甘肃水利信息共享互用平台建设及特点

李永峰

（甘肃省水利厅信息中心，730000，兰州）

甘肃水利信息共享互用平台建设及特点

李永峰

（甘肃省水利厅信息中心，730000，兰州）

甘肃省水利厅以新技术为基础，按照“共享互用、动静态结合、二三维联动”的总思路尝试开展甘肃水利信息共享互用平台关键技术研究与应用，开发建成甘肃水利信息共享互用平台及“掌上甘肃水利”APP，使甘肃水利由传统水利向现代水利、数字水利、智慧水利迈出了关键一步。

水利信息化；共享互用平台；互联网新技术；甘肃

Abstract:Studies has been made on key technologies of applying information-sharing platform for water management in Gansu Province,in accordance with the general ideas of“data sharing and combination of dynamic and static information with two and three dimensional linkage”.Information-sharing platform and APP of Gansu have been developed that marks a big step from traditional water management to a modern,digitalized and smart water governance.

Key words:water conservancy informatization;information-sharing platform;new internet technology;Gansu

一、研究背景

甘肃水利信息化建设起步于“十五”期间，经过多年努力，全省水利行业信息化建设已初具规模，发展建成众多应用系统，一定程度上促进了水利事业的发展。但这些系统大多分散建设在各地区或各业务部门，客观上形成以地域、部门、网络、架构等为边界的“信息孤岛”，加之缺少信息共享的统一规划、标准规范及政策法规，各系统技术体系不一致、规范性差，存在数据鸿沟和信息壁垒，严重制约了甘肃水利信息化健康、协调、可持续发展。

近年，在国家大数据战略和“互联网+”行动指导下，甘肃省水利厅通过对水利行业信息化建设进行深入探索和研究，明确以信息化技术为手段、以整合水利业务为抓手，按照水利部《加快推进水利信息化资源整合与共享指导意见》《水利信息化顶层设计》《水利信息化资源整合共享顶层设计》《甘肃省水利信息化发展“十二五”规划》要求，尝试开展了甘肃水利信息共享互用平台关键技术研究与应用，平台采用云计算、大数据、物联网、移动互联、二三维GIS、三维模型等主流技术，探索解决水利信息化建设中的“信息孤岛”现象、低水平重复建设、资源共享难等问题。

二、设计目标

甘肃水利信息共享互用平台关键技术研究与应用主要以提高水信息利用效率和效能为目标，以整合开发水信息为核心，以水信息采集、传输、共享、服务为手段，通过“一张图”“一个平台”，实现全省各类水信息之间的互联互通、资源共享和业务协同，为水行政决策和水业务管理提供信息支撑和保障，为水利用户提供权威、可靠的数据服务和应用服务，促进水利职能部门管理与决策的精细化、智能化、科学化。

1. 甘肃水利地理信息服务

采用SuperMap二维平台和Sky-Line三维平台技术，与甘肃省测绘地理信息局合作，搭建“天地图”甘肃省水利厅前置服务系统，建成了涵盖全省矢量地图、影像地图、水利专题地图、三维场景图的水利地理信息服务系统，可为全省水利行业提供水利空间数据和影像地图、二三维地图、地形场景服务。

2. 甘肃水利信息共享互用平台

以地理空间数据库为基础，以二三维GIS地图服务为支撑，运用系统科学与系统工程理论，科学管理、综合分析应用具有空间内涵的地理数据和水利专题数据，为甘肃省水利工程设施管理、雨水情监测、抗旱防汛、水资源管理、水行政决策等重点水利业务提供一站式信息共享服务；应用先进的三维地理信息技术和三维建模技术对全省地貌、重要河流、重点城市完成三维场景建设，对全省重点水库、灌区等水利设施完成虚拟模型建设。

3. 甘肃水利行业大数据分析挖掘与应用

甘肃水利行业大数据分析挖掘与应用主要以2011年第一次全国水利普查甘肃省水利普查基础数据和空间数据为基础，结合水利二维GIS地理，以“高效融合、集约共享”为原则，以“一张图”为应用背景，整合资源、图表联动，构建融合空间、物理（静态）、动态和统计为一体的水利基础信息应用平台，全方位提供水利业务应用服务，为科学制定水利发展规划提供基础服务和支撑，为全省水利行业用户提供最权威、最详实、最精准的水利信息大数据。

