劉凱迪 王健 蔡碩

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加速和工業(yè)化的發(fā)展，水資源的需求日益增加，水資源的保護(hù)和管理也面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。為了更好地管理和利用水資源，密云區(qū)啟動(dòng)了智慧水務(wù)空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。本文將探討該系統(tǒng)的建設(shè)背景和系統(tǒng)建設(shè)的必要性、系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀、系統(tǒng)需求分析及建設(shè)方案、建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)分析及管理等，為相關(guān)研究、服務(wù)和管理機(jī)構(gòu)的工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：智慧水務(wù)；空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用；水資源保護(hù)

密云區(qū)作為北京市的重要水源地，承擔(dān)著為北京市提供生活和工業(yè)用水的重任。然而，傳統(tǒng)水資源管理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)水資源的需求和保護(hù)要求。為了解決這一問題，密云區(qū)決定引入智慧水務(wù)空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用系統(tǒng)，以提高水資源管理效率，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。

1 建設(shè)背景和必要性

1.1 建設(shè)背景

密云作為首都重要生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，是首都最重要的地表飲用水源地，擔(dān)負(fù)著確保首都水源安全的重要功能[1]，擁有北京市很多重要供排水設(shè)施、水利工程等。根據(jù)《北京市密云區(qū)“十四五”時(shí)期水務(wù)發(fā)展規(guī)劃》要求，采用GIS的手段將這些工程設(shè)施進(jìn)行落圖，以這些設(shè)施的管理單位獲取的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊的水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、整合，構(gòu)建密云區(qū)智慧水務(wù)空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用系統(tǒng)。

系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集工具（移動(dòng)端）、水務(wù)空間數(shù)據(jù)移動(dòng)應(yīng)用、與“數(shù)智密云”對(duì)接接口等的研發(fā)以及水務(wù)業(yè)務(wù)空間管理數(shù)據(jù)的匯聚治理等。

1.2 必要性

密云區(qū)智慧水務(wù)空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用系統(tǒng)是北京市智慧城市、智慧水務(wù)的重要組成部分，是統(tǒng)一匯聚、存儲(chǔ)、管理密云區(qū)水務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用支撐平臺(tái)；該平臺(tái)將有效彌補(bǔ)密云區(qū)水務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)特別是空間數(shù)據(jù)的服務(wù)空白，是在“一張圖”上全面展示水務(wù)基礎(chǔ)信息的綜合服務(wù)平臺(tái)，也是面向密云區(qū)水務(wù)局水務(wù)業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)信息與技術(shù)支撐的應(yīng)用平臺(tái)，有力推動(dòng)密云區(qū)水務(wù)信息化集約化建設(shè)。

2 信息化現(xiàn)狀

密云區(qū)水務(wù)局現(xiàn)有水務(wù)信息化系統(tǒng)市河長制管理信息系統(tǒng)、市水務(wù)局基礎(chǔ)水信息平臺(tái)、工程建設(shè)質(zhì)監(jiān)數(shù)據(jù)庫和移動(dòng)應(yīng)用app等。水務(wù)空間相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)多以業(yè)務(wù)、項(xiàng)目、工程分散管理。通過長期業(yè)務(wù)工作積累，空間數(shù)據(jù)分散，無整理、入庫標(biāo)準(zhǔn)，缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理、查詢及數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。實(shí)地考察、外業(yè)工作時(shí)缺少工具查看周邊水務(wù)要素或關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)要素。日常外業(yè)工作中，缺少隨身設(shè)備可以實(shí)時(shí)查看檢查/核查對(duì)象位置信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，周邊占?jí)呵闆r等。

3 需求分析

系統(tǒng)總體建設(shè)需要滿足用戶操作的習(xí)慣性、便捷性、友好性原則；同時(shí)，該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要符合密云區(qū)智慧水務(wù)管理業(yè)務(wù)要求，將智慧水務(wù)管理對(duì)象信息化、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及統(tǒng)一管理。

目前，密云區(qū)水務(wù)局經(jīng)過長期業(yè)務(wù)工作積累，業(yè)務(wù)空間數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化整理、入庫，缺乏統(tǒng)一管理、統(tǒng)籌規(guī)劃的綜合數(shù)據(jù)庫，缺乏進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽、展示的綜合管理平臺(tái)。

數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的核心，為保證支撐核心業(yè)務(wù)應(yīng)用的24 h不間斷運(yùn)行，需要對(duì)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行備份。

建設(shè)密云區(qū)智慧水務(wù)空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)綜合管理、查詢展示、雙隨機(jī)抽查等，并支撐外業(yè)人員通過移動(dòng)端進(jìn)行供水設(shè)施等數(shù)據(jù)的采集、水務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽等，為密云區(qū)水務(wù)局各業(yè)務(wù)科室提供數(shù)據(jù)層面的應(yīng)用支撐，為局其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供空間數(shù)據(jù)底圖服務(wù)。根據(jù)北京市密云區(qū)數(shù)據(jù)匯集與資源共享要求，需建設(shè)數(shù)智密云綜合信息平臺(tái)的對(duì)接接口，共享數(shù)智密云綜合信息平臺(tái)的矢量底圖、遙感影像底圖，復(fù)用空間數(shù)據(jù)相關(guān)的地圖功能。

