水利行業(yè)數(shù)據(jù)交換體系的現(xiàn)狀，對(duì)水利通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的必要性、定位與目標(biāo)、技術(shù)特點(diǎn)與要求做深入分析，研究水利通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的總體技術(shù)模型、支持的數(shù)據(jù)交換方式、平臺(tái)核心功能及應(yīng)用模式，并通過(guò)在國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用實(shí)踐，證明水利通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)間水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)共享的有效保障。

水利；通用數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)交換；平臺(tái)；技術(shù)模型；交換方式；應(yīng)用模式

0 引言

近年來(lái)，水利信息化建設(shè)取得重大成就，各類水利信息系統(tǒng)的建設(shè)也在快速發(fā)展，各級(jí)水利部門根據(jù)自身的需要分別建設(shè)了電子政務(wù)、防汛抗旱、水利普查、水資源管理、山洪、中小河流、水土保持、農(nóng)村水利等多種水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。通過(guò)這些信息系統(tǒng)的建設(shè)和投入運(yùn)行，各級(jí)水利部門均積累了大量的水利信息資源和數(shù)據(jù)。如何讓這些水利信息資源和數(shù)據(jù)在不同行業(yè)之間交換、不同水利結(jié)構(gòu)之間共享、不同應(yīng)用系統(tǒng)之間融合、不同層級(jí)之間業(yè)務(wù)協(xié)同，為更高層面的綜合性業(yè)務(wù)應(yīng)用及綜合性分析決策提供數(shù)據(jù)支撐，必然涉及到數(shù)據(jù)交換?；诖?，目前有些水利部門根據(jù)自身特定的數(shù)據(jù)交換需求和已有的技術(shù)環(huán)境，陸續(xù)建設(shè)了多種不同技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。但由于現(xiàn)有各個(gè)水利部門采用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，平臺(tái)環(huán)境各有差異，很難實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)、水利部門、層級(jí)、應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)資源的廣泛交換，大大增加了水利行業(yè)數(shù)據(jù)資源在更大范圍內(nèi)交換共享的代價(jià)和難度，為更高層次地提升水利信息化應(yīng)用造成了技術(shù)障礙，將直接影響未來(lái)水利行業(yè)信息化的有序發(fā)展。

因此，構(gòu)建一個(gè)水利行業(yè)通用性的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，滿足不同水利部門之間更大范圍、更深層次的數(shù)據(jù)交換共享，已成為水利信息化建設(shè)的迫切需要。同時(shí)，為推進(jìn)水利信息化資源整合共享，優(yōu)化資源配置，提升投資效益，水利部信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室組織開(kāi)展了《水利信息化資源整合共享頂層設(shè)計(jì)》的編制，明確提出“建立通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換框架，規(guī)范交換流程和方法，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換機(jī)制”[1]?；诖?，重點(diǎn)針對(duì)水利通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)交換平臺(tái)）的建設(shè)展開(kāi)研究，并對(duì)其在國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)，對(duì)其未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望。

1 總體分析

1.1 定位與目標(biāo)

數(shù)據(jù)交換平臺(tái)定位于服務(wù)水利行業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同交換對(duì)象、不同技術(shù)條件、不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、符合統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下的通用可靠的數(shù)據(jù)交換軟件。主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

1）能夠形成水利行業(yè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，逐步規(guī)范水利行業(yè)的數(shù)據(jù)交換體系，滿足水利行業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換的總體要求。

2）能夠?qū)崿F(xiàn)水利行業(yè)不同層級(jí)水利部門之間、交換節(jié)點(diǎn)之間、應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)資源的可靠交換與共享。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)與要求

1.2.1 通用性的技術(shù)要求

通用性的技術(shù)要求具體包括：

1）能夠支持不同業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、不同特征的數(shù)據(jù)源、不同數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)交換，滿足水利行業(yè)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)所產(chǎn)生的存儲(chǔ)于不同數(shù)據(jù)庫(kù)和文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的交換與共享。

2）能夠支持同級(jí)、跨級(jí)水利部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，滿足水利部、流域、省，以及地市、縣級(jí)節(jié)點(diǎn)同級(jí)或者跨級(jí)之間不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交換。

3）支持水利不同網(wǎng)絡(luò)域之間的數(shù)據(jù)交換，保證水利部門政務(wù)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換。

4）針對(duì)既有的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，可按照數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的規(guī)范，把既有的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)接入到數(shù)據(jù)交換平臺(tái)中，成為水利通用數(shù)據(jù)交換體系中的一部分。

