广东省水利数据中心应用效果分析

杨 帆，冯 鹏，岳兆新，艾 萍

（1. 广东省防汛抢险技术保障中心，广东 广州 510635；2. 河海大学，江苏 南京 210098）

广东省水利数据中心应用效果分析

杨 帆1，冯 鹏2，岳兆新2，艾 萍2

（1. 广东省防汛抢险技术保障中心，广东 广州 510635；2. 河海大学，江苏 南京 210098）

随着水利信息化的发展，水利数据中心建设进入新的阶段。水利数据中心在支撑水利信息的整合、交换等服务的同时，需要实现水利领域所有业务应用间的数据共享和业务协同，以及对水利综合决策的支持。结合广东省水利数据中心建设实践，讨论国内水利数据中心研究与建设现状，概述广东省水利数据中心的建设背景，阐述广东省水利数据中心的主要作用，并对应用效果进行初步分析，为全国各级水利数据中心建设提供可供参照的具体实践。

水利信息化；水利数据中心；应用效果

0 引言

水利数据中心是最核心的水利信息系统，在支撑水利信息的整合、交换等服务的同时，需要实现水利领域所有业务应用间的数据共享和业务协同，以及对水利综合决策的支持。因此，一方面，水利数据中心是水利信息化建设中涉及专业领域和机构部门最多、技术最复杂、应用最广泛、建管最困难的系统工程；另一方面，水利数据中心也是水利信息化工程中对水利信息化整体推进作用最明显的系统，并通过提升水利信息化整体能力，进而产生巨大的经济和社会效益[1]。

目前，除广东省外，其他省市还未完全建成水利数据中心，国内对于水利数据中心的研究与建设基本上停留在规划阶段：成建国等人在介绍国家水利数据中心建设目标及内容的基础上，结合水利行业信息采集和利用需求，以及数据库、信息技术的发展，对国家水利数据中心总体部署、技术思路、逻辑框架进行了研究[2]；甘郝新等人从水利数据中心的总体架构、数据架构、应用架构、基本功能等方面，设计了一个水利数据中心的框架，并对数据中心设计开发过程中要解决的普遍性问题给出基本的应对策略[3]；赵立坤等人结合水利信息化发展趋势，分析了海河水利委员会（以下简称海委）水利数据中心建设的必要性，提出海委水利数据中心建设的原则、主要架构和建设任务[4]；陈伟豪等人在简介珠江水利信息化建设现状的基础上，由建设绿色珠江的需要出发，分析了建设珠江水利数据中心的必要性，并提出相应的建设方案[5]；苏海分析了建设宁夏水利数据中心的各种需求，并进行了信息量估算[6]；莫荣强等人在简述大数据技术的基础上，依据水利数据中心的技术要求，提出并讨论一种基于信息动态组织、支持大数据处理的水利数据中心基础框架[7]。

上述研究从各个层面对水利数据中心的技术和建设管理进行了有益的探讨。但是，在通过分析水利数据中心的应用效果，以阐明水利数据中心在水利信息化中的重要地位与作用方面，没有相应的系统性工作，为此以广东省水利数据中心为研究对象，比较全面地归纳应用效果，供全国水利数据中心的建设与应用参考。

1 广东省水利数据中心建设背景

广东省自“十五”以来切实加快了水利信息化建设步伐，先后启动了省三防指挥系统等骨干项目，并带动全省各级水利部门开展了水利信息化建设和实际应用，内容几乎覆盖水利各个管理职能部门、专业领域，取得显著实效，发挥了重要作用[8]。

