安徽省水利信息化共享平台建设与思考

刘 方 ，谢艾玲

（1.安徽省（水利部淮河水利委员会）水利科学研究院，安徽 合肥 230088；2.科大讯飞股份有限公司，安徽 合肥 230088）

0 引言

安徽省地处华东腹地，境内有长江、淮河、新安江三大流域，支流、湖泊众多，水系复杂，气候条件复杂，水旱灾害易发频发，防汛抗旱、水利建设、水资源管理等任务繁重，信息化技术在决策调度中占据重要地位。经过多年持续努力，集信息采集、传输、处理、应用于一体的全省水利信息化总体框架已建成，且覆盖范围不断扩大，业务功能不断拓展。截至 2019 年[1]，已建设完成 6 100 余处水文监测站、1 000 余处视频监控站；建成水利部、流域、省、市、县五级视频会议系统，且 66 个县视频会议系统延伸至乡镇；开发了一批涵盖水灾害防御、水资源管理、河湖管理、河长制管理、电子政务等方面的专题应用系统；引入新技术，初步搭建云平台，部分核心系统迁移至云平台[2]，计算能力大幅增强，资源合理分配，业务应用水平大幅提高。

安徽省水利信息化工作虽然取得了较大成绩，但与水利发展新形势新要求相比，仍存在监测体系不完善，信息资源开发利用和共享程度不高，信息孤岛存在，业务系统开发不足，现代化技术手段不强等问题。面对安徽省水利信息化发展需求，围绕水利数据资源“汇聚、管理、共享、分析”等发展路线，按照“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”的“五统一”要求，安徽省水利厅提出以水利数据资源整合和共享为突破口，先行建设安徽省水利信息化共享平台（以下简称省级共享平台），进而带动水利各部门各单位围绕水利核心业务发展需要，补充完善水利信息监测体系，推动业务应用系统开发。以此消除水利数据孤岛，规范水利数据标准，推动水利数据共享，挖掘水利数据价值[3]，探索安徽省水利信息化建设“一盘棋”新模式[4]，逐步实现与“五大发展美好安徽”“水利强省”相适应的水利信息化体系，驱动水利现代化发展。

1 省级共享平台建设必要性

1.1 省级共享平台是引领智慧水利发展的重要举措

以云计算、大数据等为代表的新一轮信息技术，深刻改变了信息化发展的技术环境，信息资源日益成为重要的生产要素。按照“互联网 +”安徽行动计划和水利信息化“十三五”规划要求，运用新兴信息化技术，从水利大数据中心、水利一张图、一体化应用门户和安全防护体系等方面，推进技术、业务、数据融合，实现跨层级、地域、业务的协同管理和服务，引领全省智慧水利更高层次地协调发展[5]。

1.2 水利大数据中心是水利信息化资源整合共享的基础

随着技术的发展和理念的转变，基础设施由分散建设向集约化建设转变，业务系统由单一应用向协同应用转变。建设水利大数据中心，将核心业务应用系统和关键硬件设施统一集中在数据中心，对目前分散的信息数据进行系统整合和有序共享，可实现水利信息化标准的统一、平台的共用、数据的共享、业务的协同，有效提高信息资源的利用率，支撑全水利厅核心业务的运作[6–7]。

1.3 水利一张图是促进水利地理信息资源整合、共享与利用的有效手段

在统一的技术标准框架下，对各类空间数据资源进行集中管理并提供统一服务，有助于建立有效的管理和维护更新机制，保证空间信息资源的同一性、准确性、实时性和完整性。通过一张图可以汇集全省已建和在建各类工程和相关水利要素的信息，实现空间和业务信息的关联；进一步构建各类业务专题图，如防汛抗旱、水资源、河长制等，促进水利空间信息与业务的深度融合，更有效地支撑各类业务应用；融入矢量、遥感、DEM 等不同类型数据，进一步构建或完善二、三维模型及专业的GIS 可视化服务，提高应用智慧化管理和三维可视化水平。

1.4 一体化应用门户是实现统一工作平台、促进业务协同的重要方式

一体化应用门户是解决不同部门间系统相互孤立和重复建设的重要手段，在全省范围内统一业务工作平台，能够加强不同业务、应用之间的协同共享，提高工作及办事效率，方便快捷地进行业务办理及对外提供服务。

1.5 安全防护体系是新形势下智慧水利建设的重要保障

近年来，网络安全威胁的范围及内容不断扩大和演化，新型网络攻击愈演愈烈。面对日益严峻的网络安全形势，按照信息安全等级保护制度，不断完善安全防护措施，加强安全管理，是新形势下智慧水利建设的重要保障。

