劉 方 ，謝艾玲

（1.安徽?。ㄋ炕春铀瘑T會）水利科學(xué)研究院，安徽 合肥 230088；2.科大訊飛股份有限公司，安徽 合肥 230088）

0 引言

安徽省地處華東腹地，境內(nèi)有長江、淮河、新安江三大流域，支流、湖泊眾多，水系復(fù)雜，氣候條件復(fù)雜，水旱災(zāi)害易發(fā)頻發(fā)，防汛抗旱、水利建設(shè)、水資源管理等任務(wù)繁重，信息化技術(shù)在決策調(diào)度中占據(jù)重要地位。經(jīng)過多年持續(xù)努力，集信息采集、傳輸、處理、應(yīng)用于一體的全省水利信息化總體框架已建成，且覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，業(yè)務(wù)功能不斷拓展。截至 2019 年[1]，已建設(shè)完成 6 100 余處水文監(jiān)測站、1 000 余處視頻監(jiān)控站；建成水利部、流域、省、市、縣五級視頻會議系統(tǒng)，且 66 個縣視頻會議系統(tǒng)延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)；開發(fā)了一批涵蓋水災(zāi)害防御、水資源管理、河湖管理、河長制管理、電子政務(wù)等方面的專題應(yīng)用系統(tǒng)；引入新技術(shù)，初步搭建云平臺，部分核心系統(tǒng)遷移至云平臺[2]，計算能力大幅增強(qiáng)，資源合理分配，業(yè)務(wù)應(yīng)用水平大幅提高。

安徽省水利信息化工作雖然取得了較大成績，但與水利發(fā)展新形勢新要求相比，仍存在監(jiān)測體系不完善，信息資源開發(fā)利用和共享程度不高，信息孤島存在，業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)不足，現(xiàn)代化技術(shù)手段不強(qiáng)等問題。面對安徽省水利信息化發(fā)展需求，圍繞水利數(shù)據(jù)資源“匯聚、管理、共享、分析”等發(fā)展路線，按照“統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一運(yùn)行環(huán)境、統(tǒng)一安全保障、統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心和統(tǒng)一門戶”的“五統(tǒng)一”要求，安徽省水利廳提出以水利數(shù)據(jù)資源整合和共享為突破口，先行建設(shè)安徽省水利信息化共享平臺（以下簡稱省級共享平臺），進(jìn)而帶動水利各部門各單位圍繞水利核心業(yè)務(wù)發(fā)展需要，補(bǔ)充完善水利信息監(jiān)測體系，推動業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。以此消除水利數(shù)據(jù)孤島，規(guī)范水利數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，推動水利數(shù)據(jù)共享，挖掘水利數(shù)據(jù)價值[3]，探索安徽省水利信息化建設(shè)“一盤棋”新模式[4]，逐步實現(xiàn)與“五大發(fā)展美好安徽”“水利強(qiáng)省”相適應(yīng)的水利信息化體系，驅(qū)動水利現(xiàn)代化發(fā)展。

1 省級共享平臺建設(shè)必要性

1.1 省級共享平臺是引領(lǐng)智慧水利發(fā)展的重要舉措

以云計算、大數(shù)據(jù)等為代表的新一輪信息技術(shù)，深刻改變了信息化發(fā)展的技術(shù)環(huán)境，信息資源日益成為重要的生產(chǎn)要素。按照“互聯(lián)網(wǎng) +”安徽行動計劃和水利信息化“十三五”規(guī)劃要求，運(yùn)用新興信息化技術(shù)，從水利大數(shù)據(jù)中心、水利一張圖、一體化應(yīng)用門戶和安全防護(hù)體系等方面，推進(jìn)技術(shù)、業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)跨層級、地域、業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)，引領(lǐng)全省智慧水利更高層次地協(xié)調(diào)發(fā)展[5]。

1.2 水利大數(shù)據(jù)中心是水利信息化資源整合共享的基礎(chǔ)

