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1、智慧水利大数据系统规划设计的具体方案V2.6智慧水利大数据系统规划设计的具体方案 智慧水利大数据系统规划设计的具体方案V2.6目 录1 客户痛点及发展的新趋势41.1 水利发展存在的问题41.1.1 水利信息化基础设施建设尚待完善41.1.2 水利数据中心尚未达到一数一源，数据标准化不足41.1.3 水利大数据中心尚未建立，数据开放、开发利用程度不高51.1.4 水利信息资源共享、交换困难，管控力度不够51.1.5 缺乏数据共享及水利大数据分析能力61.2 发展的趋势61.2.1 开展融合平台建设，实现资源的共建共用61.2.2 建立全省范围内的水利物联网工程61.2.3 建立全省范围的精细化水文预报预警工程71.
2、2.4 开展水利专业与大数据、“互联网+”融合工程71.2.5 开展数据共享服务82 解决方案的价值主张92.1 实现水利数据“一数一源的”92.2 解决数据隔阂，实现水利大数据多维分析92.3 实现数据整合共享92.4 保证数据的鲜活性，节约项目建设维护成本102.5 提升水利管理上的水准102.6 统一数据汇聚，避免重复采集102.7 加快数据分析，强化决策管理112.8 统一物联网平台，优化运维管理112.9 创新驱动，推动水利科技发展113 针对性的解决方案123.1 解决方案概述123.1.1 项目建设背景123.1.2 项目建设目标153.1.3 项目建设任务153.1.4 项目建设范
3、围163.1.5 项目建设依据与遵循标准173.2 解决方案架构设计233.2.1 项目总体设计原则233.2.2 项目总体设计思路233.2.3 项目总体架构设计253.2.4 项目数据架构设计273.2.5 项目平台架构设计303.2.6 项目安全架构设计323.2.7 技术路线 建设充分共享的水利基础根平台413.3.2 物联网感知体系建设1613.3.3 应用支撑体系建设1693.3.4 智能应用体系建设1803.3.5 智能服务体系建设2313.3.6 标准规范体系建设2433.3.7 安全保障体系建设250智慧水利大数据系统规划设计的具体方案V2.6
4、1 客户痛点及发展的新趋势1.1 水利发展存在的问题1.1.1 水利信息化基础设施建设尚待完善受项目投资来源不同、建管分散、建设期不同、技术差异等因素影响，水利信息化基础设施区域发展尚不平衡。在信息采集方面，分属各业务系统的信息采集点内容单一、相互独立，时间空间布局尚存在部分交叉和空白，移动采集能力不够，工情信息采集相对滞后，采集网络整合力度不够，尚未形成“采集多元、布局合理、手段互补、业务共享”的智能感知信息采集综合体系；在通信网络建设方面，网络覆盖和网络融合程度不够，移动互联能力不够，满足水利特殊需求的专用网络仍需完善，网络安全体系不够完善，尚未形成结构优化、灵活接入、安全可靠的先进水利通信网
5、络体系；计算、存储资源共享程度不高，适应业务发展的能力仍不足，尚未形成功能互补、资源共享的基础设施平台，距离集约化管理的要求还有差距，不能有力支撑水利改革发展的要求。1.1.2 水利数据中心尚未达到一数一源，数据标准化不足通过系统建设现状我们看出，受项目投资来源不同、建管单位不同、建设期不同各业务都分别建设了自己的数据库，尚未真正形成水利数据中心。同时受采用技术差异、分属于各业务系统汇聚口径不一致、维护更新缺乏规范化流程管理等因素影响，数据尚且还没形成“一数一源”。1.1.3 水利大数据中心尚未建立，数据开放、开发利用程度不高 目前省级水利信息化数据主要分散在省水利信息中心机房及厅直各单位机房等各
6、个部门。为实现具体的功能目标，各自开发建设业务数据库和空间数据库，由于任务和资金渠道不同，系统独立、数据重复建设，呈现条块分割的特征，且大多数数据库与具体应用软件紧密绑定，业务部门分别管理，形成以地域、专业、部门等为边界的信息孤岛，因此未形成统一的大数据中心，没办法实现数据的横向贯通、纵向共享，及数大据碰撞分析。1.1.4 水利信息资源共享、交换困难，管控力度不够目前围绕防汛抗旱、水资源管理、电子政务、水文应用、水利管理、水利规划、水利建设、水政执法等工作需要，建成一批业务应用系统，水利业务应用系统的分散建设和局部应用，使得水利信息资源分散局未打破，缺乏统一的信息资源管控，信息孤岛依然存在、数
