海河流域水利信息化建设初探

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·7P,．~l信息化·海河水利2011．No．3海河流域水利信息化建设初探范国辉，一，李巍．一，柳林，。(1．天津市龙网科技发展有限公司，天津300181；2．水利部海河水利委员会，天津300181)J摘要：水利信息化为流域供水安全、防洪安全、生态安全和流域综合管理提供了重要手段和技术保障，加速了水利现代化的进程。关键词：信息基础设施；数据中心；运维体系；流域中图分类号：TP399文献标识码：C文章编号：1004—7328(2011)03—0066—031发展概况3基础设施1．1主要成就3．1信息采集通过海河流域防汛抗旱指挥系统一期工程和(1)水文气象信息：通过卫星遥感一地面接收站2l世纪初期首都水资源可持续利用规划中的信息采集，还可与国家气象局、省市气象局和流域气象中化项目、京津地区重要水源地水资源实时监控系统心进行信息共享的方式获得。一期工程、海委电子政务一期工程、海河流域“水资(2)雨情信息：通过遥测、自动监测和人工监测源与水环境综合管理项目”(GEF)等项目的建设，海等方式采集：水位、水量等水情监测以自动采集为河流域水利信息化基础设施初具规模，水利业务应主，人工观测为辅。用系统建设逐步深入，水利信息保障环境逐步健全，(3)工情信息：以自动观测为主、人工观测为辅，重政务公开体系稳步推进，水利信息化行业管理逐步点中型水库、重要水利工程枢纽、主要河道、堤防以加强。及主要弓l水工程以自动观测为主，对大型水库实施1．2存在问题远程自动监视、监控、监测。地区发展不平衡，基层明显滞后；技术手段落(4)水质信息：通过自动监测、半自动监测、移动后，传输带宽不足；数字化程度低，整合共享不足；业监测和人工监测等多种方式采集。务应用分割，系统协同困难；安全隐患严重，运维保(5)地下水监测：主要有自动监测和人工监测两障薄弱。种方式。重点基本监测井采用自动采集方式，普通基2建设目标本监测井逐步从人工监测过渡到自动监测。在充分利用、整合、挖掘现有资源的基础上，建(6)灾情信息：通过卫星遥感、地面自动监测、移设布局合理、高度共享、快速反应的流域水利信息化动监测和人工观测方式采集。体系，提高各级水利部门的管理能力、决策能力、应(7)旱情信息：以数据共享、信息交换的方式汇急处理能力和公共服务能力。集流域内各个省级旱情中心的旱情监测信息。建成水利信息综合采集体系。满足水利业务应用(8)水土保持信息：通过地面自动观测、卫星遥需要；建成覆盖全流域的信息传输网络系统和视频会感监测和人工调查相结合的方式采集。议系统；建成完备的应急通信保障系统；建成海委和3．2信息传输网络流域内各省水利数据中心。实现水利重要信息资源的3．2．1信息传输共享；实现重点业务系统互联互通，实现跨业务系统继续完善通信基础设施的更新改造．通过租用的协同应用；建立完善的水利信息化保障环境。公网和自建专网相结合的方式，进一步完善水利部与海委、海委与委直属各管理局、海委与流域内省级收稿日期：2011-01—09作者简介：范国辉(1979一)，男，硕士，工程师，主要从事水利信息化水利部门宽带干线网和支线网，加快水利卫星通信规划、软件项目管理工作。网建设，增强应急通信保障能力，继续完善程控交换 范国辉，李巍，柳林：海河流域水利信息化建设初探·67·机系统，通过新建和改造等方式进一步完善蓄滞洪文、水利工程、水资源管理、防汛抗旱、水资源保护、区预警反馈通信网络。水土保持、水利行政管理等数据：专用数据库是以各3．2．2信息网络个单一业务应用为主，对共享需求较少的数据库。数(1)骨干网：在防汛骨干网的基础上，新建海委据中心通过新建和整合已有数据库两种方式完成数与河南、山东、内蒙古、辽宁等省(自治区)水利部门据层的建设。