水资源管理支撑环境建设(朱庆平)DOC

71 水资源管理支撑环境建设 水利部新华国际工程咨询公司总经理 教授级高工 朱庆平

一、国家水资源管理系统支撑环境 国家水资源管理系统由信息采集与传输系统获取监测数据，以网络、安全、存储、操作系统等系统软硬件为基础，以建设和开发各类数据库为核心，以统一的应用支撑平台为框架，以开发三类应用系统为关键，以信息安全体系和标准规范体系为保障，面向水行政主管部门、政府及相关部门、社会公众、取用水户等提供服务，实现水资源管理工作的互联互通、信息共享、业务协同。 通信与计算机网络系统 通信与计算机网络是各种业务信息的传输平台,为各级水资源管理机构之间数据、图像等各种信息提供可靠的传输通道。 基础平台 基础平台是整个系统运行的软硬件环境，包括操作系统、存储设备、安全设备、应用服务器等等基础设施。 数据管理平台 为应用系统提供数据支持，包括各种实时监测数据库、业务数据库与基础数据库等水资源管理数据库，以及实现数据交互与服务的信息资源目录体系和数据共享与交换平台，是整个系统架构的主线。 应用支撑平台 处于系统软件与业务应用系统之间的支撑软件，用于支撑应用系统的开发、部署和管理，由成熟的中间件软件以及可重用的应用组件组成。 门户 所有应用系统面向最终用户的统一入口，系统内业务人员通过企业级的应用门户访问所有应用，社会公众与企业通过公共信息门户访问相关网站。 72

信息安全体系 建立起完备的安全体系，从各种不同的方面入手保证系统的安全性，包括网络安全、系统安全、数据安全与应用安全等方面。 国家水资源管理系统是一个应用广泛、用户众多的复杂系统，需要多学科、多技术÷的支撑，其中数据的自动采集、传输、大容量数据存取和处理、智能化信息提取、动态互操作、地理信息系统等技术是其技术基础。软件系统开发建设采用多层结构化软件系统开发技术架构，使得系统各个部分既相对独立又有机结合。

二、通信与计算机网络系统 计算机网络系统是各种业务的运行平台,为各级水资源管理机构之间数据、图像等各种信息提供高速可靠的传输通道。 为支撑水资源管理系统的正常运行，计算机网络系统需要覆盖水利部、流域机构、省、地级水资源管理机构，根据水资源管理的信息流程和行政管理体制，结合网络管理的需要，整个网络由骨干网、流域省区网、城域网和部门网构成。 骨干网：水利部机关与7个流域机构、31个省（自治区、直辖市）水利（务）厅（局）及新疆生产建设兵团水利局之间的宽带互联网络； 流域省区网：流域和省（自治区、直辖市）与所辖的地市级水利（务）部门以及流域和省（自治区、直辖市）之间的互联网络； 城域网：同一城市异地办公的水资源业务管理部门之间的互联网； 部门网：水利部、流域管理机构、省、地市水资源业务主管部门的局域网系统。 通过部门网的建设，完成终端用户接入，实现对各种资源的访问；通过城域网的建设，实现流域、省（自治区、直辖市）网络中心和同级同城异地水资源管理单位的互联互通；最后，通过骨干网与流域省区网的建设，实现全国各级水资源管理单位与水利部、七大流域的互联互通。 在对现有的水利系统、国家电子政务、国内公用计算机网络情况进行综合调研与分析的基础上，提出本系统将依托“国家防汛抗旱指挥系统”、“水利电子政务”“国家电子政务外网”等网络基础搭建通信与计算机网络系统。 国家防汛抗旱指挥系统：实现了水利部与直属单位、7个流域机构及各省（区、市）水行政主管部门的宽带互联；流域机构到所属单位的网络基本建成；部直属单位、 73

省（自治区、直辖市）以及260个地市级水行政主管部门基本完成了计算机局域网的建设。 国家电子政务外网：位于北京的所有和水利有关的部委之间已建成1G带宽的带宽；从中央机关到各省之间实现155M宽带；31个省中约有20个省已经完成到县的骨干网的建设。 水利电子政务系统：前期建设的水利电子政务系统，已经完成了覆盖水利部、流域管理机构的计算机网络建设。 因此，目前尚未建设，需要由本系统建设的网络主要包括：部分流域机构到所管辖省（区、市）的骨干网、部分省（区、市）到其所属地级市的骨干网、73个地市级水行政主管部门的局域网等，其中骨干网的建设，主要是依托于国家电子政务外网。