1.2.2 擴(kuò)展性的技術(shù)要求

擴(kuò)展性的技術(shù)要求具體包括[2]21：

1）支持交換層級(jí)的靈活擴(kuò)展。數(shù)據(jù)交換平臺(tái)需要支持?jǐn)?shù)據(jù)交換層級(jí)的快速構(gòu)建，每一個(gè)層級(jí)包含一個(gè)數(shù)據(jù)交換管理中心，管理該層級(jí)的所有交換節(jié)點(diǎn)。通過(guò)交換層級(jí)的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展?jié)M足水利部、流域、省、地市、縣級(jí)等多級(jí)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換。

2）支持交換節(jié)點(diǎn)的靈活接入。在數(shù)據(jù)交換平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)通信資源滿足要求的前提下，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)能夠支持交換節(jié)點(diǎn)的無(wú)限接入。在每一個(gè)交換層級(jí)下均可接入無(wú)限個(gè)數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)。

3）支持同級(jí)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)接入。數(shù)據(jù)交換平臺(tái)可以靈活地增加需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)完成數(shù)據(jù)交換的需要。

1.2.3 可靠性的技術(shù)要求

可靠性的技術(shù)要求具體包括[2]25：

1）支持不同網(wǎng)絡(luò)傳輸條件下多種交換模式的高可靠傳輸，保證交換數(shù)據(jù)在不同的網(wǎng)絡(luò)條件下均能順利達(dá)到目的節(jié)點(diǎn)。

2）具備全交換過(guò)程的高管控性，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)能夠?qū)?shù)據(jù)交換的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，以確保交換過(guò)程的可控。

3）支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳與集群應(yīng)用，以保證數(shù)據(jù)交換任務(wù)增加及出現(xiàn)異常之后，仍然能夠保證數(shù)據(jù)交換的可靠性。

1.2.4 智能性的技術(shù)要求

1）對(duì)數(shù)據(jù)交換過(guò)程中出現(xiàn)異常的環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)預(yù)處理，并能夠及時(shí)通知數(shù)據(jù)交換平臺(tái)維護(hù)人員。

2）自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，并智能選擇最合適的數(shù)據(jù)交換鏈路。

3）自動(dòng)構(gòu)建數(shù)據(jù)交換關(guān)系，一旦增加數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)，將按照設(shè)定的規(guī)則自動(dòng)構(gòu)建數(shù)據(jù)交換關(guān)系。

4）自動(dòng)同步平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)將根據(jù)不同層級(jí)的管理關(guān)系和限制條件，自動(dòng)過(guò)濾和同步數(shù)據(jù)交換相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)交換的順利實(shí)現(xiàn)。

2 技術(shù)模型

基于總體分析，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)從技術(shù)設(shè)計(jì)層面將遵循“強(qiáng)化數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的形成，平臺(tái)與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)本身松耦合，平臺(tái)本身可擴(kuò)展、可配置”的原則展開(kāi)。從技術(shù)模型上，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)遵循“郵局”模式，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)充當(dāng)“郵局”的角色，數(shù)據(jù)發(fā)送方相當(dāng)于貨物的“郵寄方”，數(shù)據(jù)接收方相當(dāng)于貨物的“接件方”?？傮w技術(shù)模型如圖1 所示[3]11。

1）數(shù)據(jù)發(fā)送方。即“郵寄方”，按照郵局的要求將貨物打包，選擇郵寄方式，填寫郵寄單，并將貨物及郵寄單送達(dá)到當(dāng)?shù)剜]局的接收柜臺(tái)。映射到平臺(tái)模型，數(shù)據(jù)發(fā)送方需按照數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的交換協(xié)議規(guī)范要求開(kāi)發(fā)適配器，通過(guò)該適配器將待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，并按照約定的標(biāo)準(zhǔn)接口調(diào)用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換接收服務(wù)，將待交換的數(shù)據(jù)送達(dá)到數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。

2）數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。即“郵局”，將接收到的數(shù)據(jù)按照發(fā)送方的要求，選擇可靠的網(wǎng)絡(luò)路由，送達(dá)到接收方，承擔(dān)數(shù)據(jù)交換和傳輸?shù)暮诵淖饔?。映射到平臺(tái)模型，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)將提供數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)及傳輸與交換；通過(guò)底層的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包，并按照數(shù)據(jù)交換要求調(diào)用接收方所提供的數(shù)據(jù)接收適配器。