隨著技術(shù)的發(fā)展和理念的轉(zhuǎn)變，基礎(chǔ)設(shè)施由分散建設(shè)向集約化建設(shè)轉(zhuǎn)變，業(yè)務(wù)系統(tǒng)由單一應(yīng)用向協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)變。建設(shè)水利大數(shù)據(jù)中心，將核心業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)和關(guān)鍵硬件設(shè)施統(tǒng)一集中在數(shù)據(jù)中心，對目前分散的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)整合和有序共享，可實現(xiàn)水利信息化標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、平臺的共用、數(shù)據(jù)的共享、業(yè)務(wù)的協(xié)同，有效提高信息資源的利用率，支撐全水利廳核心業(yè)務(wù)的運(yùn)作[6–7]。

1.3 水利一張圖是促進(jìn)水利地理信息資源整合、共享與利用的有效手段

在統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)框架下，對各類空間數(shù)據(jù)資源進(jìn)行集中管理并提供統(tǒng)一服務(wù)，有助于建立有效的管理和維護(hù)更新機(jī)制，保證空間信息資源的同一性、準(zhǔn)確性、實時性和完整性。通過一張圖可以匯集全省已建和在建各類工程和相關(guān)水利要素的信息，實現(xiàn)空間和業(yè)務(wù)信息的關(guān)聯(lián)；進(jìn)一步構(gòu)建各類業(yè)務(wù)專題圖，如防汛抗旱、水資源、河長制等，促進(jìn)水利空間信息與業(yè)務(wù)的深度融合，更有效地支撐各類業(yè)務(wù)應(yīng)用；融入矢量、遙感、DEM 等不同類型數(shù)據(jù)，進(jìn)一步構(gòu)建或完善二、三維模型及專業(yè)的GIS 可視化服務(wù)，提高應(yīng)用智慧化管理和三維可視化水平。

1.4 一體化應(yīng)用門戶是實現(xiàn)統(tǒng)一工作平臺、促進(jìn)業(yè)務(wù)協(xié)同的重要方式

一體化應(yīng)用門戶是解決不同部門間系統(tǒng)相互孤立和重復(fù)建設(shè)的重要手段，在全省范圍內(nèi)統(tǒng)一業(yè)務(wù)工作平臺，能夠加強(qiáng)不同業(yè)務(wù)、應(yīng)用之間的協(xié)同共享，提高工作及辦事效率，方便快捷地進(jìn)行業(yè)務(wù)辦理及對外提供服務(wù)。

1.5 安全防護(hù)體系是新形勢下智慧水利建設(shè)的重要保障

近年來，網(wǎng)絡(luò)安全威脅的范圍及內(nèi)容不斷擴(kuò)大和演化，新型網(wǎng)絡(luò)攻擊愈演愈烈。面對日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全形勢，按照信息安全等級保護(hù)制度，不斷完善安全防護(hù)措施，加強(qiáng)安全管理，是新形勢下智慧水利建設(shè)的重要保障。

2 省級共享平臺技術(shù)架構(gòu)

根據(jù)水利部水利信息化頂層設(shè)計，省級共享平臺采用松耦合的分層架構(gòu)，每層功能相對集中和獨(dú)立，能夠為上一層提供很好的支撐服務(wù)，層與層之間有明確的邊界劃分，松耦合結(jié)構(gòu)易于未來軟硬件及應(yīng)用服務(wù)的調(diào)整與擴(kuò)展。總體架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 省級共享平臺總體架構(gòu)圖

省級共享平臺具體組成結(jié)構(gòu)如下：

1）水利大數(shù)據(jù)中心。對照權(quán)責(zé)和公共服務(wù)等清單目錄，進(jìn)行資源梳理，按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，采用物理集中為主、邏輯集中為輔的方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一集中管理。形成“一數(shù)一源、一源多用、共建共享”的數(shù)據(jù)資源管理體系，為數(shù)據(jù)深入挖掘、分析和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

2）水利一張圖。整合安徽省水利時空數(shù)據(jù)，形成格式規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、服務(wù)共享的一張圖資源內(nèi)容及應(yīng)用服務(wù)體系。

