江苏水利信息资源整合共享研究与实践

叶 健

（江苏省水利厅，江苏 南京 210029）

0 引言

信息资源整合是指对在不同区域、管理单元中分散存储和管理的各类信息资源，通过一定的方法和手段，将其联结成一个结构有序、管理一体化、配置合理的有机整体的过程，具有主动性、广泛性、动态性、整体性和多样性等特点[1]。水利信息化资源整合是指在一定范围内对水利信息化基础设施、信息资源、业务应用、支撑保障条件等进行统筹规划，科学合理地配置与整合，促进水利信息资源的公用与共享，充分发挥水利信息资源的作用与效能，促进水利信息化可持续发展[2]。

江苏省处于长江、淮河下游，是水利大省。以往，水利信息化建设以省级为重点，依据江苏省水利厅各部门和厅系统各单位的业务需求，开发建设了一些专用业务应用系统，为水利管理和社会服务提供了必要的基础信息和决策支持，但大多业务应用系统的数据库与具体业务紧密绑定，基础软件、硬件资源分散建设，形成以地域、专业、部门等为边界的孤岛，形成了资源割据的局面，导致水利信息化资源得不到充分、合理、有效地利用，一定程度上制约了水利信息化健康、协调、可持续发展[3]。随着江苏经济社会的快速发展，加强水利信息资源整合共享，加快构建江苏智慧水利技术框架，更好地服务江苏水利改革和发展，已成为江苏水利信息化建设的首要任务。

2015 年 5 月，江苏省被水利部列为水利信息资源整合共享省级试点；2017 年 12 月，试点工作通过水利部验收。目前，江苏省水利厅已建立基于统一用户管理和 CA 认证的门户（统一门户于 2018 年3 月正式上线），实现基于元数据和信息资源目录的水利数据资源共享管理；完善并建成全省统一的水文信息采集、地理信息服务、省级视频监控和动态可配置交换等平台，形成了省、市、县三级共享的“一张图”和信息资源的采集交换；建设了省水利数据和同城异地备份等中心；建立了网络安全管理和防护体系；实现了“感知化监测体系、集约化基础支撑、有序化数据共享、智能化应用服务和可靠化安全保障”的江苏水利信息资源整合共享目标。

1 水利信息资源整合前的状况

通过多年建设，江苏省水利信息基础设施初具规模，建成了信息采集、计算机网络、数据存储管理等设施。水资源管理、防汛防旱、电子政务、水利公众服务等业务系统功能不断完善[4]，信息化安全体系和保障环境建设不断加强。具体状况如下：

1）信息采集。制定并颁布了地方标准 DB 32/T 2197—2012《江苏省水文自动测报系统数据传输规约》，建设了全省标准一致、平台统一的水文自动测报系统，为水利信息采集的统一汇聚提供了基础平台；建成了省、市、县三级水资源管理平台，实现了全省范围内水资源基础信息的采集与交换。

2）信息监控。江苏省管水利工程基本实现了现地自动监控，部分省属工程管理处建设了自动监控中心，对水利工程进行集中监控；建设了全省统一的，覆盖省、市（省属管理处）二级的防汛防旱视频监控平台，共接入 319 处视频监控点，实现了全省范围内防汛防旱视频信息的交换与共享。

3）基础设施。利用公网 SDH 和 MSTP 光纤传输网资源，采用租用透明数字电路方式，建成了三级节点 4 个层次覆盖省、市、县三级水利部门的政务外网（水利专网）。基于省电子政务内网，通过省水利厅光纤到终端、市县单机接入的方式，建成政务内网。现有各类应用系统相关服务器共计约 150 台，在线系统存储容量约为 106.60 TB，数据量约为54.23 TB，主要采用“同机房双机冗余热备＋磁阵/磁带备份”方式。按照国家信息系统安全等级保护三级规范要求，正在建设江苏省水利数据中心的数据存储与备份、信息安全保障、运行维护管理等系统及灾备机房。

4）水利数据。建成基于江苏省 1∶10 000 电子地图的省级和重要水利工程空间数据库，建立了历史水文、实时雨水情等基础数据库，基本建成防汛防旱、水利工程、水资源、电子政务等专业数据库。

