劉思飔 劉晨輝 李丹

摘要：為提高湖北省水資源監(jiān)控管理能力，依照水利部統(tǒng)一組織部署，湖北省水利廳開展了“國控二期”水資源監(jiān)控能力建設(shè)工作。圍繞水資源信息門戶、水資源信息服務(wù)、水資源業(yè)務(wù)管理、水資源應急管理與決策支持和水資源管理移動應用五大系統(tǒng)功能，重點實現(xiàn)系統(tǒng)門戶的優(yōu)化設(shè)計及平臺集成，在“國控一期”平臺基礎(chǔ)上，建立了新的湖北省水資源監(jiān)控管理信息平臺，為湖北省水行政主管部門以及科研、規(guī)劃部門提供水資源信息發(fā)布、全省水資源在線監(jiān)控、水資源業(yè)務(wù)管理“一站式”的工作平臺，實現(xiàn)了從湖北省到流域、中央三級的信息傳輸、業(yè)務(wù)管理互聯(lián)互通，有效提高了湖北省水資源監(jiān)控和管理水平。

關(guān)鍵詞：水資源監(jiān)控；信息平臺；門戶設(shè)計；平臺集成

DOI：10.11907/rjdk.181523

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號：1672-7800（2018）007-0139-04

Abstract：InordertoimprovethewaterresourcesmonitoringandmanagementabilityofHubeiProvince，HubeiProvincialDepartmentofWaterResourcescarriedoutthe"twophaseofstatecontrol"projectofwaterresourcesmonitoringcapacityconstructionaccordingtothearrangementoftheMinistryofWaterResourcesofpeople'sRepublicofChina.Centeredaboutthefivemajorfunctionsofwaterresourcesinformationportal，waterresourcesinformationservice，waterresourcesbusinessmanagement，waterresourcesemergencymanagement，decisionsupportandmobileapplicationofwaterresourcesmanagement，theDepartmentestablishedthewaterresourcesprotectionmonitoringandmanagementinformationplatform.Thedesignanddevelopmentoftheplatformfocusedoninformationportalandplatformintegration.Theinformationplatformwasaone-stopworkingplatform，providingservicesofwaterresourcesinformationdiffusion，waterresourcesmonitoringandwaterresourcesbusinessmanagementtotheadministrationdepartmentandresearchinstitutionsofHubeiprovince.TheplatformrealizestheinformationtransmissionandbusinessmanagementintercommunicationfromHubeiprovincialleveltoYangtzriverbasinlevelandthenationallevel，whicheffectivelyimprovesthemonitoringandmanagementlevelofwaterresourcesofHubeiprovince.

KeyWords：waterresourcesmonitoring；informationplatform；informationportal；platformintegration

0引言

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。目前國家實行最嚴格水資源管理和考核制度，是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的戰(zhàn)略舉措。實行最嚴格水資源管理制度的關(guān)鍵是圍繞水資源開發(fā)利用、用水效率控制、水功能區(qū)納污能力“三條紅線”控制指標，加強地區(qū)水量水質(zhì)監(jiān)測能力建設(shè)，形成與實行最嚴格水資源管理制度目標相適應的水資源監(jiān)控管理能力[1-4]。

近年來，國內(nèi)很多流域和省級水利主管部門先后開展地區(qū)水資源監(jiān)控管理信息平臺建設(shè)工作，長江水利委員會長江流域水資源保護局圍繞數(shù)據(jù)采集自動化、信息資源共享化、管理決策智能化和應急響應快速化等四大目標，基于3S技術(shù)研發(fā)了信息管理平臺和業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)[5-6]；珠江水利委員會通過運用IT系統(tǒng)集成建設(shè)思路和技術(shù)方法，與現(xiàn)有電子政務(wù)、防汛抗旱、水情預報與決策支持系統(tǒng)集成，建立珠江流域監(jiān)控管理信息平臺系統(tǒng)[7]；湖北省水利信息化建設(shè)工作也成果卓著，湖北省水利廳信息中心通過綜合運用GIS、服務(wù)融合等技術(shù)手段，對多時空水利數(shù)據(jù)進行綜合管理、分析，建立以公共基礎(chǔ)地理和水利核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的水利信息共享平臺[8-10]。本次湖北省“國控二期”水資源監(jiān)控管理信息平臺建設(shè)工作整合現(xiàn)有信息平臺資源，結(jié)合GIS、移動應用等先進技術(shù)，重點完成了門戶優(yōu)化設(shè)計、平臺集成等工作。依照水利部信息平臺建設(shè)要求以及湖北省水資源業(yè)務(wù)管理需求，建立了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水資源監(jiān)控管理信息平臺。