1）日常生活中常用的肘關(guān)節(jié)活動(dòng)度與康復(fù)醫(yī)學(xué)中肘關(guān)節(jié)的功能性活動(dòng)度存在一定的差異。臨床上常用的肢體功能位[4]認(rèn)為肘關(guān)節(jié)屈曲的活動(dòng)范圍為70°～90°，而本文所測(cè)量到的日常生活中肘關(guān)節(jié)屈曲活動(dòng)范圍為38.05°～147.65°（共計(jì)109.60°的活動(dòng)范圍）。此結(jié)果與Packer等[5]研究了5位健康的受測(cè)者大多數(shù)肘關(guān)節(jié)功能性活動(dòng)度共需要肘關(guān)節(jié)屈曲100°（30°～130°）非常相似。并且所有研究結(jié)果顯示肘關(guān)節(jié)功能性活動(dòng)都沒(méi)有達(dá)到肘關(guān)節(jié)全范圍活動(dòng)度，因此康復(fù)治療過(guò)程中，追求完全恢復(fù)肘關(guān)節(jié)的全范圍活動(dòng)度是沒(méi)有必要的，只要能恢復(fù)肘關(guān)節(jié)在回歸家庭、回歸社會(huì)的功能性活動(dòng)中所需要的活動(dòng)度即可。

3）數(shù)據(jù)接收方。即“收件方”，接收到郵局的郵寄單后，按照郵寄單去郵局取貨或者由郵局送貨上門。映射到平臺(tái)模型，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)發(fā)送服務(wù)，按約定的標(biāo)準(zhǔn)接口調(diào)用數(shù)據(jù)接收方的數(shù)據(jù)接收適配器，將交換過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收適配器，由數(shù)據(jù)接收適配器做后續(xù)處理后傳遞給接收系統(tǒng)。

圖1 技術(shù)模型

3 交換方式

依據(jù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)模型，結(jié)合目前水利數(shù)據(jù)類型與交換需求，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)將提供同構(gòu)、異構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換共 3 類數(shù)據(jù)交換方式。交換方式如圖2 所示[3]13。

1）同構(gòu)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換方式。該方式主要適用于交換雙方所交換的數(shù)據(jù)不僅為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而且交換雙方存儲(chǔ)管理這些結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件類型、版本號(hào)、數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)表約束條件完全一致的應(yīng)用場(chǎng)景。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上該交換方式主要由數(shù)據(jù)交換平臺(tái)通過(guò)消息中間件，按照消息傳遞的模式將待發(fā)送的數(shù)據(jù)組織成 SQL 語(yǔ)句，送達(dá)到接收方，接收方接到后直接執(zhí)行 SQL 操作，從而完成數(shù)據(jù)交換。

2）異構(gòu)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換方式。該交換方式主要適用于交換雙方所交換的數(shù)據(jù)為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，但交換雙方存儲(chǔ)管理這些結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的技術(shù)特性并不完全一致的應(yīng)用場(chǎng)景。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上該交換方式主要由發(fā)送方將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按照約定好的數(shù)據(jù)格式（如XML、字符串、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等）重新組織，然后由數(shù)據(jù)交換平臺(tái)通過(guò)消息中間件，按照消息傳遞的模式送達(dá)到接收方，接收方對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并完成后續(xù)的數(shù)據(jù)操作處理，從而完成數(shù)據(jù)交換。

3）非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換方式。該交換方式主要適用于交換雙方所交換的數(shù)據(jù)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上該交換方式主要由發(fā)送方將待發(fā)送的文件列表及存放地址，傳遞給數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換接收服務(wù)的客戶端，采用 FTP方式將待發(fā)送的文件推送到數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)，然后由數(shù)據(jù)交換平臺(tái)將文件通過(guò) FTP 方式發(fā)送到數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的接收節(jié)點(diǎn)的臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)。由數(shù)據(jù)交換平臺(tái)通知數(shù)據(jù)接收方，通過(guò) FTP 客戶端獲取交換過(guò)來(lái)的文件數(shù)據(jù)。