5）水利应用。建成江苏省水利地理信息服务平台，为省、市、县三级业务应用系统提供基础水利地理信息服务。建设完善了水文信息服务系统，完成了国家防汛抗旱指挥系统一期建设，国家防汛抗旱指挥系统二期工程（江苏部分）进入实施阶段，完成了江苏省水资源管理信息系统一期工程，建设完善了电子政务系统，正在建设江苏省河湖资源与水利工程管理、水土保持监督管理与综合治理等信息系统。

6）安全体系。江苏省水利信息网络总体上分为互联网出口、办公、远程接入、内部业务、公共服务、数据采集、核心交换、防汛 8 个区域，在各区域的边界上均部署了网络防火墙，在互联网出口区还部署了网络行为控制及审计设备，对所有的互联网进出流量及行为进行监控和审计。机房内安装了不间断电源，配置了环境和安防监控、消防和门禁等系统，由专业运维人员负责管理。

2 水利信息资源整合前存在的问题

江苏水利信息化在不断发展和完善的同时，还存在以下一些问题：

1）信息采集平台没有全覆盖。虽然建成全省统一的水文自动测报平台，实现了全省水文信息的统一采集和共享，但还需要进一步完成水文、防汛防旱、水资源等信息的全面统一采集和共享。

2）基础设施更新维护机制不健全。为配合水利业务系统，各业务部门和单位独立建设了计算、存储、基础软件等基础设施。由于基础设施分散建设，信息化管理人员缺乏，标准各一，大部分单位对信息化基础设施的更新维护能力明显不足，随着硬件和软件的老化、IT 技术的高速发展，基础设施已难以有效支撑水利信息化的持续发展。

3）数据模型和交换平台有待完善。由于各业务部门所需的数据类型不同，大多数数据库与具体业务处理紧密绑定，造成数据差异性较大，冗余重复较多，难以形成相互兼容、信息共享的数据集中管理体系。数据资源目录和元数据库有待进一步完善，还需对数据资源进行统一管理。另外，虽然各业务系统中包含了满足特定需求的数据交换平台，但各交换平台的数据交换框架、方法和开发模式不同，难以满足所有类型的数据交换要求。

4）业务系统间的数据共享不便。各单位和部门针对各自的业务需求，分别建立了个性化的业务应用系统。然而，各业务应用系统在建设时没有遵循统一的技术标准，开发和运行环境存在一定差异，较少规划各系统之间的协同需求，难以实现互联互通，资源共享。

5）安全管理体系有待补充增强。江苏省水利厅部署了防火墙、病毒防护、漏洞扫描、网络及流量控制、用户认证等软硬件，实现了有效的网络边界防护，保证信息系统安全运行。但是，9 个省属工程管理处和市县水利部门的局域网尚未广泛部署安全设备，网络安全防护能力有待加强。全省水利部门的安全管理体系是分布式的、离散的，影响了安全管理的效率和水平。

6）支撑保障条件有待完善。在现有的信息化机制和体制下，水利信息化规划在一定程度上难以全面落实，各业务应用系统独自建设，造成资源浪费。另一方面，由于缺少水利信息共享方面的政策法规，共享机制尚未建立，导致资源的占有者只想共享其他占有者的资源，却不愿他人共享自己的资源，形成事实上的信息壁垒[5]。

3 水利信息资源整合共享的总体技术框架

江苏水利信息资源整合共享需从全省水利信息化发展的全局出发，统筹省、市、县三级水利部门的共享需求，统一规划各类水利信息资源。为保障整合共享的技术实现，作为顶层设计，江苏省水利厅以水利部印发的《水利信息化资源整合共享顶层设计》为依据，编制了整合共享实施方案，确定了总体技术框架，指导各业务部门和单位按照统一的技术框架开展信息资源整合共享，确保已建和新建的水利信息资源形成统一的资源目录，避免造成新的信息孤岛。