4. 甘肃水利信息移动平台APP应用

基于移动GIS专题图，完成基于Android和IOS两个平台的手机和Pad共4个APP应用的“掌上甘肃水利”开发，为全省水利移动用户随时随地提供水利工程、水资源、水文信息等水利相关信息的查询、地图定位和统计分析，提供全省雨情、水库和河道水情及工情等相关动态信息的实时展示、预警及辅助决策，为水利行业用户打造一个信息共享和业务协同的移动应用平台。

三、总体框架

甘肃水利信息共享互用平台主要由软件运行支撑平台、数据服务层、功能服务层、业务应用系统和安全保障、政策法规两大体系及系统用户组成（图1）。支撑平台主要为各业务应用系统提供正常运行的环境。

图1 甘肃水利信息共享互用平台系统架构

1. 数据服务层

数据服务层主要为各业务子系统及内外接口提供水利工程及其相关业务数据的访问、存储和交互功能，包括水利工程基础信息库、统计报表库、组织机构库、动态监测库、从业单位库、工程档案库、知识库、多媒体库、地理信息库（专题空间库、遥感影像库、GIS基础信息库）及三模模型等。

2. 功能服务层

功能服务层为各业务系统和低层数据服务提供交互管理的中间层，包括工程管理、人员管理、机构管理、用户管理、公告管理、文档管理、二三维管理、日志管理、工作流管理、门户显示、分析和报表引擎等。

易非只好笑了笑，勉强说到：“男人四十还一枝花呢，不急不急……新娘子是哪里人？做什么工作的？”以前聚会，总是四个人，田有园、易非、向南和陈留，现在只两个人了，易非总觉得透着尴尬，因此不得不努力地找话说。

3. 业务应用子系统

业务应用子系统主要为系统用户提供全省水利基础信息浏览和工程设施管理、雨水情监控、防汛抗旱、水资源管理、决策支持等水利业务信息一站式共享服务。应用系统主要包括水利基础信息管理、水利工程管理、水文监测站点管理、统计公报展示、水资源展示、三维地理信息展示、三维地理信息管理、水文动态监测管理、模拟预分析、决策支撑、后台管理门户、数据接口管理共12个子系统，主要通过水利专网访问Web业务平台，通过互联网访问移动应用。

4. 两大体系

两大体系主要包括安全保障和政策法规体系，为甘肃水利信息共享互用平台稳定运行提供安全保障和政策法规的支持。

四、平台创新点

1. 二维水利工程专题图制作

以甘肃省水利厅“天地图”前置服务系统为基础，实现水库、水电站、水闸、泵站、堤防等水利工程专题图按图层、按等级、按区域的图形化分布。

2. 重点防汛河流三维淹没分析

以甘肃省三维场景地形图为基础，应用三维可视化虚拟技术，通过建立重点防汛河道的三维会商模型，实现特定时间、特定降雨量对特定区域淹没过程的虚拟化仿真预演。

3. 防汛会商预分析及应急指挥调度

通过整合全省水利工程、江河湖泊等8类水利基础数据、实时雨水情及远程监控视频数据，为业务分析人员和决策会商人员提供洪水调度预案，根据雨水情现状，可以计算水库或河道的洪水调度结果，为防汛指挥决策提供最佳的洪水调度方案，过去的单一视频会商由此可转变为“视频会商+业务数据会商+三维仿真模型会商”。

4. 水利大数据分析及挖掘应用

主要将2011年甘肃省水利普查基础数据和空间数据与水利二维GIS地理相结合，图、表联动，构建融合空间、物理（静态）、动态和统计为一体的水利大数据分析与挖掘应用平台。

5. GIS地图的二三维联动

在三维平台的基础上整合水利工程、江河湖泊等水利基础数据实现二三维坐标与视觉点的映射联动功能，以提升水利GIS空间地图的可视化效果，为用户有效提供更加逼真的水利GIS地图及三维场景的可视化功能。

6. 水利防汛动态预警预报

充分整合应用全省降雨量、河道水情、水库水情实时数据，预设预警临界值，并通过信息提醒、短信通知、界面报警等多种方式进行自动预警预报。

7. 水利工程三维模型快速建模

将三维可视化技术充分与水利业务功能融合，在三维场景地图上快速完成水库、水电站、闸坝、公路、建筑物等重点水利工程相关模型的快速批量建设，实际应用在工程规划、设计等方面。