1信息平臺總體框架

1.1總體結(jié)構(gòu)

湖北省“國控二期”水資源監(jiān)控管理信息平臺設(shè)計工作，按照“七個層面、兩大保障體系”總體結(jié)構(gòu)展開，其中“七個層面”指信息采集傳輸、計算機網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)施、數(shù)據(jù)資源、應用支撐、業(yè)務(wù)應用和應用交互；“兩個保障體系”包括信息安全體系和標準規(guī)范體系。總體結(jié)構(gòu)見圖1。

1.2平臺部署

湖北省水資源監(jiān)控管理信息平臺的采集/交換區(qū)部署在湖北省水利廳，核心應用區(qū)和公眾服務(wù)區(qū)部署在楚天云平臺。楚天云平臺是湖北省政府實施的省級電子政務(wù)云平臺，為省直各部門統(tǒng)一提供專業(yè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、軟件支撐服務(wù)、大數(shù)據(jù)服務(wù)、信息安全技術(shù)服務(wù)和其它類型服務(wù)。信息平臺部署見圖2。

1.3功能框架

湖北省水資源監(jiān)控管理信息平臺主要功能包含門戶系統(tǒng)、水資源信息服務(wù)系統(tǒng)、水資源業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、水資源應急管理和決策支持系統(tǒng)、水資源調(diào)配決策支持和水資源管理移動應用。主要功能見圖3。

2平臺主體功能設(shè)計

2.1水資源信息門戶

水資源信息門戶包括水資源業(yè)務(wù)應用門戶和公共信息門戶。

（1）水資源業(yè)務(wù)應用門戶是提供所有水行政主管部門業(yè)務(wù)人員與政府相關(guān)部門訪問應用系統(tǒng)的統(tǒng)一入口，將系統(tǒng)內(nèi)所有辦公業(yè)務(wù)和信息服務(wù)集中到應用平臺上，通過單點登錄，方便用戶快速查詢各種水資源信息，處理紅線匯總信息、重點監(jiān)控對象、資料下載和公報年報等具體水資源業(yè)務(wù)。

（2）公共信息門戶是為社會公眾與企業(yè)提供水資源業(yè)務(wù)申報及監(jiān)督管理的的水資源綜合信息服務(wù)門戶網(wǎng)站，也是政府面向社會公眾與企業(yè)發(fā)布信息、提供服務(wù)、辦理業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)窗口。門戶及時向用戶、公眾和社會發(fā)布水資源管理動態(tài)信息，并定期向社會各界公告本地水資源情勢、開發(fā)利用保護情況和重要水事活動。

2.2水資源信息服務(wù)系統(tǒng)

水資源信息服務(wù)系統(tǒng)在信息采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對全省水量、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進行展現(xiàn)、分析與整理，直觀地反映當時水資源形勢及開發(fā)利用狀況。

（1）水質(zhì)分布功能模塊。通過空間展示的方式展現(xiàn)湖北省全省水質(zhì)分布情況，可從水質(zhì)站、水功能區(qū)、行政區(qū)劃等不同角度進行查看。

（2）紅線考核模塊。實現(xiàn)了“三條紅線”4項考核指標信息的實時匯總、統(tǒng)計分析和考核功能，方便用戶及時掌握紅線考核達標情況。

（3）對象監(jiān)測功能模塊。系統(tǒng)以多媒體和專業(yè)圖表等方式直觀顯示各類水資源信息，以過程線方式展示各類水資源監(jiān)測要素的歷史情況和發(fā)展趨勢，以地圖高亮閃爍和聲音告警結(jié)合的方式對各類水資源對象的水資源要素超出預警值的情況進行告警。

（4）配置管理模塊。實現(xiàn)取用水戶、水源地、行政區(qū)界斷面、入河排污口和水功能區(qū)等監(jiān)測對象的預警閾值管理。

2.3水資源業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)

水資源業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)采用水利部國控水資源項目辦統(tǒng)一下發(fā)的三級通用業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)與中央、流域貫通，并根據(jù)湖北省水資源業(yè)務(wù)需求，定制開發(fā)了一套滿足湖北省水文水資源局管理全省水功能區(qū)監(jiān)測站網(wǎng)、數(shù)據(jù)上報和水質(zhì)評價需求的水質(zhì)管理系統(tǒng)，同時滿足市州和區(qū)縣用戶需求。系統(tǒng)主要功能包括水質(zhì)數(shù)據(jù)管理、信息查詢、施測項目管理、水質(zhì)分析評價、水質(zhì)分析評價結(jié)果審核。