水利信息资源整合共享总体技术框架包括信息采集与监控、基础设施、数据资源、应用系统、安全体系等的整合共享和支撑保障条件完善 6 个部分。整体上采用物联网、云计算、大数据、“互联网 +”等技术，通过安全体系和支撑保障条件的建设和完善，保障数据采集与监控、基础设施、水利数据资源和应用四层资源的整合共享的实现[6]。在各层资源整合共享方案基础上，采用面向对象、MVC 开发、软件工程等方法和技术，设计和实现应用系统。具体整合共享实现如下：

1）信息采集与监控的整合共享。主要采用物联网、组态软件、网络视频监控系统等技术，建设统一的信息采集与监控平台，通过统一的汇集平台实现全省采集与监控信息的汇集。

2）基础设施的整合共享。主要采用云计算、虚拟化等技术，建设江苏省水利基础设施云，以计算、存储资源池及网络资源服务的方式提供面向全省的集约化基础设施支撑，采用大集中的方式在省数据中心集中存储全省共享数据。

3）数据资源的整合共享。主要采用数据模型、元数据、动态数据资源目录、数据仓库和交换等方法及技术，建设江苏省水利数据云，包括数据库、数据资源目录和交换平台，实现对数据的统一管理、交换和共享[7]。

4）水利应用的整合共享。主要采用身份认证、单点登录、Web 服务、迁移、移动应用等技术，建设应用服务云，包括应用支撑平台和统一门户，实现应用的集成和协同，对基础设施、数据、应用服务等资源建立统一的资源管理平台，具体包括水利基础设施云管理、数据资源目录服务、应用服务资源管理 3 个平台部分的建设。

4 水利信息资源整合共享的主要成果

经过试点，江苏水利信息资源整合共享取得了以下主要成果：

1）编制了《江苏省水利信息资源整合共享实施方案》。依据水利部对水利信息资源整合共享的要求，明确了省一级部署（省级）、四级应用（省、市、县、乡镇四级）的水利信息资源整合共享模式，按资源类型分阶段逐步实现集中部署，确定了信息采集与监控、基础设施、数据资源、应用系统、安全体系、支撑保障条件等方面的资源整合共享任务。

2）建成了统一集成门户系统。构建基于统一用户管理和 CA 认证的门户框架，建设统一门户，为各部门、用户按照角色权限提供统一接入点，实现单点登录。江苏水利统一资源门户正式上线，解决了多系统多次登录、入口分散的问题，实现了多业务系统的集成、协同与共享，全省水利系统用户都可以从统一门户一站登录，获取相应的各类信息资源的使用权，定制各自的应用与服务。

3）建立了水利数据资源目录服务。在各部门梳理业务需求的基础上，完成了信息资源的元数据和目录的编制工作，实施数据集成整合，建立综合集成数据库。建立了水利信息资源目录三级分类体系，开发了水利信息资源目录系统软件，为使用者提供统一的水利信息资源发现和定位服务，实现部门间信息资源的有效交换与共享。

4）建成了全省统一的信息采集、地理信息服务、视频监控和动态可配置交换等平台。平台技术标准一致，数据准确可靠，资源全省共享，在防汛防旱决策、水资源管理、水情预警预报、河湖管理和水利工程确权划线等业务应用系统中广泛应用。

5）扩建了省水利信息网广域网。江苏水利信息网按照省、市、县三级网络架构，租用移动、电信10 Mbit/s 带宽光纤数字链路，建成了以江苏省水利厅为中心，连接全省 13 个设区市水利（水务）局、9 个省属工程管理处、13 个省属市水文分局，以及市到县水利（水务）局、管理处工程站点的计算机广域网[8]，并进一步向基层管理所、乡镇水利站延伸。

6）构建了“水利云”服务中心。通过省水利数据中心建设，构建了江苏“水利云”，实现数据存储、服务器计算、数据网络等资源，以及数据存储备份、安全保障、运行维护管理的统一。达到国家信息系统安全等级保护三级的要求，灾难恢复能力达到信息系统灾难恢复第四级规范要求。“水利云”已经为行政权力系统、河湖管理工程、国家水资源二期工程、国家地下水监测工程、水情分析预警等项目提供云计算和云存储服务。