但是，在水利信息化基础设施和业务应用加快建设的同时，水利基础信息资源汇集、整合和共享的工作步伐却没有同步或优先展开，甚至明显滞后，直接导致业务应用系统缺乏足够的基础信息资源支撑，成为业务应用进一步深化难以逾越的障碍；另一方面，由于缺乏有效的整合利用手段和共享平台，许多业务应用系统开发附带的具有公共使用价值的数据库资源处于独立专用状态，形成“信息孤岛”，难以为其他应用系统所共享，容易导致信息资源的重复开发建设。也就是说，水利信息化发展到一定阶段，如果不能真正解决数据资源整合建设及资源共享问题，水利信息化可持续发展将难以为继[3]。

广东省水利数据中心建设是为了适应广东省经济社会发展和新时期水利工作对水利数据共享服务的需求，集中力量使原来分散的、标准不统一的水利数据库按统一的规范构成水利数据库群，并把尚未入库的一大批以纸质为载体的数据入库，形成门类比较齐全的水利数据中心，从而能够以现代技术手段向政府和业务管理部门及社会公众提供及时、完整、可靠的水利数据，这对于广东水利事业的发展及整个国民经济建设都有重大的现实意义。

广东省水利数据中心是列入《广东省国民经济和社会信息化“十一五”规划》的重大信息化项目。项目于 2008 年 5 月完成可行性研究；2010 年11 月初获批设；2012 年，6 个建设标段全部通过初步验收；2013 年整个数据中心投入生产运行，系统应用达到预期效果。

2 广东省水利数据中心应用效果分析

广东省水利数据中心实现了信息的统一发布，解决了小型水库安全管理的数据汇聚、集中存贮与应用问题，实现了基于目录的用户与数据源间自主协商交换，实现了 GIS、综合监视等信息综合展示与服务，支持主流的移动设备操作服务，支持基于水利数据中心的数据挖掘与分析和主题化应用，支持标准化的水利物联网标识编码的生成、存贮、解析、更新维护，支持水利大数据高效存贮分析处理，可支持基于水利物联网标识编码、给定时空尺度、多对象属性的场景化关联分析和推演及水利宏观情势研判等应用。

广东省水利数据中心的应用效果，主要体现在以下方面：

1）统一标准，制定并实施了全省统一的水利数据技术规范。通过整合现有种类不同、结构各异的分散数据库资源，按照水利部、广东省相关技术规范，制定了 25 个基础和专业数据库结构及标识符标准，编制了《水利信息分类和编码规范》，统一了全省水利数据资源管理方面的标准；编制了《水利数据交换、接口规范》，规范了省水利数据中心与上级、平行、厅直各单位及各地市的数据接驳机制，统一了全省水利数据交换共享方面的标准；为加强全省水利数据资源的管理，编制了《广东省水利数据资源管理暂行办法》下发全省执行，规范了水利数据资源的生产、汇交、保管、更新、利用等工作。

2）统一数据，梳理完成了全省水利业务流程并实现数据资源完整入库。利用省三防指挥系统综合数据库、水利厅已建业务系统数据库、水利厅档案室和地方水利数据，比照广东省水利普查数据成果，应用基于水利信息化业务流程分析的水利业务数据资源化方法，实现了全省水利数据全面梳理和规范化统一收集整编，建设了基础数据库 6 个，专业数据库 19 个，水利普查数据库、元数据库和资源目录数据库各 1 个，共 28 个数据库，保质保量地为水利数据中心整编入库非结构化数据资源 420 GB，结构化数据资源 280 GB（包含 223 817 001 条数据记录），空间数据约为 1 500 GB，元数据 5 160 911条，达到全省水利数据 “一数一源”，有效缓解了信息资源不足、共享困难的矛盾，完整实现了全省水利业务数据的资源化。