4 建設(shè)方案

4.1 建設(shè)目標(biāo)

4.1.1 形成密云區(qū)智慧水務(wù)“一張圖”管理模式

在保證數(shù)據(jù)完整性和一致性基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)流程和業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行分析，并在統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，采用分布式和集中式存儲(chǔ)方式，設(shè)計(jì)和建設(shè)密云區(qū)智慧水務(wù)業(yè)務(wù)管理資源信息。匯聚、處理與整合遙感影像、水系等流域基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，以及水利工程、供水、排水等業(yè)務(wù)空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一、規(guī)范的智慧水務(wù)一張圖數(shù)據(jù)資源管理體系，構(gòu)建完善、高效、安全、可靠的數(shù)據(jù)資源管理，達(dá)到信息的高效實(shí)用和信息共享的目的，支撐密云區(qū)水務(wù)局智慧水務(wù)業(yè)務(wù)管理工作。

4.1.2 實(shí)現(xiàn)密云區(qū)水務(wù)管理對(duì)象的可視化直觀展示

以空間技術(shù)為依托，將基礎(chǔ)地理、遙感監(jiān)測、業(yè)務(wù)資料數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范集成，共享北京市智慧水務(wù)一張圖的基礎(chǔ)底圖、高分辨率遙感影像底圖，基于電子地圖，可視化展示水務(wù)業(yè)務(wù)管理對(duì)象位置信息、業(yè)務(wù)管理信息，輔助區(qū)水務(wù)業(yè)務(wù)管理部門直觀、快速地調(diào)用、共享、分析和查看數(shù)據(jù)，有效支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用和領(lǐng)導(dǎo)決策。

4.2 建設(shè)內(nèi)容

4.2.1 水務(wù)空間數(shù)據(jù)建設(shè)

基于密云區(qū)水普資料、高分辨率遙感影像、水務(wù)業(yè)務(wù)管理相關(guān)文檔資料，通過內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)梳理、匯聚、治理等的方式進(jìn)行密云區(qū)智慧水務(wù)業(yè)務(wù)空間數(shù)據(jù)的建設(shè)，并對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖整飾。主要數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：水務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、水利工程、機(jī)井、供水設(shè)施、排水設(shè)施、非居民用水戶的空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)；基礎(chǔ)地理信息。

4.2.2 系統(tǒng)開發(fā)

構(gòu)建智慧水務(wù)業(yè)務(wù)空間綜合數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行水務(wù)空間數(shù)據(jù)移動(dòng)應(yīng)用、水務(wù)空間數(shù)據(jù)應(yīng)用管理等模塊的開發(fā)，支撐供水設(shè)施、污水處理設(shè)施、排污口、非居民用水戶數(shù)據(jù)的采集，支撐密云區(qū)水務(wù)管理對(duì)象的信息化、集約化管理與可視化直觀展示。

4.3 建設(shè)原則

密云區(qū)智慧水務(wù)空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：

（1）以實(shí)用為第一準(zhǔn)則，切實(shí)滿足管理和業(yè)務(wù)需求，讓項(xiàng)目建設(shè)資金得到充分利用。

（2）系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定，考慮系統(tǒng)在平時(shí)和峰值情況下，安全可靠運(yùn)行的設(shè)備數(shù)據(jù)備份機(jī)制；根據(jù)業(yè)務(wù)量預(yù)測和分析，考慮系統(tǒng)設(shè)備的處理能力，系統(tǒng)應(yīng)具有超負(fù)荷控制能力；要為系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種反常情況和突發(fā)事件涉及周到的應(yīng)急恢復(fù)手段，并在系統(tǒng)運(yùn)行中不斷完善。

（3）在保證實(shí)用性與可靠性的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)及通信技術(shù)，采用先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)發(fā)展的主流產(chǎn)品，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行。

（4）通過整合，將建設(shè)成果融入現(xiàn)有信息化框架體系當(dāng)中，提高系統(tǒng)應(yīng)用績效。

（5）充分實(shí)現(xiàn)密云區(qū)智慧水務(wù)業(yè)務(wù)空間信息、業(yè)務(wù)管理信息的共享服務(wù)。

（6）系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)要強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，做到接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，連接通暢，界面清晰，使系統(tǒng)既有靈活性，又有完整性[2]。要構(gòu)建開放、靈活的體系結(jié)構(gòu)，保證現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的移植、有效利用。同時(shí)為系統(tǒng)升級(jí)、擴(kuò)展及不可預(yù)見的管理模式的改變留有余地，并為后期建設(shè)的平穩(wěn)過渡打下基礎(chǔ)。

（7）系統(tǒng)的安全考慮重點(diǎn)在加強(qiáng)其抗干擾能力和抗破壞能力，需要采用多種手段，確保數(shù)據(jù)安全，保證信息傳遞的及時(shí)、準(zhǔn)確。

（8）系統(tǒng)應(yīng)提供良好的應(yīng)用操作維護(hù)界面，維護(hù)操作簡單，系統(tǒng)對(duì)軟件進(jìn)程、日志記錄等提供實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。