圖2 數(shù)據(jù)交換方式

4 核心功能

數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的核心功能包括以下幾點(diǎn)[3]34-36：

1）信息注冊(cè)管理。信息注冊(cè)管理包括節(jié)點(diǎn)注冊(cè)、系統(tǒng)注冊(cè)、適配器注冊(cè)、交換關(guān)系管理、業(yè)務(wù)域管理、數(shù)據(jù)分類注冊(cè)。節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)和適配器的注冊(cè)功能，對(duì)節(jié)點(diǎn)的編碼、名稱和所屬網(wǎng)絡(luò)域，系統(tǒng)編碼、名稱、所屬節(jié)點(diǎn)，適配器編碼、名稱、類型、適配器接口地址等信息進(jìn)行注冊(cè)管理；交換關(guān)系管理在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的 2 個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立交換關(guān)系的功能。

2）信息同步管理。信息同步管理包括節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)、傳輸通道等信息的同步。建立交換關(guān)系的節(jié)點(diǎn)，以及節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)和傳輸通道信息，目的是讓數(shù)據(jù)發(fā)送方和接收方能進(jìn)行相應(yīng)的尋址。

3）平臺(tái)交換管理。對(duì)數(shù)據(jù)交換過(guò)程的后臺(tái)服務(wù)進(jìn)行全程管理，管理內(nèi)容包括優(yōu)先級(jí)設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸、任務(wù)調(diào)度、消息隊(duì)列和數(shù)據(jù)發(fā)送/接收等管理。系統(tǒng)管理員根據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級(jí)不同，針對(duì)節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和專項(xiàng)業(yè)務(wù)不同粒度進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)置；根據(jù)通道的分配進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)的調(diào)整，以達(dá)到最優(yōu)的任務(wù)處理和資源的合理分配；根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的添加，以及隊(duì)列內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配等，以便合理安排數(shù)據(jù)高效的發(fā)送。

4）數(shù)據(jù)交換監(jiān)控。數(shù)據(jù)交換監(jiān)控包含數(shù)據(jù)接收、傳輸、發(fā)送及系統(tǒng)狀態(tài)等監(jiān)控，并通過(guò)一定的策略進(jìn)行異常信息的處理，如：異常通知、告警和處理等。

5）數(shù)據(jù)交換統(tǒng)計(jì)。交換統(tǒng)計(jì)包含數(shù)據(jù)發(fā)送和接收統(tǒng)計(jì)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)能夠?qū)?shù)據(jù)交換體系內(nèi)參與交換的對(duì)象，包括節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)類型等進(jìn)行分析，以便對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整。

5 應(yīng)用模式

數(shù)據(jù)交換平臺(tái)面向使用者將提供標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化的應(yīng)用模式，如圖3 所示[3]40。

標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用模式主要適用于數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的使用者，只需要用到數(shù)據(jù)交換平臺(tái)本身提供的通用適配器（如通用的文件發(fā)送和接收、內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換等使用的適配器），即可滿足數(shù)據(jù)交換實(shí)際需求的應(yīng)用場(chǎng)景。一般情況下如果數(shù)據(jù)交換的實(shí)際需求相對(duì)比較簡(jiǎn)單，則可采用該種應(yīng)用模式。

個(gè)性化的應(yīng)用模式主要指數(shù)據(jù)交換平臺(tái)所提供的通用適配器已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)交換實(shí)際需要的情況下所采用的一種應(yīng)用模式。針對(duì)該應(yīng)用模式，參與交換的雙方節(jié)點(diǎn)需要根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)際的數(shù)據(jù)交換需求，按照標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)接口要求定制開(kāi)發(fā)發(fā)送和接收適配器，最終完成實(shí)際的數(shù)據(jù)交換。

圖3 應(yīng)用模式

6 應(yīng)用實(shí)踐

依據(jù)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的技術(shù)模型、交換方式及核心功能，目前數(shù)據(jù)交換平臺(tái)已經(jīng)研發(fā)完成，并在國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目中，利用水利通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)構(gòu)建了省、流域機(jī)構(gòu)及水利部之間的三級(jí)數(shù)據(jù)交換體系。數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的部分交換方式（主要指同構(gòu)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換）已經(jīng)按照個(gè)性化的應(yīng)用模式進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了水利部、流域機(jī)構(gòu)、省三級(jí)水利部門不同節(jié)點(diǎn)之間的水資源監(jiān)測(cè)和管理數(shù)據(jù)的成功交換，及三級(jí)之間水資源日常管理業(yè)務(wù)的應(yīng)用協(xié)同，如圖4 所示。