2 省级共享平台技术架构

根据水利部水利信息化顶层设计，省级共享平台采用松耦合的分层架构，每层功能相对集中和独立，能够为上一层提供很好的支撑服务，层与层之间有明确的边界划分，松耦合结构易于未来软硬件及应用服务的调整与扩展。总体架构如图1 所示。

图1 省级共享平台总体架构图

省级共享平台具体组成结构如下：

1）水利大数据中心。对照权责和公共服务等清单目录，进行资源梳理，按照统一数据模型，采用物理集中为主、逻辑集中为辅的方式，实现数据资源的统一集中管理。形成“一数一源、一源多用、共建共享”的数据资源管理体系，为数据深入挖掘、分析和应用提供基础。

2）水利一张图。整合安徽省水利时空数据，形成格式规范、标准统一、服务共享的一张图资源内容及应用服务体系。

3）一体化应用门户。在应用支撑平台的基础上，按照“整合已建、统筹在建、规范新建”的原则，采用物联网、“互联网 +”等技术，形成统一的、可自定义的、计算机终端和移动终端双线联动的一体化应用门户。搭建门户自定义框架，集成各类水利业务应用系统，逐步实现一站式的应用服务。

4）安全防护体系。在现有安全保障措施和防护手段的前提下，基于云架构建立容灾备份平台，扩展、升级安全防护系统，保障全省水利信息资源、应用服务安全可靠。

3 省级共享平台内外部关系

3.1 内部关系

省级共享平台与省内水利信息化系统关系如下：

1）与信息采集系统关系。省级共享平台不涉及前端采集站点建设，仅对已建信息系统的信息资源进行抽取、汇集、处理，并存储至水利大数据中心。新建采集站点原则上要求由所属建设项目完成接入省级共享平台的任务。

2）与业务应用系统关系。省级共享平台为水利业务应用系统提供运行环境、数据和应用支撑及安全保障。水利业务应用系统应用中产生的数据资源存储在省级共享平台，为共享平台积累更丰富的信息资源，为今后应用及其他功能模块提供数据信息，为大数据应用奠定基础。

3）与市县水利部门信息系统关系。市县水利部门信息系统由各单位自行建设管理，涉及水利基础数据（组织机构、水利工程等），原则上应直接调用省级共享平台基础数据服务，数据的更新按照权责划分，统一使用省级共享平台进行维护。监测数据采用数据交换方式共享。

3.2 外部关系

省级共享平台与外部系统关系如下：

1）与水利部和流域机构关系。与水利部、长江水利委员会、淮河水利委员会和太湖流域管理局等建立共享交换机制，共享相关水利基础和业务信息，以支撑安徽省水利业务管理工作。

2）与省政务信息共享平台的关系。通过安徽省政务信息共享平台获取国土、环保和气象等相关信息，并向安徽省政务信息共享平台提供水利信息资源。

4 省级共享平台主要建设内容

4.1 水利大数据中心

水利大数据中心建设内容如下：

1）数据资源整合。对安徽省水利厅现有数据资源进行全面梳理，采用物理和逻辑集中的方式整合、补充、重构现有数据资源，形成面向对象、统一语义、易于关联、集中管理的基础和业务共享数据库及数据资源目录，提高数据资源的全面性、完整性、一致性、准确性、时效性，提升数据资源的权威性和可用性，实现水利基础数据和有关业务数据的共享，为上层应用系统提供数据支撑服务。

2）数据交换与管理。整合已有数据汇集平台成果，建设统一的数据整合与交换平台，完善扩充数据资源交换共享服务方式和内容，为安徽省水利数据交换共享及其他相关行业部门信息共享接入提供支撑；建设统一的数据维护管理平台，面向省市县三级技术和业务人员，提供数据更新、对象管理、元数据管理、数据资源目录管理等维护管理功能，并对数据资源产生、利用、交换等全生命周期状态进行监测分析，为数据中心高效运行提供数据资源管理和分析决策能力。

3）大数据分析应用。在安徽省水利大数据中心面向对象的数据库建设成果基础上，建立大数据系统基础框架，开展大数据分析试点和可视化等应用。

4）应用支撑平台完善。在整合安徽省水利厅已建的应用支撑平台基础上，基于 ESB 服务总线，进一步完善基础工具软件，实现统一的用户管理、身份认证、视频服务，以及其他通用服务功能，为应用系统开发、运行和整合提供基础支撑框架。

5）基础运行环境完善。按照 B 级机房标准，建设完善安徽省统一的厅机关业务外网（数据中心）机房；采用云计算及虚拟化技术，在整合现有服务器及存储硬件环境基础上，补充配置高性能计算机、存储阵列、虚拟化和云管理平台软件，建设完善水利厅云计算基础平台。