5 建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)分析及管理

5.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

在風(fēng)險(xiǎn)控制和規(guī)避方面我們將根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際進(jìn)度和任務(wù)充分分析和評(píng)估各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，重點(diǎn)按照風(fēng)險(xiǎn)類型、嚴(yán)重程度、發(fā)生概率、減緩措施等內(nèi)容來考慮，風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃見表1。

5.2 風(fēng)險(xiǎn)管理

5.2.1 項(xiàng)目變更控制措施

變更控制是指在項(xiàng)目生命周期的整個(gè)過程中對(duì)變更的識(shí)別、評(píng)價(jià)和管理工作。由于項(xiàng)目總是處于變化的環(huán)境之中，因此項(xiàng)目的變更是很難避免的。項(xiàng)目的變更常常伴隨著對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、成本、質(zhì)量或其他目標(biāo)的調(diào)整和改變，造成對(duì)項(xiàng)目正常進(jìn)程的干擾和沖擊，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目的失控。因此，必須慎重對(duì)待變更，事先做好項(xiàng)目規(guī)劃、盡量避免變更的發(fā)生，當(dāng)變更不可避免被提出來時(shí)，必須對(duì)變更進(jìn)行控制，以確保項(xiàng)目目標(biāo)最終在變化的環(huán)境中順利實(shí)現(xiàn)。

5.2.2 對(duì)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行規(guī)范化管理

按照基本建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施原理，在工程實(shí)施過程中要嚴(yán)格按照基本建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施管理，嚴(yán)格按照國家基本建設(shè)程序進(jìn)行。按照國家ISO9001質(zhì)量體系管理要求，建立質(zhì)量計(jì)劃控制；工程質(zhì)量要按相關(guān)法規(guī)、驗(yàn)收規(guī)程執(zhí)行，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。

——選擇具有相應(yīng)專業(yè)資質(zhì)，具有建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的單位來完成平臺(tái)開發(fā)和安裝。

——項(xiàng)目啟動(dòng)后，建立定期的項(xiàng)目溝通例會(huì)機(jī)制，并就項(xiàng)目的需求分析、系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)等定期與承建單位溝通，避免系統(tǒng)建設(shè)的偏差。

——按照ISO9001質(zhì)量體系管理要求，建立一套完整的、有效的項(xiàng)目實(shí)施流程和規(guī)范。

——軟件研發(fā)方面嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范，確保軟件開發(fā)環(huán)節(jié)不出現(xiàn)質(zhì)量問題。

——分階段地組織專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)中各分項(xiàng)功能和系統(tǒng)綜合功能進(jìn)行測試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理問題，保證整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。

——系統(tǒng)安裝后進(jìn)入試運(yùn)行階段，要求承建公司詳細(xì)記錄系統(tǒng)試運(yùn)行情況，根據(jù)有關(guān)各方的意見對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整或修改設(shè)置，使之處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。試運(yùn)行完成后組織有關(guān)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行最終驗(yàn)收。

——根據(jù)平臺(tái)建設(shè)情況，制定培訓(xùn)計(jì)劃，明確不同階段的培訓(xùn)對(duì)象、培訓(xùn)時(shí)間、技術(shù)要求和培訓(xùn)內(nèi)容。

5.2.3 制定詳細(xì)的運(yùn)行管理措施

項(xiàng)目建成后，運(yùn)行管理尤為重要，為保證項(xiàng)目建設(shè)平臺(tái)的正常運(yùn)行，必須制定運(yùn)行管理措施，且明確各方責(zé)任。第一，明確系統(tǒng)的管理職責(zé)，任務(wù)細(xì)化到人。第二，在行業(yè)法規(guī)和規(guī)范的基礎(chǔ)上，應(yīng)建立嚴(yán)格的運(yùn)行維護(hù)管理制度、安全考核辦法、報(bào)告制度等，出現(xiàn)問題及時(shí)解決，不得隨意人為停運(yùn)設(shè)備。第三，加大監(jiān)管力度，定期派技術(shù)人員巡查系統(tǒng)、備份數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)運(yùn)行正常。第四，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，使運(yùn)行管理人員對(duì)系統(tǒng)的設(shè)備性能、操作水平加深理解，對(duì)于一般性故障可自行排除。第五，要落實(shí)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)費(fèi)。

6 結(jié)語

通過建立智慧水務(wù)空間數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用系統(tǒng)，可以提高水資源管理效率和水質(zhì)監(jiān)測水平，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的水資源管理和更全面的水質(zhì)監(jiān)測。密云區(qū)的水資源管理通過智慧水務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，可以更好地解決這些問題，提高水資源利用效率，增加水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)位，完善監(jiān)測指標(biāo)體系，提高水質(zhì)監(jiān)測的準(zhǔn)確性和全面性。未來，密云區(qū)的智慧水務(wù)系統(tǒng)還需要進(jìn)一步拓展應(yīng)用范圍，將更多的數(shù)據(jù)源接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更全面的水資源管理和水質(zhì)監(jiān)測。同時(shí)，也需要加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和可靠性，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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