3）统一地图，实现了全省水利共享“一张图”。从国土部门引进解密最新版广东省 1∶10 000比例尺政务版矢量、遥感影像及数字高程模型（DEM）电子地图数据，在此基础上制作基础图层、水利工程、其他业务图层、遥感 4 类共计 80 个图层，包含 496 305 个点状要素、17 149 条线状要素、10 864 个面状要素。并将这 4 类图层打包成服务的形式向全省水利系统发布，各级水行政单位可以根据需要在底图基础上发布自身业务，也可根据需要添加水利专题图层，无论是省厅还是乡镇基层水管单位，所有涉及地图应用的水利业务都可实现在 1 张地图上运行，结束了以往各单位基础地图新旧不一，比例尺大小不一，地图数据误差过大而导致的一系列问题，有力促进了水利业务的协同，实现了基础信息的一致校准，达到 1 张底图全省共享的目标。

4）统一服务，提供了标准公用模块全省使用。通过建设应用服务平台，提供基础、应用支撑 2 大类共计 105 个共享服务，包括实时水雨情查询、工程信息查询、统一用户管理、数据统一访问、地图服务、水利物联网标识服务和水利大数据处理及对象与场景分析支撑服务等。今后新建业务应用系统的开发，可以通过使用广东省水利数据中心现有水利数据资源、数据库管理软件、中间件、ArcGIS 等软件及组装一系列共享服务模块，加以少量的定制开发即可快速部署安装在应用服务平台之上，作为水利业务一体化管理系统的一个业务应用系统实现，极大减少了分散建设造成的资源浪费和低水平重复。

5）统一门户，实现了水利业务一体化管理与应用。利用广东省水利数据中心统一的数据资源，整合全省已开发完成的各类水利业务应用系统，积木式搭建起全省水利业务一体化管理与应用平台，目前已整合开发农村水利、水库移民、建设管理、农村机电、水政监察、行政许可、科技管理、人才管理、规划计划、发展评价、资金监管等子系统。全省水利业务资源资讯统一由水利业务一体化应用平台发布，水利业务管理与办理由平台单点登录、各自处理，形成全省水利系统业务共用“一个平台”，为全省各级水利单位、政府部门及社会公众提供一站式综合服务。水利业务一体化平台改变了过去系统信息孤立、资源分散的格局，促进全省水利业务逐步迈向一体化协同。

6）统一监管，提升了信息安全及运维水平。通过建设数据中心综合监控平台，对全省水利信息网从物理环境、网络，以及主机、应用、数据安全等方面进行全方位监控，包括地市、厅直属单位骨干网节点 40 个，其中服务器 109 台、路由器 33 台、交换机 73 台、负载均衡设备 4 台、防火墙 4 台、数据库 53 套、网页 101 个、中间件 15 套。管理和值班人员只需在 1 个监控画面上即可监视所有应用服务系统的运行情况、数据流进流出、系统故障信息、主机各项指标性能、存储空间各项指标、数据库管理、网络管理、安全管理、机房环境等指标信息，能及时、可靠地对故障进行快速定位，大大提高了运行维护效率和水平。

7）成果丰富，发挥了良好的建设示范作用。广东省水利数据中心成为全国第 1 个建成的省级水利数据中心，主体工程设计方案合理，开发技术路线清晰，施工组织管理科学，建设成果先进实用，在国内具有很大的推广价值，可为其他省（市）水利数据中心的建设提供很好的建设示范，已有国内多个省（区、市）水利部门组织专程到广东省水利部门就数据中心规划建设与应用进行多方面和深层次的考察、学习与交流，产生了广泛的影响。例如，广东省水利数据中心建设成果为水利部国家水利数据中心建设指导意见和基本技术要求、水利信息化顶层设计、国家防汛抗旱指挥系统基础支撑平台、国家水利数据中心、国家水文数据库和全国水文气象数据共享等系统的规划设计和实施提供了技术参考，为多项水利行业标准提供了基本要素，产生重大的社会效益。