3）一體化應(yīng)用門戶。在應(yīng)用支撐平臺的基礎(chǔ)上，按照“整合已建、統(tǒng)籌在建、規(guī)范新建”的原則，采用物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng) +”等技術(shù)，形成統(tǒng)一的、可自定義的、計算機(jī)終端和移動終端雙線聯(lián)動的一體化應(yīng)用門戶。搭建門戶自定義框架，集成各類水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)一站式的應(yīng)用服務(wù)。

4）安全防護(hù)體系。在現(xiàn)有安全保障措施和防護(hù)手段的前提下，基于云架構(gòu)建立容災(zāi)備份平臺，擴(kuò)展、升級安全防護(hù)系統(tǒng)，保障全省水利信息資源、應(yīng)用服務(wù)安全可靠。

3 省級共享平臺內(nèi)外部關(guān)系

3.1 內(nèi)部關(guān)系

省級共享平臺與省內(nèi)水利信息化系統(tǒng)關(guān)系如下：

1）與信息采集系統(tǒng)關(guān)系。省級共享平臺不涉及前端采集站點(diǎn)建設(shè)，僅對已建信息系統(tǒng)的信息資源進(jìn)行抽取、匯集、處理，并存儲至水利大數(shù)據(jù)中心。新建采集站點(diǎn)原則上要求由所屬建設(shè)項目完成接入省級共享平臺的任務(wù)。

2）與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)系。省級共享平臺為水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)和應(yīng)用支撐及安全保障。水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源存儲在省級共享平臺，為共享平臺積累更豐富的信息資源，為今后應(yīng)用及其他功能模塊提供數(shù)據(jù)信息，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3）與市縣水利部門信息系統(tǒng)關(guān)系。市縣水利部門信息系統(tǒng)由各單位自行建設(shè)管理，涉及水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（組織機(jī)構(gòu)、水利工程等），原則上應(yīng)直接調(diào)用省級共享平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，數(shù)據(jù)的更新按照權(quán)責(zé)劃分，統(tǒng)一使用省級共享平臺進(jìn)行維護(hù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)交換方式共享。

3.2 外部關(guān)系

省級共享平臺與外部系統(tǒng)關(guān)系如下：

1）與水利部和流域機(jī)構(gòu)關(guān)系。與水利部、長江水利委員會、淮河水利委員會和太湖流域管理局等建立共享交換機(jī)制，共享相關(guān)水利基礎(chǔ)和業(yè)務(wù)信息，以支撐安徽省水利業(yè)務(wù)管理工作。

2）與省政務(wù)信息共享平臺的關(guān)系。通過安徽省政務(wù)信息共享平臺獲取國土、環(huán)保和氣象等相關(guān)信息，并向安徽省政務(wù)信息共享平臺提供水利信息資源。

4 省級共享平臺主要建設(shè)內(nèi)容

4.1 水利大數(shù)據(jù)中心

水利大數(shù)據(jù)中心建設(shè)內(nèi)容如下：

1）數(shù)據(jù)資源整合。對安徽省水利廳現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源進(jìn)行全面梳理，采用物理和邏輯集中的方式整合、補(bǔ)充、重構(gòu)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，形成面向?qū)ο?、統(tǒng)一語義、易于關(guān)聯(lián)、集中管理的基礎(chǔ)和業(yè)務(wù)共享數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)資源目錄，提高數(shù)據(jù)資源的全面性、完整性、一致性、準(zhǔn)確性、時效性，提升數(shù)據(jù)資源的權(quán)威性和可用性，實現(xiàn)水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和有關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的共享，為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

2）數(shù)據(jù)交換與管理。整合已有數(shù)據(jù)匯集平臺成果，建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)整合與交換平臺，完善擴(kuò)充數(shù)據(jù)資源交換共享服務(wù)方式和內(nèi)容，為安徽省水利數(shù)據(jù)交換共享及其他相關(guān)行業(yè)部門信息共享接入提供支撐；建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)維護(hù)管理平臺，面向省市縣三級技術(shù)和業(yè)務(wù)人員，提供數(shù)據(jù)更新、對象管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)資源目錄管理等維護(hù)管理功能，并對數(shù)據(jù)資源產(chǎn)生、利用、交換等全生命周期狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測分析，為數(shù)據(jù)中心高效運(yùn)行提供數(shù)據(jù)資源管理和分析決策能力。