7、字鸿沟持续扩大，严重影响了水利业务协同。不同业务系统积累的数据资源，在业务活动和要素覆盖程度上存在一定的差异，部分要素缺失、数据冗余和不一致想象仍未根本扭转，数据来源多且不统一，数据权威性不够，事关全局的信息资源得不到及时的共享利用，全面信息资源规划力度不够，尚未形成服务全局的信息资源服务体系，缺少大数据处理能力，信息资源的开发利用程度不够，严重影响了综合决策能力的提升，不足以满足政府“用数据说话、用数据管理、用数据决策”的要求。1.1.5 缺乏数据共享及水利大数据分析能力近年来，由重点工程带动，信息化应用基本覆盖了水利业务，水利业务应用取得显著成绩。同时，重业务轻管理局面尚未扭转，对加强水利管理的支
8、撑力度不够，不同应用系统的业务支撑能力不一，与业务活动的深入结合程度不一，已建和部分在建的水利信息系统普遍侧重基本业务处理需求，在适应业务协同发展和信息资源深度开发利用等方面考虑不够，面向全局的数据分析、决策支持能力仍不足，不利于信息化建设整体优势和规模效益的充分的发挥，不能有力支撑水治理和水管理能力的提升。1.2 发展的趋势1.2.1 开展融合平台建设，实现资源的共建共用统一设计各类资源，统筹整合各级水利系统、有关部门的现有网络资源、基础资源、数据资源、应用资源，依托“数字政府”或“电子政务”构建的统一融合大平台，着力打破信息孤岛，畅通资源整合渠道，实现跨地域、跨平台、跨系统的涉水相关信息资源
9、共享交换与相互连通。最终做到“横向一盘棋，纵向一条线 建立全省范围内的水利物联网工程利用现有成果，补齐水文站网短板，利用物联网、遥感、智能视频等现代化手段加快水利现代化建设的步伐，感知手段要从传统的以传感器直接监测为主的方式转变为传感、定位、视频、遥感等综合技术的空天地一体化监测模式，大力提升水文测报自动化和智能化水平。1.2.3 建立全省范围的精细化水文预报预警工程通过联合气象、水利、自然资源、遥感院、水利专业公司、知名院校，开展基于全省范围自然资源空间数据，利用气象部门提供的气象预报，地矿工程勘察院水文地质等资料，充分的利用大数据技术集成网格化分布式水文预报模型，在重
10、点江河湖库、中小河流、山洪易发区以及城市等重点区域建立精细化的影响预报和风险预警模型，建设省级水文预报预警业务系统；结合BIM技术和三维实景模型实现洪水模型构建与动态展示，进而达到大幅度提高洪水模型构建精度、洪水淹没演进展示高度逼线 开展水利专业与大数据、“互联网+”融合工程以新一代技术为依托，搭建大平台、形成大数据、组建大系统、提供大服务，构建全厅一个“大数据平台”，实现水利数据省、市、县的“一库”共治共享，实现基于水利厅“一图”的共建共用，在此基础之上，重点开展大数据喂养相关模型，提高模型精度，积极开展泛在互联、服务整合和智慧应用，推进中小河流、水资源调度、水资源监控、地下水
11、管理、水土保持等业务系统的整合，推进“互联网+水利”公众服务，实现预报、预警的同步发布。1.2.5 开展数据共享服务完善水利信息化数据共享交换管理制度，逐步实现水利行政部门内部及不同市直部门之间的数据共享。对内通过大数据中心的统进统出方式实现水文局各业务部门内部数据的共享交换；对外通过大数据资源中心与政务共享交换平台数据交换实现与气象、自然资源、生态环境、农村农业等部门的数据资源共享和交换。2 解决方案的价值主张针对客户痛点，推进水利信息化资源整合共享和开发利用，强化信息化技术与水利业务深层次地融合。建设省、市、县三级信息集成和共享的大数据中心，部署水利应用服务支撑平台，实现数据与应用管理的信息共
12、享、应用协同、基础支撑和安全保障，在此基础上建设和部署业务系统；建立和健全标准规范体系和安全体系。通过“智慧水利”项目的建设，实现该项目以下价值：2.1 实现水利数据“一数一源的” 健全水利数据资源体系，形成水利数据资源目录，解决庞大数据的存储、管理、更新等问题，实现数据资产的统一管理。通过水利数据模型对各种水利数据资源进行整合，赋予各类水利对象统一的“身份标识”，经数据与对象以及对象间多方关联，形成有机联系的水利数据体系。建设水利信息基础平台、逐步实现水利数据的“一数一源”。2.2 解决数据隔阂，实现水利大数据多维分析充分解决数据之间有相互隔阂的问题，依托知识图谱技术形成水利数据链条及网状
