水利信息系统设计中若干问题解决方案探讨

水利信息系统设计中若干问题解决思路探讨陈子丹刘业森作者简介：陈子丹，水利部水利信息中心,教授级高级工程师，主要从事水利信息化建设与管理工作。

刘业森，北京星球数码科技有限公司，水利事业部2011年，以中共一号文件的出台和中央水利工作会议的召开为标志，中国的水利事业进入了一个大发展大跨越的时代，中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定，为今后一个时期的水利工作指明了方向。

进入“十二五”以来，水利信息化工作也遇到了前所未有的发展机遇，国家防汛抗旱指挥系统一期、全国水土保持监测网络信息系统等在建工程的先后完成；以2011年12月31日为基准时点，包含河湖、水保等六个主题在内的水利普查工作全面开展；国家防汛抗旱指挥系统二期、国家水资源监控能力建设项目、全国地下水监测工程、中小河流水文站网建设等一大批新的信息化基础建设工程相继启动。

在此的形势下，如何强化水利信息系统建设全过程科学管理，切实提高投入产出效益、尽快形成对现代水利的整体支撑能力，许多问题亟待优先探讨和加以研究。

本文针对信息资源、顶层设计、技术路线、信息安全等方面的问题提出改进思路。

一、加强信息资源整合与规划数据是应用系统的核心,是信息资源的载体。

要基于多级基础水信息平台支撑现代水利管理，体现出“科学决策、智慧管理”的特征，充分体现信息资源复用与共享价值，切实提高信息系统建设的整体效益，在系统建设前进行水利信息资源规划尤为关键。

通过对信息资源进行规划，将系统所涉及的全部数据资源与信息进行系统分类，全方位地解决领域业务范围、内容的界定。

完成业务模型的结构化完整表达，厘清各项内部或外部业务/事务的数据内容、运转流程、角色分配、运用场景等各逻辑关系。

目前，水利数据使用中数据资源缺乏、应用水平不高、数据重复购置等问题仍较普遍。

基于此，水利部发布了国家、流域、省级等各级水利数据中心建设的基本技术要求，力求在进行信息资源规划的基础上，通过在建工程改造和升级，逐步整合既有分离的各业务系统，分阶段、有步骤地构建基于统一应用支撑平台、一体化的数据模型、统一门户、便捷高效的水利信息化工作环境，着力提高业务/ 事务间的协同效率、可视化表达、数据分析、趋势推演等决策支撑能力，实现水利管理从数字化到信息化、信息化到智能化的梯次提升。

相关信息系统的建设也应该围绕这个方向，加强信息资源规划，以数据模型，尤其是空间属性一体化数据模型为基础，采用服务方式进行数据资源的发布；建设共享发布平台，为水利数据中心建设提供技术支撑。

目前在水利普查数据采集平台和水资源监控平台方面都在贯彻着这种思路。

二、注重数据持续更新机制数据资源的现势性在很大程度上决定了软件系统生命力水平，数据更新周期相对于业务或事务处理周期的匹配程度，决定了系统工作的有效性。

如何设法保持数据资源的常用常新，始终是一个信息系统能否持续提供业务化服务最为重要的预先考量和安排。

通常水利业务所需数据可按获取频次和获取方式的不同归结为三大类：一是来自物联网对管理对象的直接感知信息，如河湖的当前水位、工程运行工况、用水户取水退水量等；二是定期调查或批次交换的外部信息，如水利普查成果、基础测绘资料、遥感数据等；三是水利业务/事务协同过程中不断被插入、伴生或衍生的信息，如行政许可申请与办理、专项研究或论证过程产生的中间和最终结果等。

目前已有的大多数业务应用系统，对这个问题的重要性认识不充分。

在系统设计阶段对系统未来运行过程中的数据更新机制缺乏完整的考虑，导致信息维护更新工作的缺失，系统上线后伴随着时间的推移，信息系统也就由现势系统逐步沦落为历史系统，系统难以从演示系统真正转变为业务运行系统。

所以，在信息系统设计中，要在信息资源规划成果的基础上，认真分解信息特征，为信息持续更新留有接口。

此外，数据组织与数据更新过程中还需着力解决好数据时空尺度处理问题，保持多源数据时空基准的一致、解决好数据粒度的匹配或同化，可有助于提高系统应用的智慧水平，只有这样才能最大限度地体现信息经过复用与深加工获得的增值。

三、做好业务软件系统的顶层设计当前，多个信息系统建设工程同步建设、并行推进，勤奋树烟囱、着力建孤岛现象不断重演和加剧，造成了资源的浪费。

比如，目前许多用户，每建一个单独的业务信息系统就独立建设一个数据库，既占用资源、又增加系统间集成的难度。

而且大部分信息系统开发建设由终极用户委托，不同业务系统建设各自为政，没有理清分项职责定位的方式，无法实现有序推进系统新建、旧系统迁移改造为一体的渐进式整合。

必须集中力量强化软件系统建设的顶层设计，协调好相关系统之间的层次关系，做好信息采集、数据管理、应用支撑、信息共享、业务协同的统筹，规划好系统建设与运行维护，兼顾好信息安全管理与应用流程便捷，做到技术标准的与行政规章协同推进，切实做好全域资源的整合。