3）大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。在安徽省水利大數(shù)據(jù)中心面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫建設(shè)成果基礎(chǔ)上，建立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)基礎(chǔ)框架，開展大數(shù)據(jù)分析試點(diǎn)和可視化等應(yīng)用。

4）應(yīng)用支撐平臺完善。在整合安徽省水利廳已建的應(yīng)用支撐平臺基礎(chǔ)上，基于 ESB 服務(wù)總線，進(jìn)一步完善基礎(chǔ)工具軟件，實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶管理、身份認(rèn)證、視頻服務(wù)，以及其他通用服務(wù)功能，為應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)行和整合提供基礎(chǔ)支撐框架。

5）基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境完善。按照 B 級機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)完善安徽省統(tǒng)一的廳機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)外網(wǎng)（數(shù)據(jù)中心）機(jī)房；采用云計算及虛擬化技術(shù)，在整合現(xiàn)有服務(wù)器及存儲硬件環(huán)境基礎(chǔ)上，補(bǔ)充配置高性能計算機(jī)、存儲陣列、虛擬化和云管理平臺軟件，建設(shè)完善水利廳云計算基礎(chǔ)平臺。

6）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)。根據(jù)安徽省水利大數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)維管理需要，以國家、行業(yè)和安徽省政府頒布的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范為指導(dǎo)，結(jié)合安徽省水利信息化現(xiàn)有相關(guān)工作基礎(chǔ)，建立水利大數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

4.2 水利一張圖

水利一張圖建設(shè)內(nèi)容如下：

1）空間數(shù)據(jù)資源整合。完成安徽省水利廳現(xiàn)有各類空間數(shù)據(jù)資源、水利部一張圖和互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)資源整合，形成以國家基礎(chǔ)、水利基礎(chǔ)和水利專題等三大類空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的安徽省水利一張圖空間數(shù)據(jù)資源體系。

2）一張圖共享服務(wù)?；诎不帐∷粡垐D管理平臺，將匯集和接入的空間數(shù)據(jù)資源進(jìn)行梳理、封裝和發(fā)布，發(fā)布成基于 OGC（開放地理空間信息聯(lián)盟）標(biāo)準(zhǔn)的地圖服務(wù)，供安徽省各水利部門調(diào)用。

3）一張圖門戶。開發(fā)安徽省水利一張圖門戶，圍繞空間信息和應(yīng)用開發(fā)等相關(guān)資源服務(wù)，搭建目錄發(fā)布、資源檢索、使用申請、資源共享交換、技術(shù)支持的服務(wù)窗口，為相關(guān)用戶提供全方位、不同層次的空間信息服務(wù)。

4.3 一體化業(yè)務(wù)應(yīng)用門戶

一體化業(yè)務(wù)應(yīng)用門戶建設(shè)內(nèi)容如下：

1）綜合業(yè)務(wù)門戶?；谡?wù)外網(wǎng)，搭建水利廳綜合辦公業(yè)務(wù)門戶框架，進(jìn)一步集成各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，匯集展示防汛抗旱、水資源、工程管理、協(xié)同辦公等業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息，面向三類用戶（領(lǐng)導(dǎo)類、業(yè)務(wù)人員類和管理員類）提供直觀、豐富、全面的展現(xiàn)方式和多樣化的水利業(yè)務(wù)專題服務(wù)，實現(xiàn)綜合應(yīng)用和統(tǒng)一入口，各用戶可根據(jù)個性化需求，靈活定制符合個人工作需要的業(yè)務(wù)界面，以及結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容可定制的信息服務(wù)。新建的應(yīng)用系統(tǒng)將基于統(tǒng)一的應(yīng)用集成整合框架進(jìn)行建設(shè)，實現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證和單點(diǎn)登錄。