13、知识图谱，实现数据之间的碰撞，实现数据之间关联性的分析；开展水利数据挖掘分析平台建设，对水利数据来进行深度钻取，为水利大数据分析打下基础。2.3 实现数据整合共享梳理整合水利厅及目前已有水利数据形成内容全面、标准统一的数据资源目录，开展数据共享的重要手段和途径，建立有序共享、适度开放、安全可靠的水利数据共享应用新机制，形成水利数据在系统内、政府部门间有序共享和向社会适度开放的新格局。2.4 保证数据的鲜活性，节约项目建设维护成本由于数据目前存储在各个数据库中，相同的数据在系统间分别存储在不同的表中，没办法实现数据的集中更新，也没办法实现数据的统一接口调用，通过建设数据目录可解决数据源不统一，实现数据
14、的集中更新，通过数据目录体系的建设，同时也为未来系统建设提供基础资源，未来系统建设只需要要通过接口调用基础数据，不在单独进行数据库建设，大幅节约项目建设成本。2.5 提升水利管理上的水准水利作为传统的行业之一，技术与管理创新的任务是日趋繁重。加强水利信息化建设，将逐步改善水资源的监测、评价、管理等，提升管理效率，增加科技含量，促进技术和管理创新。面对当前推进农业供给侧结构性改革、提升水资源和江河湖库管理上的水准和科学决策能力的要求，解放人力资源，实现自动化监控、监控，必须快速推进水利信息化建设工作。2.6 统一数据汇聚，避免重复采集强化信息资源库的共建共享，建立信息采集、更新、维护、共享等制度规范，遵
15、循“一数一源”的原则，明确信息收集、发布、维护的规范和程序，不得重复采集、多头采集，确保信息真实、可靠、完整、及时。2.7 加快数据分析，强化决策管理基于数据资源中心的信息资源，对典型民生领域有关数据进行分析，并将分析出的数据推送给相关部门并以可视化的方式呈现，为政府决策和社会管理提供有力支撑。2.8 统一物联网平台，优化运维管理建立全省统一的水利工程全覆盖、全时空、全天候、全数字化的“大数据”网络体系。通过统一建设，高速互联，逐步完善，达到平台能力及应用的可成长、可扩充、创建面向未来的现代化水利信息系统框架，最终实现水利工程管理和使用（包括安全监测、自动控制、统计分析等等）的全面感知和智能应
16、用。2.9 创新驱动，推动水利科技发展以大数据技术、数据共享技术为支撑，建设“智慧水利”项目，充分运用“云物移大智”(云计算、物联网、移动互联网、大数据、人工智能)和卫星遥感、导航定位等先进信息技术构建全新的广东省水利信息化省级共享平台服务体系，逐步实现感知透彻、安全高效、决策智能、服务主动的“大水利”3 针对性的解决方案3.1 解决方案概述3.1.1 项目建设背景水利是经济社会发展的重要基础设施，根据中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要，以及国家关于“十三五”规划编制工作的总体要求，2015年以来，国家发展改革委、水利部、住房城乡建设
17、部共同组织编制了水利改革发展“十三五”规划。规划是“十三五”水利改革发展的顶层设计，是指导今后五年水利改革发展的重要依据，经国务院同意，2016年12月20日，三部委联合印发了规划，规划指出，“十三五”期间，要全面贯彻落实党中央、国务院决策部署，深入学习贯彻习系列重要讲话精神，坚持“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”，以全面提升水安全保障能力为主线，突出目标和问题导向，以落实最严格水资源管理制度、实施水资源消耗总量和强度双控行动为抓手，全面推进节水型社会建设；以全方位推动水利体制机制创新为突破口，深化水利改革、强化依法治水、加强科技兴水；以推进重大水利工程建设、增强防汛抗旱减灾
