天津水务信息化的发展构想

2012-07-16邢华

水利信息化 2012年3期

邢华

（天津市水务局信息管理中心，天津 300074）

0 引言

水是人民生活息息相关的资源，让水业务部门更好地服务公众，利用信息化手段提升水务管理的效率，是水务信息化发展的根本目标。随着天津水务部分业务系统的逐步成熟，跨业务系统的信息共享需求增加，天津水务信息化的发展瓶颈也开始显现。

天津水务信息化发展开始面临转型期，转型不是抛弃而是提升[1]，是以完善的基础设施为依托，以信息为核心，围绕“2 张网、2 个平台、1 张地图、1 个中心”的建设，实现水务资源的高度共享，将健全的标准规范、组织管理和人才培训作为保障，构建安全、高效、开放的水务信息化综合管理体系。

1 天津水务信息化的现状分析

经过多年探索实践，天津水务信息化建设已初具规模。现有基础设施在水务数据的采集、传输，以及业务系统运行等方面提供了较为稳定的环境支撑；防汛抗旱、引滦入津工程管理等多项业务信息系统的顺畅运行，分别在各自的业务领域发挥了现代化管理的作用。随着业务需求的不断增加和深入，天津水务信息化在规划和应用方面的问题也逐渐凸显出来。

1.1 规划方面

1）缺乏统一规划、整体构想。现有各业务系统的建设多以本业务需求为出发点，独立运行，鲜有考虑各业务部门之间的横向关联，缺乏全局的整体规划。

2）缺乏标准化管理。在软硬件建设的兼容性、可拓展性、易维护性等方面缺乏建设的统一标准。

3）缺乏创新意识和前瞻性。部分业务系统仅针对当时的某项业务需求进行建设，未考虑到未来的业务拓展，具有一定的局限性和不兼容性，进而缩短了系统的使用年限。

4）缺乏跨部门协作。各级部门对信息化的认识需进一步加强，应进一步强化各部门之间的协调合作，合理配置资源。

1.2 应用方面

1）资源共享程度低。各业务系统独立运行，业务数据没有统一的标准，跨系统的数据共享困难，形成信息孤岛。缺乏统一的业务和政务应用访问入口，水务综合信息的发布和查询低效。

2）部分系统运行效率低。部分已建系统由于需求改变，或者缺乏可扩展性，无法适应已变化的业务处理流程，难以有效运行。

3）系统维护水平低。各系统独立开发，开发和维护队伍水平参差不齐，缺乏有效的系统管理和维护机制进行约束。

比较国内水利信息化发展趋势，现在水业务信息化应用领域，出现了显著的“信息标准规范化、资源共享化、网络一体化”的趋势[1]。国内水利信息化发展趋势如图1 所示。

图1 国内信息化发展趋势

同行业中，以上海市水务局为例，自 2004 年开始建设集气象、海洋、海事、水文、水利、供水、排水等业务于一体的水务公共管理综合信息门户。2009 年建成，通过 1 个集成平台、1 张监测网络、1 幅电子地图，水务管理部门可对全市主要河道、海塘、江堤和城镇供排水主要设施运行情况进行实时采集及监控，对全市水闸、各类泵站主要设施的运行情况进行实时监测和调度[2]。

2 天津水务信息化的特点

2.1 跨业务部门的信息共享需求明确

由于水务局局属单位较多，分布较广，各单位的业务范围根据河道、地理位置等有所区分，但不同单位之间又有业务交叉、数据共享的情况。例如：1）需要实时发送降雨量和二级河道的水位数据给防汛抗旱指挥部办公室（以下简称防办），但同时还需要水文中心提供一级河道的水位数据，在降雨或者汛期的时候，防办、排水管理处、水文等相关部门的数据共享需求会更加明显；2）水资源系统采集到的河道跨区界断面水质水量、污水水质等监测数据，水保等相关部门也有相应需求；3）防汛抗旱、供水、水污染、地震等应急事件的接警，报警，确警，应急事件响应、预案处理等均需要综合水务信息的支持。由示例可以看出，跨业务部门的流程处理和信息共享，各类水务信息的快捷查询和统计，将为协同办公、领导决策、应急响应等提供及时准确的信息依据。