应该在信息系统顶层设计框架中，以逐步将分散管理的系统运行环境做适度整合和集中，最大限度地运用好自有和他有两种资源为思路。

要考虑两方面的问题：一方面，业务系统在总体业务框架中的位置和地位；另一方面，应协调好业务需求与水利信息化主管部门总体规划的关系，按照业务应用部门所提需求，结合信息化主管部门的统一资源整合的路线，开展系统设计。

四、系统的开放性与标准化问题当前，许多软件系统建设着重于自身需求的满足，对相关业务的利他需求的考虑相对不足，导致专用系统多通用系统少、强调个性需求多考虑共性需求少，在信息资源流转的诸多环节还不同程度地存在重复建设问题。

系统开放性是指系统设计与开发过程中具有开放性质的措施和形式，留给未来或他人有相当多的功能拓展空间。

在新系统的开发、旧系统的升级改造中注重系统设计与实现的开放性问题，尽可能多地赋予其功能、性能、适用范围等兼容与拓展的空间，相应延长系统正常的生命周期，有效提高系统建设的投资效益。

统一信息系统平台内部、系统内与系统外，业务逻辑乃至服务的标准化，是基于统一平台构建多业务/事务协同系统能否成功的关键因素，在信息系统建设中，要时刻学习水利行业相关数据结构、软件设计等标准和规范，使软件系统符合统一的水利信息标准要求，从技术实现角度解决资源共享和最大范围的业务协同问题。

五、技术路线选择上的先进性与适用性所谓“先进性”，是指该技术在当前具有先行、先导、先锋的特征。

通常在任何一方面能解决以往不能解决的问题，提出别人未提出的想法，都是先进的。

但现实工作中往往技术选型上可能是先进的，但实际应用效果不尽理想，在适用性上存在明显欠缺。

适用性又称“一致性”，常用来评估信息化发展战略对水利管理环境的适应程度，适用性对于信息化发展战略分析与战略方案的评估与筛选是不可或缺的。

近年，随着水利信息化项目投入的增加，系统建设过程中盲目追求技术先进性的倾向时有发生。

因为信息技术具有变化快的特征，在系统建设过程中要合理设置系统生命周期，在技术选型、软硬件配置准则制订的过程中注意处理好上述关系。

在信息系统建设时应始终坚持将适用性放在先进性之上的选择准则。

今天可能是先进的技术明天就因成熟度不够被快速淘汰的情况不乏例证。

因此，在信息系统建设过程中追求先进性总是相对的，追求适用性是永恒的。

六、兼顾常态业务应用与突发事件应急处置需求历史的经验表明应急处置能力和水平的高低决定于常态准备的充分程度，而应急状态又与常态工作在节奏和流程上存在巨大差异。

常态工作追求工作的规范性、连贯性、稳定性和长期绩效，重点关注成熟业务模式下系统功能的有序扩展，系统的渐进式开发、业务内容的不断深化、表现形式的丰富和系统环境的升级运用等。

而应急状态下需要处理的工作常常具有不可预见性，追求的是及时性、针对性、有效性，要求在最短的时间快速做出利弊选择，着重围绕突发事件的事前预案编制、事中的基线跟踪、积极处置和应对，事后的效果评价与预案完善和修编开展工作，通常无法按常态下的流程或环节执行。

鉴于这样两种完全不同的应用追求，要在同一系统中予以兼顾是对系统设计者准确认识和恰当把握能力的极大挑战性。

在信息系统设计中，要考虑到易用性和灵活性，既要保证常态业务的易用性，又要考虑在突发事件应急处置中的灵活性。

这就要求信息系统从以往侧重展示查询，逐步提高科学分析、业务预测能力。

即实现水利数据从“看”到“算”的提升。

只有这样，才能在不可预见的突发事件发生时，具有一定得应急处理能力。

七、增强信息系统安全设计水利管理作为政府职能既具有公益性又具有很强的不可替代性，信息系统涉及的信息内容既有非涉密信息也有涉密信息。

目前很多水利信息系统在安全防范方面的工作稍显不足，应在信息系统设计中，依照水利信息化顶层设计的统筹与规划，按照信息系统建设的总体框架，明确合理地界定水利信息系统的安全等级、密级保护类别、系统安全域的划分、系统安全保护措施等，使系统安全始终处于有效控制之中，防范重大安全事故的发生。

八、注意系统后期运维工作目前，水利业务系统的各级用户，信息化人员相对缺乏，造成了软件系统的后期运维工作难。

因而在信息系统建设之前，就需要规划好系统建成后的运维工作。

有几种途径可以有效解决这种问题，（1）将软件系统维护与用户相分离，由软件系统开发单位来维护数据与软件更新；（2）采用优势部门托管的方式，由运行维护信息化部门统一维护和管理；（3）采用分布式软件部署，由第三方企业来维护数据库和服务器，业务部门只安装客户端即可，不需要过多考虑维护成本，企业的业务模式则由提供产品为主，转变为提供服务为主。

结语在上下协同共同建设的大型水利信息化工程项目日渐增多、多个在建工程齐头并进开展建设、新技术发展日新月异的情况下，软件信息系统设计要跟随国家对水利信息化的总体规划思路：强化资源整合、逐步消除信息孤岛，提高信息化建设的整体效益等方面。

为水利信息化工作提供有力的技术支撑。