18、和水资源配置能力为重点，加快完善水利基础设施网络；以江河流域系统整治和水生态保护修复为着力点，把山水林田湖作为一个生命共同体，大力推进水生态文明建设，为经济社会持续健康发展、如期实现全面建成小康社会目标提供更加坚实的水利支撑和保障。党的十八届五中全会明确提出实施国家大数据战略，国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要将实施国家大数据战略作为“十三五”时期坚持创新驱动发展、培育发展新动力、拓展发展新空间的重要抓手。水利在国民经济和社会发展中发挥着重要作用，是大数据产生和应用重要领域之一，历年来，水利结合重大信息化建设项目、资源调查与普查专项工作以及日常工作等产生和积累了海量水利数据，对认识水利规律
19、、强化水利管理、谋划水利未来均具有重要价值。为贯彻落实国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知（国发201550号精神，推动数据资源共享开放，促进水利大数据发展与创新应用，水利部网络安全与信息化领导小组办公室组织编制了关于推进水利大数据发展的指导意见，于2017年5月正式颁布，建设主要目标：一是健全水利数据资源体系。梳理整合水文水资源、防汛抗旱、水利工程、水土保持、农村水利、水库移民与扶贫、水行政执法、水利安全监管与水利规划等各类数据，形成内容全面、标准统一的数据资源目录，健全水利数据资源体系，全面提升水利数据支撑能力。二是实现水利数据有序共享开放。构建水利数据共享应用平台，建立有序共享、适
20、度开放、安全可靠的水利数据共享应用新机制，形成水利数据在系统内、政府部门间有序共享和向社会适度开放的新格局。三是深化水利数据开发应用。在做好水利数据采集与管理的基础上，重点做好水利大数据的深度挖掘、分析研究及产品加工，支撑水资源、水环境、水生态和水灾害等水利应用。不断创新发展模式，探索运用市场机制，拓宽投融资渠道，积极引导社会力量参与，逐步形成水利大数据开发服务。为深入贯彻习网络强国战略思想和中央关于网信事业发展重大部署，认真落实国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知国家信息化发展战略纲要等文件要求，积极践行五大发展理念和新时期水利工作
21、方针，进一步加强水利行业信息化建设与管理，保障水利网信事业协调健康发展，水利部在2016年12月26日印发了关于进一步加强水利信息化建设与管理的指导意见意见工作目标指出：围绕水利中心工作，整合资源、优化配置，强化融合、深化共享，在全国范围内建成协同智能的水利业务应用体系、有序共享的水利信息资源体系、集约完善的水利信息化基础设施体系、安全可控的水利网络安全体系及优化健全的水利信息化保障体系，实现互联互通、信息共享、应用协同和安全保障，全面提升水利信息化水平，推动“数字水利”向“智慧水利”转变，推进水治理体系和水治理能力现代化。为准确把握全省水利信息化发展方向，贯彻党中央、国务院和水利部、省委省政
22、府关于“互联网+政务”、信息系统整合共享的相关要求，有效解决水利信息资源整合不足、共享困难、整体效益不明显的问题，进一步加快提升新时代水利信息化水平，从全省水利信息化全局出发，按照先急后缓、先易后难的原则，拟先开展数据治理项目建设，实现水利信息资源整合共享，带动业务系统建设应用跨越发展，全面支撑全厅核心业务应用，实现全厅水利信息化建设“一盘棋”。3.1.2 项目建设目标根据中央建设网络强国、数字中国、智慧社会的战略部署，深入贯彻落实习提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代水利工作方针。对照鄂竟平部长提出的“补短板、强监管”的水利改革发展新要求和XX省十三五水利发展规
23、划要求，以“前端一体化、数据资产化、服务价值化、管控可视化、展示现代化”为建设抓手，加强云计算、物联网、移动互联、大数据、人工智能等新技术的应用；搭建大平台、形成大数据、组建大系统、提供大服务；积极开展泛在互联、服务整合和智慧应用，开展惠民服务，通过建设“一个平台，六大体系”全面推进省水利的现代化进程，使省水利信息化建设走在全国最前列。3.1.3 项目建设任务依托省政务云平台；建立水利专业数据的汇集、共享、交换和水利数据库、数据仓库、数据资源目录与大数据服务等；建立水利大数据分析技术和决策支持模型平台框架；建立微服务架构的水利业务服务资源库，统一水利信息服务访问接口；通过一张图进行接入与集成整