2.2 GIS 在水务信息化业务中应用广泛

水务信息化是一个覆盖多行业、层面、应用的庞大系统工程，包括水利、供水、排水等行业，贯穿市区、区县等层面，支撑防汛抗旱、水资源管理、水环境整治、水土保持等多项应用，通过在 1 张电子地图中直接定位到某个或多个点，同时了解多项业务信息，就变得形象而且直观。运用优秀的数学模型，建立三维数字模型等，可以对将来某一时刻情况进行预测，同时依据 GIS 中大量已有的数据，还可以再现过去某一时刻的情况，以满足历史回溯和衍变、环境变化、灾难预警等应用的需要。

2.3 信息化建设统一规划布局

天津市水务局所辖业务范围广泛，业务功能划分明确，这就要求在信息化建设的过程中关注业务之间的关联性，对信息系统的可扩展性、开放性、兼容性等进行全面考虑。从整体出发，统一信息化建设的规划布局。因此，各类标准和规范的制定，使得统一规划布局从前期工作到建设维护得以实现。

2.4 综合型人才需求迫切

水务信息化集合了水务和信息化管理，具有水务专业知识的计算机管理人才将在水务信息化建设领域发挥更大的作用。

3 天津水务信息化的发展构想

3.1 总体框架

结合地域特点，天津水务信息化的未来发展趋势将以统一部署、统一平台、资源整合与高度共享为重点，大力推进“2 张网、2 个平台、1 张图、1 个中心”的建设，加强核心业务应用的信息化建设深度与广度，建成“功能齐备、兼容性强、覆盖面广的信息化基础设施，实用高效的水务应用，规范、合理、安全的信息化保障环境”为一体的水务信息化综合体系。天津水务信息化发展框架如图2所示。

3.2 重点建设内容

3.2.1 基础设施

根据数据涉密情况，将现有网络完善为 2 张网。一张是水务信息网，主要进行业务处理，将该网络与 Internet 连接，将可公开的业务数据发布到天津市水务局的公网门户中；另一张是综合办公网，主要进行非公开的行政办公处理，该网络与水务信息网完全物理隔离，即与 Internet 物理隔离。随着以后涉密数据的传输需求，还将建立涉密网络。

图2 天津水务信息化发展构想

另外，在网络安全建设方面需要加大力度，以保障数据的安全、高效、稳定传输。

3.2.2 水务应用

以协同办公、信息共享为目的，重点实现“2 个平台、1 张图、1 个中心”的建设。

1）业务管理平台建设。在水务信息网中，利用门户、SOA、RSS 等技术建成天津水务业务管理的统一平台。现有的防汛抗旱、引滦工程管理等业务系统，已在各自的业务领域发挥了较大作用，在保留现有系统不变的情况下，将各类非涉密业务中的共享资源集成到平台中，在展示层搭建水务业务管理门户，全局每位工作人员只需登陆该门户，就可以在自己的权限范围内查询到各类业务相关数据，实现在 1 个页面中掌控全市水务工作情况。

该平台的搭建为综合信息的查询和统计提供了统一的展示平台，根据业务需求进行各类中间件、Web 服务的划分，采用先进的技术建设，为以后更多业务流程和信息的集成提供灵活、可扩展的支撑平台，为信息资源共享建立良好的、具有前瞻性的基础架构。

2）综合办公平台建设。在综合办公网中，进行综合办公平台的建设，为非公开的行政办公业务提供统一的管理平台。以现有的 OA 系统为基础，将其作为综合办公门户，对统一用户管理和认证机制进行完善，将规划和计划管理等各类行政办公业务集成到该平台中，登陆平台，即可完成其权限范围内的各类事务处理，实现协同办公。

3）统一 GIS 平台建设。在水务信息网中，建立统一的基于地理信息技术、面向水务管理和决策的可视化动态综合信息管理系统，实现统一 GIS 管理。在全局同一张电子地图中，将天津市的河道、水库、海堤、蓄滞洪区、闸站、已建和在建的水利工程等的地理位置进行分图层标识，并将建设的概貌在电子地图中集中展示，将水情、工情、引供水调度、雨情、旱情、灾情、水库、社会经济状况等信息完整地集成到地图中，制作各类水务专题地图，分图层实现各类业务应用。有权限的用户进入同一个查询界面，就可以在自己的权限范围内查询到全市各项水务业务信息。未来的 GIS 应用均以该 GIS 平台为基础，在同一张电子地图中进行开发和集中展示。