三、数据管理平台 在国家水利数据中心框架基础上，建设水资源数据管理平台，完成对水资源信息的汇集、存储与交换，形成可用的水资源管理信息资源，通过提供各类信息服务，实现水资源管理信息资源的开发利用，达到规范信息表示、实现信息共享、改进工作模式、降低业务成本和提高工作效率的目的。 数据管理平台需要整合水资源数据资源，建立包括资源目录体系、指标体系、分类体系等的水资源数据标准体系；建设国家水资源综合数据库、元数据库和信息资源目录系统；开发数据共享与交换平台，实现异构、跨平台系统间的信息交互；建设水资源数据管理平台运行环境；建设安全体系等。 国家水资源管理系统一期工程水资源数据管理平台由国家水资源数据管理平台、流域分平台和省、地市等节点构成，在水资源信息汇集、存储、处理和服务的过程中发挥核心作用。 （一）、数据管理平台存储体系 与水资源管理业务组织形式相对应，系统的数据管理平台是分级分布式的。国家水资源管理系统水资源数据管理平台由水利部的水资源数据管理平台和7个流域机构的二级分平台、32个省级三级分平台、及333个地市级的四级分平台构成，根据业务需要采用“集中存储和分散存储”相结合的信息存储体系。 流域、省、地级等水资源数据管理平台存储本级水资源信息，辅助本级水资源管 74

理部门完成水资源管理与决策功能；并发挥承上启下的作用，汇总上报所辖区域的水资源业务数据和信息，并将上级的业务指导、政策法规执行、下达到下级水利部门。 （二）、数据库结构 依据“统一规划、统一标准、统一设计、数据共享”的原则，将国家水资源管理系统数据信息分成实时监测数据、业务数据、基础数据和空间数据、多媒体数据五大类，所有数据均包括本系统监测的数据和从外系统接入的数据。1）实时监测数据：本类数据又包括两个子类型，一类是通过自身系统直接采集的，包括取水、输水、供水、用水、排水等水资源开发利用方面数据，以及水源地、行政边界河流断面等的实测数据，一类是其他系统采集，通过数据管理平台交换接入到本系统的，包括旱情、水文等方面的数据； 2）业务数据：在业务应用系统处理过程中产生与需要的业务数据，包括取水许可管理、水资源费征收使用管理、计划用水管理、地下水管理、水功能区管理、水源地保护、入河排污管理、水调业务处理等各类与水资源管理业务相关的数据； 3）基础数据：实现业务处理需要的水资源、生态及经济社会基础数据，包括水资源评价、基础水文、经济社会、生态环境、水资源工程等水资源管理相关基础信息，这些数据一是通过外部交换的方式提取到本系统中；二是采用人工录入的方式进入本系统。 75

取水监测数据库入河排污监测数据库水源地监测数据库行政边界监测数据库

取水许可数据库

国家水资源管理系统数据中心

业务数据库

水资源保护数据库

水文监测数据库水资源费征收使用数据库水功能区数据库水源地数据库项目论证数据库入河排污数据库水调业务数据库

实时监测数据库

空间数据库

水资源工程数据库基础水文数据库经济社会数据库

基础信息数据库

水资源评价数据库生态环境数据库水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水水

旱情监测数据库多媒体数据库

水水水水水水水水水水水水水水水水水水

水水水水水水水水水水水表示本系统建设数据库

表示外部接入数据库

数据管理平台分类结构图 76

4）空间数据：为描述所有水资源要素空间分布特征的数据库，主要包括行政区划、城镇与农村居民点、地形、河流、水系等国家基础地理层面信息以及包括水资源分区、取水口、输水线路、供水水厂、入河排污口、用水户、监测站点、水资源工程、机构分布等水资源基础层面信息。 5）多媒体数据：水资源管理过程中涉及的图形、影像、声音、视频等多媒体数据。 水资源管理所涉及的数据类型包括数字、文本、图形、影像、声音、视频等；从时态性又分为静态数据和动态数据。 实时监测数据库和业务数据库是从下而上逐级传输，上级数据平台包括下级平台的所有基础数据，而基础数据库、空间数据库、多媒体数据库一般根据需要部署本级相应数据库即可。 如上文所述，本系统建设的数据库分为两类，一类是本系统直接建设的，另外一类，包括水文监测、旱情监测、经济社会、生态环境等数据库都是外部接入方式实现的。 （三）、信息资源目录体系 信息资源目录体系用于采集、存储、使用和管理信息资源目录内容，通过元数据信息的定位和发现机制，实现信息资源的共享。信息资源目录体系由标准、数据库、目录等要素构成。 信息资源目录体系提供编目、注册、发布、查询等服务，包括目录维护、用户管理和交换接口等功能。编目服务提供信息资源元数据的编辑功能，按照主题、行业、专业等设置信息资源分类；注册服务提供地址注册功能，对注册的目录内容进行审核校验和管理；发布服务提供发布目录内容功能；查询服务提供人机交互方式的目录内容的查询功能；目录维护用以维护目录内容和目录中心地址信息库等。 通过信息资源目录体系的建设，可以定位和标识水资源管理业务的各种信息资源，为信息资源共享和利用提供支持。 （四）、数据共享与交换平台 数据交换与共享是通过统一的规范和标准，消除由于应用范围、构建方式、系统结构、数据资源等方面所产生的各应用系统、数据库间的差异，实现信息的高度共享与交互，保证数据交换的透明、简便、可靠、安全。 数据共享与交换平台总体要求包括：平台与业务系统相对独立、平台的统一性、