8. 水利工程信息的移动巡检

利用移动互联、GPS定位及多媒体技术在移动端APP上实现实时巡查及图片和视频的现场取景和拍摄，并便捷完成多媒体信息的上传、视频直播、现场采集上报等功能。

9. 气象信息与水库防汛信息联动应用

通过对全省各县（区）某一段时期气象信息的分析，系统自动可以预判该区域内水库工程汛情，在水利防汛工作中实现提前预防。

10. 雨水情简报的自动生成

对全省某一时期内的降雨量、水库和河道水情进行挖掘与分析，可定期自动生成日、旬、月、季、年等多种雨水情的简报。

11. 3S技术在移动APP中的联动应用

将3S（GPS、RS、GIS）技术与移动技术充分整合应用，根据水利工程坐标信息完成移动GIS影像地图定位，并实时采集用户的GPS位置信息，实现水利工程导航功能和用户周边水利设施的空间查询。

五、平台关键技术应用

甘肃水利信息共享互用平台采用当前主流信息技术，充分考虑平台的实用性、开放性、先进性、完备性、兼容性与易用性。

1. J2EE企业级开发架构

平台集中统一部署，采用B/S结构技术的系统实现，基于Web方式的客户端实现，采用J2EE技术，体现其开放性、跨平台、扩展性好等成熟技术。

2. 富客户端技术

平台采用Flex富客户端进行开发，以达到多媒体、动画功能和用户动态的交互效果，改善了基于浏览器的Web应用的用户体验，提高了平台应用部署的方便性和灵活性。

3. 移动端技术

移动平台采用目前主流的Android和IOS两大平台技术实现，实现IOS和Android智能手机和Pad端4个版本的终端同平台的访问和应用。

4. 移动GIS平台

平台移动端采用SuperMap iMobile移动GIS开发平台，支持基于Android和IOS操作系统的智能移动终端，可以快速开发在线和离线的移动GIS应用。

5. 三维SkyL ine技术

平台三维相关应用采用国际领先的SkyLine三维地图为开发平台，用户可以利用航空和卫星影像、地形高程数据和其他二三维地理空间和属性数据，根据水利业务需求开发定制功能，建立个性化的三维地理信息系统。

6. 三维建模技术

平台对全省重点水库、灌区等水利设施完成虚拟模型建设，在三维地图上形象展示水利工程的淹没分析模拟、河道巡检、径流分析、等高线分析、土方量计算以及坡度分析。

7. 数据集成技术

主要采取数据抽取、数据转换、数据加载等多种方式，将各水利业务应用系统的基础信息、实时雨水情等结构化数据及视频监控、图片等非结构化数据灌装或者接入甘肃水利信息共享互用平台，供各业务部门共享。

8. 移动报表技术

报表工具采用FineBI智能分析软件，无编码形式设计统计分析报表，可以按水利业务需求定制出相关统计报表。

9. 接口技术

移动端APP采用Web Service接口，实现统一用户、统一权限的管理和水利基础数据、水文动态数据的共享互用。

10. 其他技术

鉴于甘肃水利信息共享互用平台的数据应用的复杂性和系统用户量的庞大情况，系统的接口服务部署在服务总线上，以满足和其他系统的对接和通信。承载应用系统的应用服务器采用开源的Tomcat7.0以上版本。■

[1]胡四一.认真贯彻会议精神切实推进水利信息化工作[J].中国水利,2009 (8).

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[4]李凌霄,谭德宝,张煜.浅析水利移动GIS应用软件开发[J].长江科学院院报,2015(6).

[5]覃锋.数字地球三维影像在工程规划设计中的应用[J].山西建筑,2014（28）.

[6]张盼盼,孙朋姣,郭学俊.OWB在防汛指挥系统数据汇聚中的应用[J].信息技术,2013(3).

Construction of information-sharing platform for water management in Gansu Province and its main features

//Li Yongfeng

TP393

B

1000-1123（2017）14-0055-03

2017-06-05

李永峰，硕士，信息系统项目管理师。

责任编辑 车小磊