24、合各种数据资源、模型资源、服务资源和应用资源；对基础资源、数据资源、模型资源、服务资源进行统一的开发、注册、发布与管理。最终实现省“智慧水利” “前端一体化、数据资产化、服务价值化、管控可视化、展示现代化”。促进省水利信息的深度改革与发展。图1 项目建设内容3.1.4 项目建设范围（1）项目建设范围：本实施方案适用于本省水利信息化资源整合与共享工作，涉及在省水利厅机关、省防办、水利厅直属单位及市（州）水务局等在水利工作中积累起来以信息为核心的各类信息活动要素集合，涵盖了数据资源、业务应用、基础设施、安全体系和技术保障条件等范畴。（2）数据整合共享范围：从行政审批、行政监管、行政执法、应急管理等
25、职能出发，围绕防汛抗旱、水资源管理、工程建设管理等省水利厅核心业务需要，重点摸清、梳理数据需求和数据成果，整合的数据类型包括但不限于水利工程、河流湖泊、水文、饮水安全、取用水、入河排污口、水行政执法等。包括本项目建设期间新增的各类数据资源。 （3）应用系统整合范围：集中全厅各单位已建核心业务应用系统，包括本项目建设期间新建的各业务应用系统。3.1.5 项目建设依据与遵循标准项目建设依据水利部水利信息化发展“十三五”规划（水规计2016205 号）、根据国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要、委关于集中力量打赢扶贫开发攻坚战确保同步全面建成小康社会的决定（川委发201510号）、委办公厅
26、、人民政府办公厅关于创新机制推进水利支持幸福美丽新村建设的意见（川委办201618号）等规划。项目建设遵循国家相关标准的基础上，遵循水利部水利信息化资源整合共享顶层设计（水信息2015169 号）、水利网络安全顶层设计（2017 年）、水利对象分类与编码总则、水利数据目录服务规范、水利工程代码编制规范（SL 213-2012）、水利数据中心建设指导意见和基本技术要求（水文2009192 号）等行业标准，执行水利部水利信息网身份认证系统和数字身份证书管理办法等制度。3.1.5.1 项目建设原则依据水利部、水利厅信息化建设所颁发的政策、标准和指南等文件，根据水利厅业务特点，在开展“水利厅数据治理”
27、项目建设中，应坚持以下基本原则：依据特点，服务未来；加强领导，统筹规划；统一标准，各负其责；融合创新，整合共享；一数一源、一源多用；安全优先，稳定可靠；急用先建，有序推进；健全机制，明确责任。一、依据特点，服务未来：以大数据技术、数据共享技术为支撑，建设水利厅数据治理项目，充分运用“云物移大智”(云计算、物联网、移动互联网、大数据、人工智能)和卫星遥感、导航定位等先进信息技术构建全新的水利信息化省级共享平台服务体系，逐步实现感知透彻、安全高效、决策智能、服务主动的“大水利”。二、加强领导，统一规划：从顶层设计入手，对项目进行统一规划，制定科学的实施方案、技术标准和数据规范，实现“统一技术架构、
28、强化资源整合、促进信息共享、保障良性运行”目标的实现，解决项目建设过程中出现项目各自为政、低水平重复建设、信息资源分散、开发利用效率低、信息资源整合共享不足等全局性问题。三、统一标准，各负其责：坚持标准先行的建设理念，遵循“一国标，二部标，三省标，四自建”的四部曲原则，标准的制定既要考虑到目前的信息技术水平，也要对未来信息技术的发展有所预见，建立联系紧密、相互协调、层次分明、构成合理、相互支持、满足需求的标准体系，并严格贯彻实现，使标准体系成为项目建设过程中统一指导唯一原则。四、融合创新，整合共享：数据治理项目需要将不同的资源按照系统集成来实现，实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题，
29、需要协调多厂商、多协议和面向各种应用困难问题。这需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。最终做到“横向一盘棋，纵向一条线”的实施目标。五、一数一源，一数多用：按照“一数一源、一源多用”的原则，制订水利厅数据整合共享标准，建立水利信息资源目录，建立具有智能性、开放性、可扩展性的市级水利数据融合架构。按照统一的数据标准、统一的接入服务，整合全省范围内的水利业务数据。从而建成以各类水利业务数据为基础的水利数据交换数据库，提供纵向贯通、横向互联的网络化数据交换共享体系和水利数据交换系统，明确数据管理的职权，建立数据全生命周期的采