7）完成了内网资源整合（省水利厅办公自动化系统）。在内网建立了统一的资源管理平台，完善了厅协同 OA 和电子政务网门户，开发了移动办公系统，具备了公文管理、事务管理、内网邮件、归档管理、移动办公、即时消息等功能。建设了内网门户，整合省水利厅已有各类电子政务系统资源，发布相关政务信息，统一门户、用户、资源管理。

8）制定了信息资源整合相关的制度标准。通过资源整合关键技术研究项目，编制了水利元数据建设与管理、数据维护与更新、资源目录建设与管理、应用支撑平台等水利信息资源整合的内部应用规范。编制完善了省水利厅网络与信息安全事件应急预案，以及云平台应用、网络接入和机房管理等制度。

5 水利信息资源整合共享的主要成效

通过水利部信息资源整合共享省级试点工作，构建了全省一套网（全省水利信息网）、一朵云（水利数据中心）、一张图（水利地理信息服务平台）、一个库（水利综合数据库）、一个平台（统一应用平台）、一个门户（水利专网门户系统）和一套目录（水利数据资源目录），为智慧水利建设进一步明确了实施方案和实现途径，搭建了平台架构，建立了技术标准，制定了规章制度，强化了应用融合，培养了技术人才。主要成效如下：

1）规范了重点业务应用系统建设。信息资源整合共享为业务应用系统提供了一站登录、采集平台、视频平台、地理信息、数据交换、信息资源和虚拟化平台等大量基础服务，对新建业务应用系统提出了明确的资源共享要求，缩短了建设周期，降低了开发成本，提高了整体水平。国家防汛抗旱指挥系统二期工程的实施，扩充了信息采集内容，完善了防汛抗旱综合数据库，升级了业务应用系统，增加了应急移动指挥平台，提高了科学调度和应急处置能力。水资源信息管理系统一期已完成，国家水资源监控能力建设项目和水土保持监督管理与综合治理信息系统正在实施。河湖与水利工程管理系统初步设计已批复，农村水利信息管理系统、江苏水利展控中心等正在进行前期工作[9]。

2）推进了全省水利信息资源的共享。通过编制数据资源目录，对已建信息化项目的数据资源和部分业务应用系统进行整合。实现了基础设施虚拟化及水利数据资源化、应用服务化。建立了部、省、市、县的水利信息资源纵向通道，以及省级政府部门间的横向数据共享平台，分散在各级应用中的数据资源可实现共享，通过数据的积聚，从中发现新知识，创造新价值，提升新能力，使用新一代的方法和工具，释放水利大数据的巨大隐藏价值。资源共享技术已在南京市水务局、省江都枢纽管理处和江阴市水利局等单位得到较好应用。

3）促进智慧水利建设工作。在全面完成水利信息资源整合共享试点工作后，为充分发挥资源整合成果的效益和作用，通过省内外调研，结合江苏水利信息化的实际，出台了“江苏省水利厅关于推进‘智慧水利’建设的工作意见”。以信息资源整合共享为基础，确定了包括建设智能感知体系、智慧云服务中心、智慧业务应用三大任务的智慧水利体系，明确了江苏省今后一段时期水利信息化工作的方向[10]。

6 结语

水利信息资源整合是江苏水利信息化建设的重要基础工作，在推进过程中，形成领导主导、规划引领，重点推进、节点控制，协调督促、共同参与的良好态势，确保了水利信息资源整合省级试点工作顺利推进。通过系统总结试点工作，可为落实国家和江苏省大数据战略，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，同时，对下阶段工作，也有以下期许：

1）持续推进信息资源整合。建立科学的数据共享应用机制，做好与水利部和省政务平台的数据资源对接工作，推动水利数据在系统内及政府部门间的共享，为智慧水利提供全方位的数据服务。

2）加快智慧水利建设。拓展河湖资源、工程和运行等管理业务应用系统建设，推进河长制信息平台建设，建设省级水利综合展控中心，完善水利信息化制度标准体系，研究建立长效良性运维机制。

3）加强水利大数据应用。通过数据处理、管理和服务等大数据应用支撑服务，从数据的集中存储、开发增值，到建立统一数据开放门户，实现数据资产化、服务化、价值化，提升全流程的数据运营能力，以更好地沉淀出高质量、高价值的数据及数据模型，加速水利大数据的应用创新。