北京市水务数据资源管理与服务系统的设计及实现

尹晓楠

（北京市水务信息管理中心，100038，北京）

随着信息技术的飞速发展以及业务需求的日益增长，水务部门面临更高的发展要求。目前，北京水务数据资源体系在数据资源存取、运行效率、开发利用等方面还存在着一些问题，现有建设成果距离“人文水务、科技水务、绿色水务”的发展目标还有很大差距，尚无法全面支撑“智慧水务”提出的应用需求。

在国家对水利事业高度重视的新形势下，北京市水务信息管理中心以水务数据资源整合共享为核心，积极推动数据资源管理和服务系统的建设，推进北京水务信息化资源的整合共享，促进业务的协同应用，加强机制体制创新和信息技术的深入应用，为全面实现北京水务现代化提供有力支撑。

一、建设目标与内容

1.建设目标

北京水务数据资源管理和服务系统的总体业务目标是以《北京水务数据资源管理和服务系统顶层设计》为指导，从数据资源应用共享的角度出发，以整合、共享、服务为宗旨，充分运用数据治理思想，借鉴当前大数据技术的精髓，对原有市水务局中心库、共享交换体系、数据服务体系和数据管理体系进行优化改造，进而形成“结构清、数据明、使用畅、管理范”的数据资源服务体系。

2.建设内容

项目建设内容主要包括完善数据管理办法及技术规范、梳理完善水务综合库、数据交换梳理优化、建设数据资源服务系统、开发可视化数据资源管理系统，实现对数据及服务的全方位可视化管理，见图1。

（1）完善管理办法和技术规范

在遵循国家法律法规及水利行业规范标准的基础上，充分考虑北京水务数据资源的特征和业务管理应用的需求，按急用先行的原则，分层次制定《北京水务数据模型规范》《数据分类与编码规范》《元数据规范》等3类规范，指导和规范北京现在及未来5年内的数据资源建设和技术框架建设。其中，《北京水务数据模型规范》规范数据库结构标识与定义，《数据分类与编码规范》规范北京水务数据资源的数据分类和数据编码，《元数据规范》规范北京水务元数据和信息资源目录。

制定《北京市水务数据资源管理办法》，明确数据资源管理和应用的内容及流程，将制度化管理作用于数据生产、汇集、存储、应用全生命周期，重点强调管理的职责和绩效，通过管理办法约束和评价数据资源管理和应用水平。

（2）梳理完善水务综合库

图1 项目建设任务内容

梳理现有水务综合数据库、基础水数据库、行政审批数据库，形成信息资源目录，建立面向对象的统一水务数据模型，以基础水数据库的对象编码方式为基础，统一对象编码，补充缺失对象，建立对应关系，以元数据形式动态管理信息资源目录，优化存储结构，提升水务综合库的利用效率和综合业务支撑能力。

（3）数据交换梳理优化

①梳理交换数据正源

通过对水利部、北京市水务局分中心、其他市级单位25个前置节点的水文水资源数据、供排节数据、水环境数据、工情数据、代码表数据等实时监测数据、统计分析数据和基础数据的正源梳理分析工作，明确北京市水务局中心数据是交换数据的唯一源头。

②优化数据交换流程

梳理分析数据交换的规模、类型、频率、源头等，按照与综合库数据模型一致的数据分类方式，以水利数据对象为主线，依照业务、数据交换频率等要素对交换数据进行数据分类，并梳理分析每一类交换数据的唯一数据源头，获取交换数据分类。在分类和正源的基础上，通过流程拆分与聚合，对现有数据交换流程进行优化配置。

③开发数据报送程序

开发统一的数据报送程序，按照数据报送规则和数据质量检查规则，自动从分中心业务系统中抽取数据，存放到前置节点数据库。数据报送程序可根据各分中心业务系统和前置节点的数据库环境与数据本身的特殊情况提供定制化程序功能，满足各分中心的个性数据报送需求。

（4）建设数据资源服务系统

遵循“利旧”原则建设水务数据资源服务系统，补充属性数据服务，实现水务数据资源的图属关系一体化应用，提供新的数据共享机制。系统建设内容主要包括水务数据资源服务框架和数据服务的开发工作、企业服务总线中间件基础软件采购和服务运行平台的部署调试等。

（5）开发可视化数据资源管理系统

提供数据查询、成果展示以及数据管理等功能。用户可以根据水务对象分类查看基础数据、监测数据和业务数据，查看已发布的属性数据目录和空间数据目录，根据实际需要在线提交申请并打印申请表单，并可查看水务信息资源建设成果内容。基于元数据管理模式的数据管理功能，可提供数据库表关系、数据检核规则、编码规范以及资源目录等基础元数据的管理和维护功能。根据用户权限与功能划分，系统包括以下几个部分：元数据管理、数据管理、基础配置、数据交换与服务监控、数据资源成果和系统门户。

二、可视化数据资源管理系统建设方案

1.系统架构

基于北京市水务局内网建设可视化数据资源管理系统。系统采取统一的数据访问、业务逻辑和Web应用分层架构体系，通过数据资源管理、元数据管理、数据元管理、信息资源目录管理、信息资源目录服务、架构管理与控制、系统维护管理等功能，实现对北京水务数据资源、北京水务元数据、信息资源目录的管理和应用，以及对北京水务数据资源体系架构的管控（见图2）。

2.系统功能

（1）可视化管理功能

以一定的可视化模式为基础，开发定制可视化功能模型和界面模型，采用易于理解和视觉识别的图形和符号提供系统功能。

（2）一体化管理功能

提供包括全体数据资源、元数据、数据元、信息资源目录、架构管控等一体化管理维护功能。

（3）监控跟踪功能

提供监控和跟踪北京市水务局综合库、数据交换、数据服务等数据资源的软硬件环境运行状况和数据状态的功能，以图形和表格的形式对监控信息进行可视化展示。提供对数据运行状况和数据状态按照既定条件进行统计分析的功能，以及对于异常运行状况报警提示、统计分析、提供处理机制的功能。

（4）信息资源目录服务功能

提供信息资源目录服务功能和目录服务接口功能，包括：

①数据存储管理和应用

实现对综合库表、字段、记录等主要数据存储结构和数据的描述。

②数据交换管理和应用

掌握数据的交换业务逻辑（源头及目的）、数据处理规则、数据交换状态情况。

③数据服务管理和应用

掌握数据服务业务逻辑、数据服务规则、数据服务状态情况。

④信息资源目录服务接口

开发数据资源管理系统与数据库、数据资源服务系统、基础水信息平台、数据交换平台之间的系统接口。实现各系统和平台的数据查询服务和数据操作服务。实现数据库、数据资源服务系统、数据交换平台、基础水信息平台与数据资源管理系统的数据集成和功能集成。

（5）数据资源建设管控

提供对北京水务数据资源建设步骤和流程的管控。包括综合库建设管控、数据交换体系建设管控、数据服务体系建设管控等功能。

三、结 语

图2 可视化数据资源管理系统架构图

北京市水务数据资源管理与服务系统的建设基本实现了预期目标，基本梳理清楚综合库数据情况，建立了新的数据库模型，优化了共享交换平台，提升了共享交换的性能，建设了数据资源服务系统，通过数据服务方式对其他应用提供服务，打造了可视化管理系统，实现了对数据资源全生命周期的可视化管理。完成系统搭建只是第一步，后期要依照管理办法和技术规范，保障数据资源可持续、有序发展。 ■