2.4水資源應急管理系統(tǒng)

水資源應急管理服務(wù)系統(tǒng)主要應用于突發(fā)水污染事件、水華事件、洪水等突發(fā)災害事件時的水資源管理工作，充分綜合利用水資源信息采集與傳輸應急機制、數(shù)據(jù)存儲備份機制和監(jiān)控中心安全機制，針對不同類型突發(fā)事件，基于綜合集成平臺，快速搭建應急管理業(yè)務(wù)應用，提出相應應急響應方案和處置措施。系統(tǒng)主要包括應急信息服務(wù)、應急會商管理、應急調(diào)度、應急知識庫和預警管理等功能模塊。

2.5水資源調(diào)配決策支持系統(tǒng)

水資源調(diào)配決策支持系統(tǒng)為水資源優(yōu)化配置和調(diào)度管理提供決策信息服務(wù)、分析計算、模擬仿真等全面決策支持，對區(qū)域現(xiàn)有水資源數(shù)量、質(zhì)量及其時空分布規(guī)律，水資源可利用量以及水資源開發(fā)利用狀況進行分析和評價，對需水量、可供水量、水量供需平衡等情況進行展示分析，以現(xiàn)有供水能力與外延式需水增長之間的比例反映未來不同水平年可能的最大缺水量，以此作為開源、節(jié)流、非常規(guī)水利用、外流域調(diào)水等配置調(diào)控措施統(tǒng)一權(quán)衡的基礎(chǔ)，合理進行水資源配置管理。

2.6水資源管理移動應用

水資源管理移動應用是在水資源監(jiān)控管理信息平臺的基礎(chǔ)上，建立與“三條紅線”管理目標相適應的手持移動監(jiān)控終端APP，實現(xiàn)對重要取水戶和重要水功能區(qū)的重點監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢和服務(wù)推送等，主要包括水資源移動信息管理、水資源移動業(yè)務(wù)管理、水資源移動報表統(tǒng)計、水資源移動數(shù)據(jù)輔助決策支持、公眾信息發(fā)布平臺等功能，以移動數(shù)據(jù)安全、移動應用標準規(guī)范體系為保障，為水行政主管部門、政府相關(guān)職能部門、社會公眾、取用水戶提供移動應用服務(wù)。

3平臺重點功能實現(xiàn)

3.1信息門戶建設(shè)

水資源信息門戶系統(tǒng)基于J2EE體系結(jié)構(gòu)與Portal標準構(gòu)建，通過欄目管理、內(nèi)容聚合、個性化定制和集成組件等功能完成水資源各類信息個性化定制。信息門戶將各系統(tǒng)以界面集成的方式組合在一個窗口中，進行統(tǒng)一日常業(yè)務(wù)管理，并將業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能歸類，提高用戶辦公效率，利用訪問控制進行按角色、部門信息檢索，實現(xiàn)真正的統(tǒng)一門戶，通過系統(tǒng)集成，用戶可進入各業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行相應業(yè)務(wù)辦理。在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中對各級業(yè)務(wù)信息進行數(shù)據(jù)抽取、組織與集成匯總，以欄目或者專題頁面的形式集成在門戶中，為各級用戶提供相應信息服務(wù)。

3.2平臺集成

3.2.1內(nèi)部集成

內(nèi)部集成是信息平臺在湖北省本級節(jié)點完成的集成，包括界面集成、應用集成、數(shù)據(jù)集成和環(huán)境集成。

（1）界面集成。主要完成信息服務(wù)門戶、業(yè)務(wù)應用門戶和移動門戶的集成和整合，統(tǒng)一設(shè)計4個系統(tǒng)界面風格樣式。

（2）應用集成。采用數(shù)據(jù)庫表共享、功能界面調(diào)用、服務(wù)接口等方式實現(xiàn)平臺內(nèi)各專項業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)之間的功能調(diào)用和數(shù)據(jù)交互。建立基于ESB的統(tǒng)一基礎(chǔ)服務(wù)資源管理，對數(shù)據(jù)庫表共享、功能界面調(diào)用、服務(wù)接口等重新封裝接口，形成統(tǒng)一的接口服務(wù)，統(tǒng)一管理服務(wù)注冊與服務(wù)調(diào)用，各系統(tǒng)間應用集成主要依賴此統(tǒng)一接口服務(wù)管理功能實現(xiàn)。