2）移動應(yīng)用門戶?；谝苿討?yīng)用服務(wù)環(huán)境，構(gòu)建安徽省水利廳統(tǒng)一的移動應(yīng)用門戶，提供移動綜合應(yīng)用和應(yīng)用管理。移動應(yīng)用服務(wù)環(huán)境為手機(jī)終端提供安全接入和認(rèn)證管理，以及移動應(yīng)用運(yùn)轉(zhuǎn)所必須的環(huán)境支撐，實現(xiàn)移動應(yīng)用、設(shè)備、安全、系統(tǒng)的管理及應(yīng)用超市等功能，為安徽省水利廳提供統(tǒng)一集成的移動服務(wù)、應(yīng)用、管理平臺。

4.4 安全防護(hù)體系

安全防護(hù)體系建設(shè)內(nèi)容如下：

1）在現(xiàn)有防護(hù)體系的基礎(chǔ)上，在安徽省水文局和電信運(yùn)營商云計算中心建設(shè)基于云架構(gòu)的“兩地三中心”容災(zāi)備份基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)省水利廳重要業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)級和應(yīng)用級的容災(zāi)備份，保障重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可靠性及重要應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。

2）建設(shè)集機(jī)房環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)（服務(wù)器及存儲）、應(yīng)用系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施資源的監(jiān)控管理為一體的綜合運(yùn)維管理平臺，提高信息系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、預(yù)警能力，規(guī)范故障處理和維護(hù)操作。

3）在安徽省水利廳已經(jīng)完成信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)規(guī)章制度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善安全管理制度，強(qiáng)化信息安全保護(hù)能力，提升信息安全管理水平。

5 結(jié)語

省級共享平臺是安徽省水利信息化建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)，也是智慧水利建設(shè)的核心應(yīng)用平臺，在推進(jìn)過程中形成領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注、部門參與、單位配合、協(xié)調(diào)督促、有序推進(jìn)的良好態(tài)勢，確保了平臺建設(shè)的順利推進(jìn)。省級共享平臺的建設(shè)，有效解決了安徽省水利信息資源共享的瓶頸，推進(jìn)了水利信息化資源整合共享和開發(fā)利用，強(qiáng)化了信息化技術(shù)與新時代水利業(yè)務(wù)的深度融合，支撐并帶動了全省水利核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高效協(xié)同與發(fā)展。同時省級共享平臺還為后續(xù)地市級水利信息共享平臺建設(shè)建立了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，預(yù)留了與省級部門信息共享交換的接口，形成了統(tǒng)一共用的水利業(yè)務(wù)一張圖模板和指南，開啟了“依托典范，帶動后進(jìn)，良性循環(huán)”的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)局面。

通過省級共享平臺建設(shè)可為落實國家和安徽省大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，推進(jìn)水利信息化由數(shù)字水利向智慧水利轉(zhuǎn)變，提供可資借鑒的經(jīng)驗。今后工作展望如下：

1）持續(xù)推進(jìn)水利數(shù)據(jù)整合共享。建立完善的水利數(shù)據(jù)整合、共享相關(guān)規(guī)范，推動數(shù)據(jù)在水利系統(tǒng)和政府部門間的共享[8]，充分發(fā)揮水利數(shù)據(jù)的價值。

2）加快智慧水利建設(shè)。貫徹落實“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”新時期水利改革發(fā)展總基調(diào)，加快推進(jìn)河湖管理、節(jié)水調(diào)水、農(nóng)村飲水安全等信息化系統(tǒng)建設(shè)，補(bǔ)齊信息化短板，做到監(jiān)管有手段、有效果。

3）加強(qiáng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)深層次整合。省級共享平臺建設(shè)雖然打通了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的信息孤島，取得一定的成效，但只是解決了數(shù)據(jù)層面的整合共享，下一步須研究業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，真正做到安徽水利大系統(tǒng)、大平臺、大數(shù)據(jù)。