30、集、存储、交换、更新、共享以及安全等管理办法。六、急用先建，有序推进：水利厅数据治理项目是一项复杂的工程，涉及大数据服务、数据整合、标准制定、GIS地图建设等各个层面，涉及面多、广，在顶层设计、标准先行的指导下可以进行分布实施，做到重点系统优先建，急用系统优先建，采用分步实施的策略，分期、分批完成建设任务。七、健全机制，明确责任：水利厅数据治理项目建设要求迫切、任务繁重、技术要求高、推进难度大，需要水利厅统一规划，各部门及市县水利局协力推进，加强组织领导，项目开始后，应当与承建单位共同成立专门的领导小组，健全项目管理组织机构，指定项目专人，落实相关任务，明确相关责任。3.1.5.2 建设遵循的
31、规范和标准一、【重要法律法规】1、中华人民共和国水法；2、中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例。二、【重要政策文件】1、关于积极推进“互联网+”行动的指导意见（国发201540号）（2015年7月）；2、促进大数据发展行动纲要（国发201550号文）（2015年8月）；3、国家信息化发展战略纲要（201648号）（2016年7月）；4、水利信息化资源整合共享顶层设计（水信息2015169 号）；5、关于进一步加强水利信息化建设与管理的指导意见（水信息2016459号）（2016年4月）；6、全国水利信息化发展“十三五”规划（水规计2016205号）；7、关于推进水利大数据发展的指导意
32、见（水信息2017178号）；8、水利数据中心建设指导意见和基本技术要求（水文2009192 号）；9、“十三五”水利发展规划（水利厅）；10、政务信息资源共享管理暂行办法（国发201651号）；11、信息分类编码的基本原则和方法GB/T7027-2002 ；12、政务信息资源目录体系 第1部分：总体框架 GB/T21063.1-2007；13、政务信息资源目录体系 第3部分：核心元数据 GB/T 21063.3-2007。三、【标准规范】1、信息分类和编码的基本原则与方法 GB/T 7027-20022、文献保密等级代码与标识 GB/T 7156-20033、数据元和
33、交换格式 信息交换 日期和时间表示法 GB/T 74084、分类与编码通用术语 GB/T 10113-20035、信息技术 信息交换用汉字编码字符集基本集的扩充 GB 18030-20006、电子政务主题词表编制规则 GB/T 19486-20047、水利数据目录服务规范8、水利对象分类与编码总则9、水利工程代码编制规范（SL 213-2012）10、水文情报预报规范SL250-2000；11、水文自动测报系统技术规范SL61-2003；12、水文站网规划技术导则SL34-92；13、水利水电工程水情自动测报系统设计规范SL276-2002；14
34、、降水量观测规范SL21-2006；15、水情信息编码标准SL330-2005；16、实时水情数据库表结构及标识符标准SL323-2011；17、水文测站编码SL330-2003。18、水利网络安全顶层设计（2016年）19、水利信息公用数据元标准（SL475-2010），水利部；20、实时雨水情数据库表结构与标识符（SL323-2011），水利部；21、基础水文数据库表结构与标识符标准（SL324-2005），水利部;21、水质数据库表结构和标识符标准（SL325-2005），水利部;22、水利科技信息数据库表结构及标识符（SL4582009），水利部。23、信息分类及编码规定（SZY102
35、-2013）24、监测数据库表结构及标识符（SZY302-2013）25、空间数据库表结构及标识符（SZY304-2013）26、基础数据库表结构及标识符（SZY301-2013）30、多媒体数据库结构及标识符（SZY305-2013）31、用户权限管理规定（SZY501-2014）32、信息流程（SZY503-2014）33、信息交换内容及方式（SZY502-2014）3.2 解决方案架构设计3.2.1 项目总体设计原则遵循水利部水利信息化顶层设计和关于推进水利大数据发展的指导意见、水利部关于印发加快推进新时代水利现代化的指导意见的通知及XX省“十三五”水利发展规划，省水利厅智慧水利设计方案