6）标准规范建设。根据安徽省水利大数据中心建设与运维管理需要，以国家、行业和安徽省政府颁布的标准与规范为指导，结合安徽省水利信息化现有相关工作基础，建立水利大数据中心标准规范体系。

4.2 水利一张图

水利一张图建设内容如下：

1）空间数据资源整合。完成安徽省水利厅现有各类空间数据资源、水利部一张图和互联网地图服务资源整合，形成以国家基础、水利基础和水利专题等三大类空间数据为基础的安徽省水利一张图空间数据资源体系。

2）一张图共享服务。基于安徽省水利一张图管理平台，将汇集和接入的空间数据资源进行梳理、封装和发布，发布成基于 OGC（开放地理空间信息联盟）标准的地图服务，供安徽省各水利部门调用。

3）一张图门户。开发安徽省水利一张图门户，围绕空间信息和应用开发等相关资源服务，搭建目录发布、资源检索、使用申请、资源共享交换、技术支持的服务窗口，为相关用户提供全方位、不同层次的空间信息服务。

4.3 一体化业务应用门户

一体化业务应用门户建设内容如下：

1）综合业务门户。基于政务外网，搭建水利厅综合办公业务门户框架，进一步集成各类业务应用系统，汇集展示防汛抗旱、水资源、工程管理、协同办公等业务系统信息，面向三类用户（领导类、业务人员类和管理员类）提供直观、丰富、全面的展现方式和多样化的水利业务专题服务，实现综合应用和统一入口，各用户可根据个性化需求，灵活定制符合个人工作需要的业务界面，以及结构清晰、内容可定制的信息服务。新建的应用系统将基于统一的应用集成整合框架进行建设，实现统一身份认证和单点登录。

2）移动应用门户。基于移动应用服务环境，构建安徽省水利厅统一的移动应用门户，提供移动综合应用和应用管理。移动应用服务环境为手机终端提供安全接入和认证管理，以及移动应用运转所必须的环境支撑，实现移动应用、设备、安全、系统的管理及应用超市等功能，为安徽省水利厅提供统一集成的移动服务、应用、管理平台。

4.4 安全防护体系

安全防护体系建设内容如下：

1）在现有防护体系的基础上，在安徽省水文局和电信运营商云计算中心建设基于云架构的“两地三中心”容灾备份基础平台，实现省水利厅重要业务的数据级和应用级的容灾备份，保障重要业务数据的可靠性及重要应用系统的业务连续性。

2）建设集机房环境、网络、主机（服务器及存储）、应用系统等基础设施资源的监控管理为一体的综合运维管理平台，提高信息系统运行监控、预警能力，规范故障处理和维护操作。

3）在安徽省水利厅已经完成信息系统安全等级保护规章制度的基础上，进一步完善安全管理制度，强化信息安全保护能力，提升信息安全管理水平。

5 结语

省级共享平台是安徽省水利信息化建设的重要节点，也是智慧水利建设的核心应用平台，在推进过程中形成领导关注、部门参与、单位配合、协调督促、有序推进的良好态势，确保了平台建设的顺利推进。省级共享平台的建设，有效解决了安徽省水利信息资源共享的瓶颈，推进了水利信息化资源整合共享和开发利用，强化了信息化技术与新时代水利业务的深度融合，支撑并带动了全省水利核心业务系统的高效协同与发展。同时省级共享平台还为后续地市级水利信息共享平台建设建立了统一的标准和规范，预留了与省级部门信息共享交换的接口，形成了统一共用的水利业务一张图模板和指南，开启了“依托典范，带动后进，良性循环”的可持续发展建设局面。

通过省级共享平台建设可为落实国家和安徽省大数据战略，推进水利信息化由数字水利向智慧水利转变，提供可资借鉴的经验。今后工作展望如下：

1）持续推进水利数据整合共享。建立完善的水利数据整合、共享相关规范，推动数据在水利系统和政府部门间的共享[8]，充分发挥水利数据的价值。

2）加快智慧水利建设。贯彻落实“水利工程补短板、水利行业强监管”新时期水利改革发展总基调，加快推进河湖管理、节水调水、农村饮水安全等信息化系统建设，补齐信息化短板，做到监管有手段、有效果。

3）加强业务系统深层次整合。省级共享平台建设虽然打通了各业务系统间的信息孤岛，取得一定的成效，但只是解决了数据层面的整合共享，下一步须研究业务系统的整合，真正做到安徽水利大系统、大平台、大数据。