（3）數(shù)據(jù)集成?；谠衅脚_數(shù)據(jù)橫向基礎(chǔ)體系，通過多種不同方式實現(xiàn)水功能區(qū)、取用水戶、水源地等監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯聚，同時通過ETL工具完成匯聚數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換與加載，實現(xiàn)新建站點監(jiān)測數(shù)據(jù)與水資源監(jiān)控管理信息平臺的集成，同時校核監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

（4）環(huán)境集成。水資源監(jiān)控管理信息平臺的環(huán)境集成主要在集成部署方案的基礎(chǔ)上安裝軟件系統(tǒng)、部署與集成聯(lián)調(diào)，在滿足安全要求的基礎(chǔ)上為各應用系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供支撐。

3.2.2外部集成

信息平臺外部集成包括與已有系統(tǒng)集成、與行政審批及電子政務(wù)系統(tǒng)對接和與其它系統(tǒng)集成。

（1）與已有系統(tǒng)集成。與湖北省已有的水資源費征收系統(tǒng)、取水許可臺賬系統(tǒng)、城市水資源實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)試點項目等相關(guān)水資源業(yè)務(wù)單位已集成整合部分業(yè)務(wù)及管理系統(tǒng)。

（2）與行政審批及電子政務(wù)系統(tǒng)對接。將信息平臺業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)以及調(diào)配決策支持系統(tǒng)等專項應用模塊與行政審批系統(tǒng)和電子政務(wù)系統(tǒng)集成，使水利行政審批系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)申報受理時與本平臺對接。

（3）與其它系統(tǒng)集成。通過ETL或服務(wù)接口等方式實現(xiàn)平臺與防汛抗旱指揮系統(tǒng)、國家地下水監(jiān)測工程項目系統(tǒng)、中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)、水土保持監(jiān)測與管理系統(tǒng)、山洪災害防治監(jiān)測預警系統(tǒng)以及與水雨情監(jiān)測系統(tǒng)集成的相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享與對接。同時，實現(xiàn)與環(huán)保、氣象、農(nóng)業(yè)、國土、統(tǒng)計局等相關(guān)行業(yè)數(shù)據(jù)交換與共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源跨行業(yè)共享應用。

3.2.3三級貫通集成

湖北省水資源監(jiān)控信息平臺建成后，將在水利部、流域、省三級節(jié)點之前形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)三級交換貫通以及業(yè)務(wù)流程跨級審批。

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)三級交換。在維護本節(jié)點基礎(chǔ)數(shù)據(jù)同時，把取用水戶信息數(shù)據(jù)、水利工程基本數(shù)據(jù)、水功能區(qū)基本數(shù)據(jù)以及相關(guān)空間關(guān)系數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過三級交換體系交換到相應業(yè)務(wù)節(jié)點，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享與交換，保證水資源管理各項業(yè)務(wù)正常展開。

（2）監(jiān)測數(shù)據(jù)三級交換。湖北省節(jié)點將水功能區(qū)、省界斷面、取用水監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到水利部平臺，然后水利部平臺根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實際歸屬關(guān)系將獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)流域和省級節(jié)點，實現(xiàn)水利部、流域、省三級間監(jiān)測數(shù)據(jù)交換與共享。

（3）業(yè)務(wù)流程跨級審批。對年度水量分配管理、水資源論證管理、取水許可管理、計劃用水管理、重點用水戶用水監(jiān)督管理等水資源管理業(yè)務(wù)實現(xiàn)省、流域、水利部平臺三級之間跨級流程處理。

4結(jié)語

湖北省“國控二期”水資源監(jiān)控管理信息平臺，利用已有水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施整合現(xiàn)有平臺資源、共享信息，重點完成了門戶系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和平臺系統(tǒng)集成等工作，實現(xiàn)了對全省重點取用水戶、重要江河湖泊水功能區(qū)、重要城市飲用水源地水質(zhì)、水量在線監(jiān)測和信息共享，為湖北省水利行政主管部門以及科研、規(guī)劃部門提供一個水資源信息發(fā)布、全省水資源在線監(jiān)控、水資源業(yè)務(wù)管理“一站式”工作平臺，有效支撐湖北省水資源監(jiān)控考核管理工作，實現(xiàn)了從湖北省到流域、中央三級的信息傳輸、業(yè)務(wù)管理的互聯(lián)互通。

隨著湖北省水利信息化建設(shè)工作的深入，下一步還應結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)[7]、人工智能、云計算[8]等時代最新技術(shù)和思維，對信息平臺進行優(yōu)化設(shè)計，滿足現(xiàn)代化水資源監(jiān)控管理需求[11-20]。

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（責任編輯：江艷）