蔡 阳
(国务院第一次全国水利普查领导小组办公室,北京 100053)
数据处理工作是水利普查工作的重要组成部分,是水利普查的关键环节,是形成普查成果的重要手段,是国家基础水信息平台建设的关键工作,其工作质量直接影响普查的最终成果,决定着普查的成败。
水利普查范围广、指标多、数据量大、归口管理关系复杂,要保证全国范围内普查工作的同步开展,必须要采用科学的普查方法和先进的技术手段,建立完善的普查数据的采集、上报、审核和汇总机制,才能确保所有普查数据能有效、快速、安全地采集和汇集,从而提高普查工作效率和质量。目前,水利普查处于试点阶段,应抓住这一时机,重点做好以下工作。
第一次全国水利普查数据处理系统主要包括3个业务系统(基层登记台帐管理系统、普查数据处理上报系统和普查数据管理系统)、2个门户(外网门户和内网门户)、1个支撑平台和1套运行保障环境,其中:3个业务系统用于清查登记阶段、填表上报阶段和汇总分析阶段进行数据处理,是各级水利普查机构对水利普查对象清查、对象指标数据收集与整理和上报与管理的重要工具,是水利普查数据处理系统中面最广、持续时间最长的基础系统。
从功能上讲,3个业务系统的核心功能都是对“清查表、普查表、台账表和汇总表”一系列表格的“录(入)、编(辑)、审(核)、汇(总)”,所以基层登记台帐管理系统是3个业务系统的基础。该系统具有以下一些主要特点:
1)纯 Java 语言开发,支持跨平台部署,支持Oracle、Mysql 等多种数据库。
2)B/S 架构,集中部署,只需1台服务器,所有用户通过 IE 即可使用系统。
3)所见即所得的表格填报,数据处理软件中各种表格样式和word表格样式完全一致,用户一目了然。表格支持多种单元格类型,支持数值、日期、文本、经纬度等。丰富的打印功能,可以设置复杂的表头表尾,输出各种格式设置、预览、打印、数据导出、分页等,还支持 tab 键等。
4)即时报表,数据处理软件可以根据录入的普查数据直接生成HTML的Web报表,支持多种文件(Excel、Pdf、Word)输出方式,并提供了全面的页面与打印控制,能够满足 Web 报表的多种展现需要。
5)松耦合的数据校验,数据保存和校验分开。考虑到水利普查指标数据采集需要时间,数据录入保存时不设置任何限制,随录随存。数据必填项的检查,表格逻辑关系校验用户可有选择地单独执行。
6)灵活的权限控制,包括组织机构、人员、角色、权限管理,针对不同工作职责设置权限,根据所在行政区划维护职责范围内的数据。
但受时间、经费等多种因素制约,本次软件开发采用的是“极限编程”软件开发方法,软件开发的需求、设计、编程和测试,几乎都是平行展开的。因此,试点工作对完善软件系统非常重要。1)验证软件本身:是否满足水利普查数据处理需求;软件基本功能是否齐全;软件是否使用方便;软件是否安全可靠等。希望通过试点能及早发现问题,解决问题,完善软件,保证在 2010年年底完成合格的数据处理软件。2)对于试点单位:通过试点,使试点单位及工作人员了解数据处理工作的重要性,提早做好数据处理工作的各项准备工作。通过本次试点,试点单位将了解到水利普查技术解决方案的特点,深入体会各种先进技术在水利普查应用的效果。同时,使试点工作人员掌握水利普查数据处理软件的各项基本功能,完成各项业务功能的使用。并且对软件在适用性、可操作性、稳定性等方面进行检验与评价,为全国水利普查提供宝贵经验。3)对于业务部门:通过数据处理软件的试点,全面检验水利普查方案的可行性、科学性和系统性,验证各项普查专题的数据处理流程是否合理。同时取得组织实施普查数据处理各个环节的经验,为顺利开展第一次全国水利普查工作奠定基础。
第一次全国水利普查,除采用传统方式,对水利普查对象指标进行收集、整理和汇总分析外,还利用水利普查工作底图,在内业对水利普查对象进行识别和清查。通过工作底图可以解决普查对象的空间定位、坐标采集、分布、空间拓扑关系描述;给普查成果分析、应用提供更多手段,挖掘成果应用深度和广度;直观地展现普查成果,提高成果利用率与便捷性;便于形成多层级协同的长效数据维护与持续更新的管理机制。应用工作底图有以下作用:
1)河流湖泊和水土保持普查的主要工具。河流湖泊基本情况普查采取内业提取数据为主、辅以实地调查复核的方法。全面利用 1:50000DEM、DLG、DOM 数据和分辨率为 2.5与20m 的遥感影像数据,分析提取河流湖泊的基本特征参数,提出河湖清查图、河湖特征清查表,以及水文站水位站普查表。各流域机构和各省级行政区对河湖清查图和特征清查表进行核对并填报,同时填报水文站水位站、实测和调查最大洪水普查表,并逐级上报汇总,形成河湖基本特征、河流水系特征及湖泊的形态特征成果。
通过基础资料分析、DEM 信息提取、遥感和野外调查等技术手段的综合运用,获取地形、植被、土地利用、水土保持措施等主要侵蚀影响因子。
