鐘修清

（1.江西武大揚(yáng)帆科技有限公司，南昌330029；2.南昌市水利安全監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)預(yù)警工程技術(shù)研究中心，南昌330029）

1 引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)水行政管理的水平和要求也越來越全高，對(duì)水利業(yè)務(wù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)分析能力、輔助決策支撐能力的需求越來越多，對(duì)水利信息數(shù)據(jù)資源的共享與整合應(yīng)用的能力需求越來越緊迫。加速推進(jìn)水利信息數(shù)據(jù)資源的共享與整合應(yīng)用的能力，是當(dāng)前水利信息化工作急需解決的重要任務(wù)之一。

江西省水利數(shù)據(jù)中心是全省水利信息數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享和水利業(yè)務(wù)綜合服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。通過建設(shè)全省水利數(shù)據(jù)中心，建立完備的水利信息數(shù)據(jù)資源的服務(wù)，形成從數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)維護(hù)和服務(wù)等系列規(guī)范的流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源整合和信息的綜合利用，最大限度地滿足全省水利業(yè)務(wù)和水利信息化發(fā)展的需要[1]。

2 建設(shè)內(nèi)容

隨著信息應(yīng)用的深入，水利信息資源環(huán)境保障也面臨較多問題：一是需要維護(hù)的系統(tǒng)種類越來越多，各種服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備繁多，整個(gè)運(yùn)維管理較為復(fù)雜；二是應(yīng)用負(fù)載不均衡，有的系統(tǒng)資源使用的利用率很高，有的系統(tǒng)資源使用率卻相當(dāng)?shù)牡?，一方面要不斷地?cái)U(kuò)容，采購新的服務(wù)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(jiān)測(cè)范圍、監(jiān)測(cè)內(nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)量及數(shù)據(jù)的價(jià)值也越來越大，對(duì)數(shù)據(jù)的管理以及安全有了更高的要求。因此，要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上建立一個(gè)易于管理、高效、安全、可靠的可擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心，為水利行業(yè)的公共地理信息平臺(tái)、政務(wù)網(wǎng)站內(nèi)容管理平臺(tái)、信息應(yīng)用支撐平臺(tái)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)信息安全和系統(tǒng)管理等服務(wù)。如圖1所示。

圖1 水利數(shù)據(jù)中心與其他系統(tǒng)的關(guān)系

江西省水利數(shù)據(jù)中心依托以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為主的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的運(yùn)行環(huán)境體系、安全可靠的水利信息化保障體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息資源和水利數(shù)據(jù)信息的有效利用和安全存儲(chǔ)。

水利數(shù)據(jù)中心通過制定水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、匯聚、清洗、應(yīng)用整合，對(duì)信息數(shù)據(jù)資源進(jìn)行規(guī)范化建設(shè)，形成一套安全可靠、使用方便的共享交換機(jī)制。同時(shí)，通過元數(shù)據(jù)和信息目錄實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)資源為各業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)[3]。

江西省水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)內(nèi)容包括：（1）各種水利信息數(shù)據(jù)的分類、清洗、更新與共享和交換，建設(shè)安全可靠的數(shù)據(jù)庫；（2）水利數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)目錄體系框架和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)；（3）數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)匯集、管理、存儲(chǔ)及備份；（4）數(shù)據(jù)中心各水利業(yè)務(wù)信息應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)；（5）數(shù)據(jù)中心水利業(yè)務(wù)信息應(yīng)用系統(tǒng)支撐平臺(tái)建設(shè)；（6）數(shù)據(jù)中心水利業(yè)務(wù)信息應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)境平臺(tái)建設(shè)；（7）數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)化和安全體系建設(shè)。

3 設(shè)計(jì)思路

江西省水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)采用分布式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)思路以“物理分散、邏輯集中”為基本原則。系統(tǒng)的主要服務(wù)對(duì)象為水資源、防汛抗旱、水利工程建設(shè)與管理、水土保持、農(nóng)村飲水等業(yè)務(wù)部門，提供水資源管理系統(tǒng)、防汛指揮系統(tǒng)、水利工程建設(shè)與管理系統(tǒng)、水土保持監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)、水利行政管理和公眾服務(wù)等提供數(shù)據(jù)支持[4]。