之间物理直联链路，新建海委与水利部、流域内省级3．3_3平台层水利部门之间备份链路。平台层主要实现数据交换服务及信息服务等功(2)局域网：按照国家水利信息网络节点4级划能。平台层的数据交换提供3种服务：同构和异构数分标准，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级网络节点均需建设水利业务外据库间的同步、结构化及非结构化的数据传递、与其网，Ⅱ级网络节点需建设水利政务内网，水利业务外他应用系统间的数据交换。平台层的信息服务面向网和水利政务内网之间实行物理隔离．水利业务外业务应用系统和用户，提供主题信息服务、信息综合网与因特网实行逻辑隔离。查询和业务功能接口服务。流域和省级数据中心作3．2．3视频会议为数据交换节点，通过水利部数据中心与其他部委完善海委与流域内省级水利部门视频会议系进行数据交换。流域和省市级节点与省级其他部门统，进一步扩大流域内各级水行政管理部门视频会和下属单位的数据交换，由各级节点按相关规定并议系统覆盖范围，实现县级以上水利部门全部互联遵从基本技术要求实施。互通，并完善视频会议环境。流域和省级数据中心基础支撑层建设应在充分3-3数据中心利用现有设备、设施的基础上改建、扩充：数据层中数据中心集水利数据存储、管理、交换、发布与各类基础数据库建设需根据各单位业务职能范围按服务等功能为一体．通过数据中心的建设，逐步建立相关标准建设：平台层建设需遵照水利部数据中心整个流域的水利数据管理、共享及服务体系，整合资技术要求，省级数据中心可结合地方政府相关规定源，综合利用水利信息资源，实现信息共享与交换、执行。信息发布、服务托管、安全管理等功能，达到全面服4应用系统务于水利业务管理、保证数据安全、降低业务成本、业务应用系统是水利信息化建设的核心内容，提高工作效率的目的，形成水利数据服务持续稳定在数据中心的基础上，综合设计防汛抗旱、水资源管的运行机制，最大限度地满足现代水利业务发展的理、水资源保护、地下水管理、水土保持和电子政务需要。等领域的应用，完成业务应用系统功能建设，实现重数据中心逻辑结构包括基础支撑层、数据层、平点业务系统互联互通、跨业务系统的协同应用，并通台层及与数据中心相关的安全体系和标准规范体过信息传输网络和数据中心实现海委与水利部、流系，与数据中心相关的安全体系和标准规范体系统域内省级水利部门的信息共享、业务协同。一在安全保障体系中规划。4．1防汛抗旱3．3．1基础支撑层结合海河流域实际情况，立足于洪水预报、防洪基础支撑层主要包括数据中心运行需要的机房调度、抗旱管理业务需要，提供各类防汛信息的服务环境、网络、服务器、存储设备、操作系统与数据库管手段，完成洪水预测预报，制订和评估防洪调度方理系统等。在充分利用现有设备、设施的基础上建设案，为防汛抗旱调度指挥决策提供依据和全过程的数据中心，并应符合水利政务内网和水利业务外网支持。重点整合、升级、新建洪水预报、调度模型，实的物理隔离、安全等级要求，机房环境应符合国家技现河系间的联合调度，实现省市、海委、水利部之间术标准的要求。洪水预报、调度和决策上报、下达的业务协作；基于3-3．2数据层旱情监测、遥感和经济社会数据，实现旱情信息分数据层由元数据库、主题数据库、基础数据库和析、统计和对比验证，提高旱情分析能力。专用数据库4个部分组成。主题数据库是基于数据4．2水资源管理仓库和数据挖掘等技术，从基础数据库或其他主题以水资源管理应用系统为核心，形成支撑海河数据库按主题抽取数据重构而成的数据库；基础数流域水资源管理体系的工作业务平台和决策支持环据库存储基础性的数据，主要包括水利空间、基础水境，为流域及省级水利部门实现水资源优化配置、高 ·68·海河水利20l1年6月效利用和科学保护目标提供支撑。