2)水利工程、河湖开发治理保护情况、灌区普查的辅助手段。清查阶段可以通过遥感影像直接有效判读和识别的17个要素类(一共有33个要素类),其中,需要基层单位在图上添加和标绘的有12项,同时,该图还可以作为上级单位进行审核的重要手段。
3)建立空间数据库,推进应用方式重大变革。通过对影像数据的加工,可以形成各种专题数字影像地图产品,与数字高程模型叠加,形成可视化的三维景观模型。在防汛抗灾、水环境监测、水利工程规划及水利管理等领域具有广泛的应用前景。同时又是基础地理信息更新的重要数据源。
利用工作底图可以大大减少外业工作强度,提高普查工效;也能有效减少错查、漏查几率;同时还能提高普查成果管理、应用水平,促进水利信息化、现代化发展。
水利普查数据处理工作以普查表为基础,以水利信息网和各节点数据处理系统为依托,实现普查数据的上报汇总,涉及数据存贮、处理及在各级的传递(上传、下达)。信息网络和各节点数据处理系统的安全,直接关系到普查数据及数据处理系统的安全与保密,对于保障水利普查工作的顺利开展具有重要的意义。
根据系统部署方式,水利普查数据处理系统分内网和外网部分。内网处理涉密信息,外网处理非涉密信息,内外网应采取不同的安全保密技术措施:
1)外网安全保密措施主要包括:网络、传输网络数据、业务终端、服务器等系统安全等。为提升安全级别,还要延伸扩展水利部及流域机构数字证书身份认证系统;加强系统和数据管理;对水利普查数据处理信息系统实现用户及其权限管理。
2)内网安全保密措施主要包括:数据存贮、保密、安全、处理和传递。各级均需做好安全与保密工作:国家(含流域机构)、省级水利普查数据处理系统应部署在达到了国家保密局涉密计算机信息系统分级保护规定的“机密级”技术要求和管理要求的涉密网中;地市级和县级应按照国家保密规定对 1:50000地图的纸介质做好保密工作。处理涉密信息的终端计算机应放置在独立、安全的环境中,并加强终端安全管理和环境安全。在不具备条件的单位也可建立独立的专用网络用于数据存贮和处理,该专用网络应处于独立、安全的环境,并与其他网络物理隔离,同时加强业务终端、服务器等系统及环境安全,重点做好:主机加固、终端安全审计、非法外联监控、移动介质管理、登录认证、环境安全(防电磁泄露、门禁等)。
除了技术手段外,各单位还应根据国家保密部门的要求及水利部的有关要求,建立相应的安全保密管理制度,重点加强以下几方面的安全保密管理:1)建立健全安全管理机构和机制,指定专人负责安全与保密管理工作;2)加强水利普查数据处理人员管理,制定人员审查、培训、考核、签订保密协议和调离管理等制度;3)加强数据处理系统和场所的安全保密管理,特别是涉密数据处理系统和场所的安全保密管理;4)加强介质(包括下发的图件光盘、上报的数据光盘及相应的纸质)管理;5)加强网络安全管理,注意无线和移动存储,以及连接涉密网络的打印机、扫描仪等设备的使用和保管;6)各单位应建立数据备份管理制度,指定专人负责数据的备份工作,注意数据备份中的数据保密问题;7)制定数据处理系统的运行管理制度,加强系统监控、管理维护,并制定应急响应预案;8)加强涉密信息导出管理,严格控制计算机的信息导出功能,信息导出由专人负责,采用光盘刻录方式,并做好登记、审批。
水利普查数据处理工作是一项具有开创性和探索性的工作,没有现成的经验。但是近年来,水利信息化建设成果显著,水利信息网络在全国实现基本覆盖,业务应用不断深入,建设成果在防汛抗旱、水资源管理、水土保持、电子政务等的各项水利工作中发挥了重要作用。因此,各级水利普查机构要发挥自己主观能动作用,按照水利普查总体方案要求,结合本地区本专业实际情况,创造性开展工作,充分利用信息化建设成果,发挥信息化部门的支撑作用,避免重复建设,在工作中注意交流和积累经验,为 2011年正式开展的水利普查及数据处理工作创造有利条件。
以国家防汛抗旱指挥系统工程项目为龙头,建设起来的水利信息网络骨干网已经联通水利部机关、7个流域机构、31个省(自治区、直辖市),其中大部分省级单位和流域机构已将网络延伸至地级,有些发达地区已经延伸至县级;水利部机关和7个流域机构之间已建成水利电子政务内网,水利部和部分流域机构还建设了保密机房,通过政务内网安全保密改造、水利信息系统安全等级保护定级工作等为基础,初步形成了水利网络与信息安全体系(包括防火墙、入侵检测系统、漏洞扫描系统、数字证书认证系统、数据备份系统);防汛抗旱、水资源管理、水土保持、农村水利管理、水库移民管理、水利电子政务等应用系统连续不断发展,也为水利普查数据采集提供了多样化的手段和方法。所有这些,都为水利普查数据处理创造了良好的硬件环境。
随着水利信息化的不断推进,水利系统各级单位和部门培养了一批既懂信息化又了解水利业务的信息化专门人材,同时水利专业人员的信息化知识水平也达到了长足进展,这为水利普查工作的顺利开展创造了及其重要的人才条件。另外,水利系统还制定了一系列从事水利活动所需要的标准规范,这些标准规范不仅满足了日常工作的需要,也为水利普查工作的开展提供了强有力的技术保障。