江西省水利數(shù)據(jù)中心以建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和成熟的業(yè)務(wù)技術(shù)、穩(wěn)定可靠的共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水利各類數(shù)據(jù)、其他行業(yè)的水利相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，形成多主題、多形式的水利相關(guān)數(shù)據(jù)匯集、存儲(chǔ)和利用為總體技術(shù)思路，實(shí)現(xiàn)面向主題的水利業(yè)務(wù)應(yīng)用及多手段的信息發(fā)布。

總體架構(gòu)設(shè)計(jì)思路是：數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)遵循SOA的架構(gòu)思想，實(shí)現(xiàn)層次體系結(jié)構(gòu)。層次體系結(jié)構(gòu)能夠較好地對(duì)建設(shè)任務(wù)進(jìn)行分解和細(xì)化，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容明晰，縮短系統(tǒng)的建設(shè)周期，降低系統(tǒng)開發(fā)復(fù)雜程度，符合全省水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求，并為將來系統(tǒng)的拓展提供良好的接口。

在分布式數(shù)據(jù)交換中以水利業(yè)務(wù)服務(wù)為核心，實(shí)現(xiàn)服務(wù)接口（如WSDL）標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)水利業(yè)務(wù)信息在整個(gè)數(shù)據(jù)中心的各類系統(tǒng)中的應(yīng)用；以服務(wù)間的松耦合為基準(zhǔn)，構(gòu)建服務(wù)總線（ESB），提供多種信息交換方式；以靈活的業(yè)務(wù)編排為手段，滿足信息建設(shè)快速變化的業(yè)務(wù)需求[5]。

4 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

4.1 系統(tǒng)部署

江西省水利數(shù)據(jù)中心分為二級(jí)，省水利數(shù)據(jù)中心和地市水利數(shù)據(jù)分中心，還有1個(gè)省級(jí)同城災(zāi)備中心，從行政區(qū)劃來分，自上而下體為樹狀層次結(jié)構(gòu)，樹節(jié)點(diǎn)為本級(jí)區(qū)域的數(shù)據(jù)中心。省水利數(shù)據(jù)中心部署在省水利廳信息中心，在省水文監(jiān)測(cè)中心設(shè)同城數(shù)據(jù)災(zāi)備中心。作為全省水利信息數(shù)據(jù)的總匯集節(jié)點(diǎn)，向上連接國家水利數(shù)據(jù)中心，向下連地市水利數(shù)據(jù)分中心，如圖2所示。地市級(jí)數(shù)據(jù)分中心部署在各地市水利局（水務(wù)局），即南昌、贛州、撫州、九江、宜春、上饒、景德鎮(zhèn)、吉安、鷹潭、萍鄉(xiāng)和新余共11個(gè)數(shù)據(jù)分中心。數(shù)據(jù)采集、匯集、清洗和生產(chǎn)管理按行政區(qū)進(jìn)行，每個(gè)數(shù)據(jù)分中心負(fù)責(zé)所轄區(qū)內(nèi)的縣級(jí)數(shù)據(jù)。在邏輯關(guān)系上，各地市水利數(shù)據(jù)分中心之間不產(chǎn)生聯(lián)系，相互獨(dú)立，直接連接省水利數(shù)據(jù)中心，以減少樹狀層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。省水利數(shù)據(jù)中心和地市水利數(shù)據(jù)分中心通過已經(jīng)建成的水利專網(wǎng)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸。

圖2 江西省水利數(shù)據(jù)中心部署

4.2 系統(tǒng)框架

按照省水利數(shù)據(jù)中心的主要應(yīng)用業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)框架中采用功能層次結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)與數(shù)據(jù)資源平臺(tái)、應(yīng)用支撐平臺(tái)和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)相連，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全保障系統(tǒng)全方位服務(wù)于整個(gè)體系。這些平臺(tái)共同完成對(duì)水利應(yīng)用系統(tǒng)的支持。

4.3 系統(tǒng)功能

作為全省水利信息化重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一的水利數(shù)據(jù)中心，是水利信息數(shù)據(jù)采集、匯集、清洗、存儲(chǔ)、分析和應(yīng)用的中樞，指導(dǎo)和規(guī)范著全省水利基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，促進(jìn)信息共享利用和實(shí)現(xiàn)水利信息資源整合利用。主要功能包括：