8）信息共享，显著提高了经济效益。在经济效益方面，广东省水利数据中心仅在推进省级水利信息共享、减少信息基础设施重复建设方面，按可行性替代方案估算可节约投资数亿元。如：广东省水利数据中心提供的地图服务，仅在近期建设的广东省政府投资水利建设项目资金使用信息监管平台、韩江流域水资源管理地理信息平台、汕头市三防指挥系统（二期）工程等 3 个项目中就已节约购图资金约 500 万元；新建的广东省水利信息化发展评价管理信息系统、广东省政府投资水利建设项目资金使用信息监管平台等系统开发过程中，通过使用广东省水利数据中心应用服务平台调用现有水利数据资源、数据库管理软件、中间件、ArcGIS 等软件及组装一系列共享服务模块，作为水利业务一体化管理系统的 1 个业务应用系统实现，极大地减少了重复建设造成的资源浪费，初步估算，仅减少软件购买、系统开发费用方面即节约投资 200 万元以上。

3 结语

自 2003 年水利部印发《全国水利信息化规划》以来，全国的水利信息化按照该规划确定的水利信息化综合体系，设计开发和应用了如国家防汛抗旱指挥系统、水利电子政务系统等各类各级水利信息系统，在推动水利现代化方面发挥了不可替代的重要作用，取得了重大成就。但水利信息化综合体系的核心——水利数据中心的建设却相对滞后。因为水利数据中心不但需要实现水利领域所有业务应用间的数据共享和业务协同，还需要实现对水利综合决策的支持，技术复杂、建管困难，究其原因，主要是对水利数据中心的地位与作用认识不足，同时对水利数据中心的应用效果缺少有说服力的研究及预判也是水利数据中心推进困难的重要原因之一。通过对广东省水利数据中心应用效果分析，可为全国各级水利数据中心的规划建设及应用提供可供参照的具体实践。

[1]艾萍. 水信息工程引论[M]. 武汉：长江出版社，2010: 123-138.

[2]成建国，钱峰，艾萍. 国家水利数据中心建设方案研究[J]. 中国水利，2008 (19): 32-34.

[3]甘郝新，陈晓武，舒强. 水利数据中心框架设计初探[J].人民珠江，2011 (6): 61-63.

[4]赵立坤，王妍，乔偼. 建设海委水利数据中心实现信息资源充分共享[J]. 海河水利，2012 (5): 62-64.

[5]陈伟豪，孙祥鹏. 建设珠江水利数据中心构造绿色珠江的信息资源基础[J]. 人民珠江，2005 (5): 31-33.

[6]苏海. 宁夏水利数据中心系统建设的需求分析[J]. 内蒙古水利，2011 (6): 168-169.

[7]莫荣强，艾萍，吴礼福，等. 一种支持大数据的水利数据中心基础框架[J]. 水利信息化，2013 (3): 16-20.

[8]北京金水信息技术发展有限公司. 广东省水利数据中心工程项目初步设计报告[R]. 北京：北京金水信息技术发展有限公司，2010: 6.

Analysis of Application Effects of Guangdong Water Resources Data Center

YANG Fan1, FENG Peng2, YUE Zhaoxin2, AI Ping2
(1. Guangdong Technology Support Center of Flood Control, Guangzhou 510635, China; 2. Hohai University, Nanjing 210098, China)

With the development of water resources informatization, the construction of water resources data center has entered a new stage. The water resources data center needs to support information integration and exchange, achieve business data sharing and business collaboration in all areas of water conservation, and support comprehensive decisions for water conservation. Combining the water resources data center construction practice in Guangdong province, this paper summarizes the present situation of the research and construction of the centers in china, introduces the construction background of the centers, describes the main roles and analysis of application effects in Guangdong province, so as to provide a specific reference for practice to all water data centers in China.

water resources informatization; water resources data center; analysis of application effects

TV211

A

1674-9405(2014)02-0020-04

2014-03-07

国家社会科学基金重大项目（2012&ZD214）；国家自然科学基金重大研究计划培育项目（90924027）；国家自然科学基金重点项目（41030636）；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（CXZZ13_0261）

杨 帆（1981－），男，江苏盐城人，工程师，主要从事水利信息化系统研发及项目建设管理工作。