业务应用应涵盖在此基础上。下一步工作将重点解决信息共享水资源信息服务、业务管理、调配决策支持以及应急和业务应用间协同互动的问题．同时开展以政务公管理等．重点对流域水资源量的评价、水资源开发利开、网上审批、电子监察、公文交换以及协同办公为用、水资源规划、水资源论证、取水许可、节约用水、重点的后续建设工作，进一步扩大业务系统的内容、计划用水等进行管理分析．强化流域地表水和地下功能及应用范围，推动电子政务从重建设轻应用向水的统一管理．促进水资源可持续利用。注重深化应用转变．省级水利部门可根据自身实际4．3水资源保护情况和本省技术要求进行建设。以水功能区管理为载体加强水资源保护，对流5安全保障体系域内的重要水源地、省界监测站、入河排污口、水功5．1安全体系能区进行水质监测、评价和统计分析，对水功能区、(1)物理安全：主要包括环境安全、设备安全等河道、水系和行政区划的水质达标率、达标河长、水方面。质类别、污染物入河总量等进行综合分析、评价，建(2)网络信息安全：主要包括隔离与访问控立水质扩散、预测、预警、动态模拟仿真模型，提高业制、通信保密、入侵检测、安全扫描系统、病毒防护务部门对水功能区的管理水平，增强应急反应能力。等方面。4．4地下水管理(3)系统安全：主要包括操作系统安全、应用系地下水管理应用系统依托海河流域地下水监测统安全等。采集站网，监控全流域地下水水位、水质和开采量等(4)数据安全：建立异地数据备份系统和本地备动态信息．实现地下水监测信息的实时监控、动态分份系统，其中流域数据中心需建设异地容灾备份系析对比、预测、预警、模拟仿真和信息发布，实时监测统，省级数据中心异地容灾备份系统可根据业务需流域重点地区的地下水位动态变化．通过遥感ET要和地方政府相关规定执行。实时监控农业种植区的地下水开采量。为地下水管5．2标准体系理辅助决策提供支持。加强标准化宣传工作，提高标准化意识；加强信4．5水土保持息化标准收集工作，形成适合海委的信息化标准体依托海河流域水土保持监测站网。水土保持管系，在信息化过程中重视标准的贯彻与运用。理应用对流域及各行政区域的水土流失现状进行多5_3运维体系时相动态监测，进行水土保持基础信息管理、水土流流域水利信息化运维重点从应用运维(各类业失监测分析、重点防治区工程及林草治理措施效益务应用系统和门户)、承载应用及数据设施运维(数评价、水土流失泥沙淤积分析、人为水土流失监督管据中心中各类硬件设施)和数据采集传输运维3个理、重点防治区小流域综合治理工程措施典型设计、层面开展，其中应用运维是核心，也是目前信息化运土地利用结构分析评价，建立相应的数学模型，为水维中最为薄弱的环节，必须通过专业化的运维体系土保持区域治理和小流域治理的工程设计、经济评加以保障。价和效益分析提供服务，提高水土保持监测、设计、6结语管理和决策的水平。围绕流域水利管理业务需要，通过水利工程建4．6电子政务设带动水利信息化发展、水利信息化促进水利现代海委电子政务系统一期工程在海委机关建成九化，为实现规划目标．提出建设海河流域防汛抗旱系大政务应用系统(综合办公、科技外事、人力资源、规划统工程、海河流域水资源管理系统、海河流域水资源计划、水政法规、财务经济、档案管理、党群监察和机关保护监测管理系统、海河流域地下水监测系统、海河服务)和两大门户网站(政务内网门户和水利业务门流域水土保持监测系统三期工程、遥感监测ET信户)，在委属各局机关建成三大政务应用系统(综合办息系统、海河流域水利工程管理系统、水利电子政务公、档案管理和规划计划)，各单位还根据需要分别建系统二期工程和水利数据中心等重点项目．为实现设了会计电算化信息系统、公积金查询系统等。水利信息化建设规划提供重要保障。