在國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目中，在 32 個(gè)省、7 個(gè)流域機(jī)構(gòu)、水利部分別部署了數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，流域/省級(jí)數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一在水利部進(jìn)行注冊(cè)和管控；同時(shí)按照國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)交換特性，分別針對(duì)不同省、流域機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)部署了數(shù)據(jù)交換適配器。由于在國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目中，三級(jí)交換的數(shù)據(jù)基本以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，但各個(gè)省、流域、水利部的數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境不盡一致，因此，主要采用同構(gòu)和異構(gòu) 2 種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換方式。另外，為保證未來(lái)地市/縣與省之間的數(shù)據(jù)交換，在國(guó)家水資源監(jiān)控能力數(shù)據(jù)交換體系中，也預(yù)留了地市/縣級(jí)交換部分，即未來(lái)也可在地市/縣分別部署數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)縣、地市、省、流域機(jī)構(gòu)、水利部之間的數(shù)據(jù)交換與共享。

國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目目前已經(jīng)成功完成了省、流域機(jī)構(gòu)及水利部之間的數(shù)據(jù)交換，交換的數(shù)據(jù)主要包括取用水、水功能區(qū)、省界斷面等的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及水資源業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)管理成果數(shù)據(jù)。通過(guò)在國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目中構(gòu)建數(shù)據(jù)交換體系的成功應(yīng)用，為數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的研究成果進(jìn)行了有效的技術(shù)實(shí)踐。

圖4 國(guó)家水資源監(jiān)控能力數(shù)據(jù)交換體系

7 結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)交換平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)資源在各個(gè)水利部門之間高效共享，實(shí)現(xiàn)水利業(yè)務(wù)在不同層級(jí)之間協(xié)同聯(lián)動(dòng)的必要條件，為各個(gè)水利部門節(jié)點(diǎn)提供了一條標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換通道，使水利數(shù)據(jù)資源在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間能夠暢通無(wú)阻的流動(dòng)，從而為融合貫通、綜合分析水利數(shù)據(jù)資源提供了可能，是提升水利信息化綜合應(yīng)用水平的基礎(chǔ)。針對(duì)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的研究與實(shí)踐，將是一個(gè)長(zhǎng)期而又復(fù)雜的過(guò)程，涉及到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)資源體系等多方面的研究。真正要建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的水利通用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，還有很多問(wèn)題需要繼續(xù)研究解決，如針對(duì)半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的交換、如何更進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)交換的實(shí)時(shí)性、更加豐富數(shù)據(jù)交換方式、更加提高數(shù)據(jù)交換的智能化程度等等。

在整個(gè)水利行業(yè)要建立一個(gè)完備的通用的數(shù)據(jù)交換體系，這才僅僅是一個(gè)起步。在今后水利數(shù)據(jù)交換平臺(tái)推廣應(yīng)用過(guò)程中，有序、有效地構(gòu)建交換服務(wù)，完善交換方式，擴(kuò)展通用交換適配器，對(duì)確保水利數(shù)據(jù)資源安全、可靠的交換共享至關(guān)重要。

[1] 水利部水利信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.水利信息化資源整合共享項(xiàng)層設(shè)計(jì)[R].北京：水利部水利信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2014: 24．

[2] 蔡陽(yáng).國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)技術(shù)叢書：應(yīng)用支撐與數(shù)據(jù)匯集平臺(tái)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2012: 21, 25-26．

[3] 水利部水利信息中心，北京東華合創(chuàng)科技有限公司.水利數(shù)據(jù)交換平臺(tái)設(shè)計(jì)方案[R].北京：水利部水利信息中心，北京東華合創(chuàng)科技有限公司，2014.

Research and Practice of Water Universal Data Exchange Platform

ZENG Yan1, ZHAO Hesong1, ZHANG Shaofu2

(1.Water Resources Information Center, the Ministry of Water Resources, Beijing 100053, China；2.Beijing Dong Hua He Chuang Technology Co., Ltd, Beijing 100190, China)

Based on the present situation of the data exchange system in the water industry, the article does a deep analysis on the necessity, position and target, technical characteristics and requirements of the water universal data exchange platform.It researches the overall technical model of the platform, the data exchange mode supported by the platform, and the core function and application mode of the platform.The practice in the national building projects of the water resources monitoring capacity prooves that the water universal data exchange platform is effective for realizing the linkages and sharing between different levels of water conservancy business data.

water conservancy; universal data; data exchange; platform; technical model; exchange mode; application mode

TP391；TV39

A

1674-9405(2014)06-0007-06

2014-12-01

曾 焱（1970－），女，甘肅武都人，教授級(jí)高工，主要從事與水利信息化行業(yè)管理與建設(shè)項(xiàng)目有關(guān)的技術(shù)管理工作。