1）承擔(dān)水利系統(tǒng)基礎(chǔ)性、全局性的信息庫的建設(shè)、運(yùn)行和管理

解決當(dāng)前水利信息資源開發(fā)管理分散，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)零亂，標(biāo)準(zhǔn)化差，應(yīng)用服務(wù)適用性單一，難于共享等問題；重點(diǎn)整合水利基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)水利工程數(shù)據(jù)庫、水環(huán)境數(shù)據(jù)庫、水利空間數(shù)據(jù)庫等[6]；建立和健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全體系，建立一個(gè)集中管理、安全規(guī)范、充分共享、全面服務(wù)的水利數(shù)據(jù)中心。

2）支持全省水利行業(yè)相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與管理

支持防汛抗旱、水利工程建設(shè)和管理、農(nóng)水、水土保持等水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用，分類建設(shè)防汛抗旱數(shù)據(jù)庫、水資源數(shù)據(jù)庫、水環(huán)境數(shù)據(jù)、水利行政管理數(shù)據(jù)、農(nóng)村水電數(shù)據(jù)、水土保持?jǐn)?shù)據(jù)、灌區(qū)信息數(shù)據(jù)、水利專題地理數(shù)據(jù)庫等各大類數(shù)據(jù)庫，并在統(tǒng)一的共享平臺(tái)和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)共享和外部的數(shù)據(jù)交換[7]。

3）負(fù)責(zé)水利信息目錄體系、數(shù)據(jù)交換指標(biāo)體系的建設(shè)管理；監(jiān)督和協(xié)調(diào)信息數(shù)據(jù)交換，形成水利信息共享體制

水利信息數(shù)據(jù)資源包括采集的信息數(shù)據(jù)、在履行職能中產(chǎn)生和生成的信息數(shù)據(jù)、水利工程投資建設(shè)的信息數(shù)據(jù)及水利部門依法授權(quán)管理的信息數(shù)據(jù)。隨著數(shù)據(jù)采集能力和手段、水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不斷完善，各級(jí)水利部門積累了大量寶貴的信息數(shù)據(jù)[8]。

4）需要承擔(dān)水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及其專業(yè)數(shù)據(jù)庫的托管

各水利專業(yè)數(shù)據(jù)庫及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的集中管理是水利數(shù)據(jù)中心的責(zé)任之一，通過統(tǒng)一的運(yùn)行環(huán)境平臺(tái)和安全管理系統(tǒng)，保障提供業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行及數(shù)據(jù)在各節(jié)點(diǎn)間的信息數(shù)據(jù)的安全交換與高效共享。

5）為水利行業(yè)內(nèi)和行業(yè)的外用戶提供信息服務(wù)

通過建立水利信息服務(wù)網(wǎng)站，建立基于空間數(shù)據(jù)的信息綜合分析與服務(wù)環(huán)境，為水利行業(yè)內(nèi)部提供可定制、可擴(kuò)展的主題信息服務(wù)和為社會(huì)公眾提供水利信息服務(wù)。

5 結(jié)語

推動(dòng)水利現(xiàn)代化必須大力發(fā)展水利信息化。水利信息化建設(shè)已成為當(dāng)前水利工作中重要而緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)。水利信息化既是水利工程補(bǔ)短板的建設(shè)內(nèi)容之一，也是水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管的手段之一。江西省水利數(shù)據(jù)中心是水利行業(yè)基礎(chǔ)信息集中交換、共享存儲(chǔ)和綜合服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，擔(dān)負(fù)著全省水利信息數(shù)據(jù)綜合開發(fā)和利用的重任，建設(shè)水利數(shù)據(jù)中心能夠克服水利信息化建設(shè)過程中出現(xiàn)的重復(fù)建設(shè)、各自為政、信息數(shù)據(jù)分散、開發(fā)利用效率低、信息數(shù)據(jù)共享不足等問題。對(duì)強(qiáng)化信息數(shù)據(jù)整合、促進(jìn)信息數(shù)據(jù)共享有著重要的意義，它的建成將對(duì)提高江西省水利信息化水平的提高具有良好的推動(dòng)作用。