36、采用松耦合的分层架构，每层功能相对集中和独立，能够为上一层提供很好的支撑服务，层与层之间具有明确的边界划分，易于未来软硬件及应用服务的调整与扩展。通过不同应用在同类层次上共用基础功能模块，实现不同应用之间更好的信息共享和协同，达到整合已有的信息化成果，可持续发展的长期建设目标。同时加强云计算、物联网、移动互联、大数据、人工智能等新技术的应用；搭建“大平台、形成大数据、组建大系统、提供大服务”；积极开展泛在互联、服务整合和智慧应用。3.2.2 项目总体设计思路构建“智慧水利”技术支撑体系，打造一体化高效运行的“整体水利”。打破各部门内部业务壁垒，以全局、整体的思路整合资源、优化流程，提高跨部门协
37、同能力；以一体化、便捷化、智能化的管理和服务，进一步提升企业和群众获得感。以“智慧水利”改革的“整体思维”，借鉴“用户思维、流量思维、平台思维、跨界思维”等互联网思维，形成“水利服务互联网思维”。一是坚持“以人民为中心”，从用户体验角度优化政务服务流程和应用设计；二是以群众“来不来用、爱不爱用”的结果检验政务服务成效；三是通过“大平台、小前端、富生态”集约建设新模式，改变系统分散、烟囱林立的局面；四是改变传统建设运营管理模式，在“智慧水利”建设中引入互联网文化，吸收“快速迭代”、“小步快跑”等互联网发展理念，提高“智慧水利”建设效率；五是整体考量，从技术革新到业务创新、从管理创新到体制机制改革
38、，成体系推进“智慧水利”改革建设。推进“智慧水利”改革建设要注重处理好“五个关系”： 一是上与下的关系。服务机构改革要求，按照国家相关标准规范，与国家相关平台、系统对接，打通从上至下的信息通道。 二是左与右的关系。把握全省机构改革的窗口期，着力解决机构改革后的系统整合、数据共享标准等问题，大力开展业务协同，提升整体政府的效率效能。 三是前与后的关系。对各部门现有信息基础设施和应用系统进行整合、优化、提升，实现对已有资产的充分利旧和应用，最大化发挥财政投资的价值。 四是内与外的关系。建立政府内部运作和对外服务一体化的运行模式，以对外服务能力提升倒逼内部运作效率提高，实现对外服务水平上台阶。 五是
39、统与分的关系。科学合理划分省与市、业务部门与技术部门等的责任主体关系，明确建设运营中的“统”“分”关系，确保全省“智慧水利”建设上下协同、步调一致。3.2.3 项目总体架构设计根据智慧水利建设的总体目标，面向各层级水利业务智能化，以天地一体化的智慧监测体系为基础，以水利基础共享平台和水利大数据中心为核心、以智能应用为标志、以安全体系、标准规范和运行维护体系为保障，形成水利信息化顶层设计架构，顶层架构设计示意图如下所示。图2 顶层架构设计示意图第一层：基础数据层：主要包括智慧监测体系、水利高速互联信息网。 终端感知层，天地一体化智慧监测体系既是未来感知信息的采集端，也是智能应用的终端。为适应信息
40、化和全面感知、智能应用要求，必然倒逼、引领应用终端设备的科技创新和技术革命，以此为动力，足以催生水利产业的新发展。重点河段、重点工程、重点应用统一规划、统一设计、统一建设、统一投资。大量面上终端设备，在规范化、标准化、产品化的基础上，列入今后水利工程新建、扩建、除险加固、维修项目解决。 网络层，水利高速互联信息网水利信息网是连接“智慧水利”中各种主客体，为“智慧水利”各类数据在主客体中提供传输服务。根据不同环境条件，采用依托政务网络、租赁的公共网络、自建专用网络等多种方式构建，联通流域机构、省、地市、区县等各级水行政主管部门、各类水利企事业单位及相关单位。水利信息网包括水文业务网和工控网，水利
41、业务网覆盖各级水利部门，承载各类水文信息系统，水利工控网覆盖水利工程及其各级管理单位，承载各类水利工程控制系统，两个网络相对独立，仅根据需要在同级节点强受控连接。第二层：云支撑能力层与大数据中心“智慧水利”建设是深化“改革开放”和进一步“解放思想”的重要实现途径。系统建设必须充分考虑与省“政务云”融合与共享。实现与水利部、流域、省、市、县五级“纵向一条线”实现与省“政务云”横向一盘棋。通过提升数据资源获取能力、整合集成各类水利数据、建立水利数据资源目录、完善数据更新机制，形成标准统一、持续更新的水利数据体系，后期，通过系统感知、迁移、录入、共享获得，或系统融合生产的所有信息，都必须按新的规则存