4）数据中心建设。目前各业务数据库分别存储在各单位自有业务系统中，在保留现有格局不变的情况下，在水务信息网中，建立用于业务管理的数据中心，将业务管理平台中用到的共享业务、GIS 等数据存储在数据中心，实现分布式与集中式并存的数据管理模式。通过在数据中心建立分布式管理和访问平台，为业务信息应用建立全局的数据视图，实现业务数据的物理分布独立性、共享数据集中性、逻辑访问整体性、数据管理自治性和协调性。

对数据结构进行统一规划与定义，对各应用系统的数据访问和交换方式进行统一设计，确保数据命名约定、编码结构、数据语义、属性度量一致，便于跨多个业务系统的数据应用，实现全局数据共享。

5）其它水务应用系统的建设。在统一标准下，搭建天津市水务局异构视频监控系统统一管理平台，将采用不同视频压缩标准、格式，传输协议和数据库结构的异构视频监控系统集成到统一的管理界面中，实现视频资源共享、异构视频监控系统联网联控，并满足未来视频系统可持续扩展的需求。

建立信息采集中心，将各类采集数据以统一的标准进行过滤和存贮，满足不同业务应用的需求，避免出现重复采集、格式不一的现象。

对于现有的各业务系统，保持其分布式的运行模式不变，继续完善和优化已有系统，加紧建设新系统。在统一的规范和标准指导下，注重跨部门之间的交叉业务应用和资源共享，做到业务应用的实效性。

在水务综合办公平台的基础上，进行政务系统的建设，实现水务局和各区县水行政主管部门之间、不同政务应用系统之间的业务协同和信息共享。

3.2.3 保障环境

建立健全信息化保障环境，主要包括以下几个方面：

1）标准规范的建设。结合天津水务信息化管理实际，在流程、建设、运维、标准等管理方面形成完整的信息化管理规范，成为推进天津水务信息化管理机制完善的执行依据和建设指南。

2）组织管理的建设。建立高效的信息化管理体制及其组织机构，加强水务信息化建设的领导和组织协调力度，合理配置资源，实现流程统一、权责明确，全局规划、各负其责，形成信息化建设的合力。

建设分层的信息化人才培训体系，制定人才培养和交流政策，充分利用各种教育培训资源，形成与水务信息化进程相适应的综合型人才队伍。

3）安全保障机制的建设。配合各类安全防护技术和平台的综合应用，建立包括安全风险分析和防护，安全管理策略的完整的、纵深的安全防护体系，通过信息安全管理规定及各类专项安全管理规范的编制与执行，全面提高信息安全的管理水平。

3.3 优势体现

1）实用性和完整性。基于“2 张网、2 个平台、1 张图、1 个中心”的天津水务信息化总体架构搭建完成后，决策层及各级管理人员可对全市主要河道、海堤、闸站、水利工程等进行全面的监控。在 1 张电子地图上进行直观展示，提供各类运行参数和监测数据，对洪水演进等进行预测，实现实时监测和调度，在 1 个平台中即可掌握全市水务管理的所有关键业务信息。

2）安全性和稳定性。从结构设计、产品选择及网络管理等多个方面对基础设施进行统筹规划，并随着建设进程与时俱进，始终将基础设施的安全性、稳定性作为重要的设计依据。

3）前瞻性和可扩展性。通过对异构信息系统的有效整合，提高系统间的数据交互、信息共享水平和业务处理效率，提升管理水平，为未建的各类信息系统提供标准化的可扩展的基础平台。

4）先进性和规范性。天津水务信息化的整体构想，已充分考虑到未来扩展的需要和原有投资的保值，技术选型选择当前先进的和适度超前的信息技术。同时，统一的标准和规范的制定，高效的信息化管理机构和制度的形成，将为信息化建设提供强有力的支撑。