42、储。真正实现大数据充分共享。第三层：智能应用体系水利智能应用包括水资源、水灾害、水生态/水环境、水工程、水行政、水公共服务七大类，在云支撑平台和大数据中心的支撑下本次“智慧水利”规划建设水文水资源智能应用、网格化监测预警、“互联网+监管服务”、水工程防灾联合调度、公共服务智能应用等智能应用体系。第四层：智能展示主要建设数字水利展示中心、移动应用中心和现代水利运管中心，以水为媒，探寻历史轨迹、彰显现代文明远古智慧与当今科技相统一，展示厚重历史与现代文明相融合。通过省“水利一张图”展示省水文信息的全貌、特性、参数、功能、效益等。3.2.4 项目数据架构设计据架构描述数据全生命周期管理的流程、参与流
43、程的功能组件及数据间相互关系。数据架构从数据汇聚、数据整理、数据存储到数据服务、数据应用围绕大数据和水文业务应用进行逐级流转。通过数据调度、数据监控、元数据管理、数据质量、数据标准，完善数据更新机制，形成标准统一、持续更新的水文数据体系，面向数据资源应用与服务，让数据真正活起来。水利水利业务应用数据和大数据通过数据资源池的全域数据采集、标准规范数据架构，深度萃取数据价值，统一数据资源管理和主题式服务，支持水利业务应用和管理决策，为省水利厅信息化建设向大数据、智能化方向发展提供强有力的支撑。数据架构图如下所示。图3 数据架构示意图（1） 数据汇聚数据汇聚是“智慧水利”数据流程的起点，也是主体化汇
44、聚核心能力的体现。真实物理世界中涉水对象和环境信息被观测、感知和记录，产生大量数据，水利行业数据从业务方面可以划分为江河水系数据、水利工程数据、地下水数据、水质监测数据等，通过传感、定位、遥感、视频、人工填报等方式对其进行观测、感知和记录。传统应用数据是支持传统水利业务应用的主体数据源。行业外数据是由政府其他部门、各企事业单位等有效运行的业务系统长期积累的数据，服务于水利业务需要并融合贯通的综合新型数据，这些位置、导航数据、互联网数据可以通过交换、购买、爬取等方式引进来，是智慧应用“大数据”的重要组成部分。在数据汇聚过程中，对已在数据库中的数据可按照业务需求对需要汇聚的数据项进行梳理，以不出库
45、联合建模的方式形成数据共享。（2） 数据整理数据整理旨在对汇聚后的多源异构数据来进行统一规范的整理，主要是完成数据间逻辑关系的梳理，从而提升数据的规范性和可用性，避免数据冗余和重复，打破数据烟囱和不一致的现象。面向水利行业数据，主要是基于一定的数据处理规则，实时批量地完成空间坐标、数据格式、数据编码等方面的统一、规范转换，同时建立对象实体关系，按照时空一致性原则将不同数据进行关联，实现对象空间信息和对象关系信息的挂接。面向复杂、多变、创新新强的大数据，通过数据抽取、清洗、规范、除重、加载等流程，连接不同领域数据，完成数据整理，保障数据的活力。（3） 数据存储数据存储承担着时空一体化水利全域数据的
46、存储和管理任务。数据存储从逻辑上构建基础库、业务库、主题库、共享库、决策库等五大库，面向水资源、水环境、水工程、水公共服务等主题，支持更新、检索、统计分析等操作。大数据存储分别按照结构化、非结构化、半结构化等进行数据存储，将水利水文行业、气象、自然资源等其他行业、位置、导航、视频等各种混杂的数据，按照时空特性重构数据关系，为数据共享、信息服务和决策支持提供支撑。（4） 数据服务数据服务是从存储层抽取出来的标准化、可共享的服务。“智慧水利”需要以服务的方式把自己的核心业务资产贯通整理并开放给应用层，或由第三方应用整合，以便发掘业务模式、提高服务水平、拓展合作空间。统一服务能实现水利行业多业务应用
47、之间实现跨系统、跨协议服务能力互通。对于水文数据模型，可以按照数据组件和业务需求重构，以统一服务方式提供专业模型分析能力，更好地支撑数据应用。（5） 数据应用数据应用层是“智慧水利”面向水利水文业务领域所有应用的最终体现，核心涵盖水利业务构建业务应用系统、公共服务系统、智能决策系统等。通过智能应用的建设支撑政府监管、工程运行、便民服务等，提升公众感水知水能力、提升社会节水护水人文素养、提升政府管水治水服务水平。3.2.5 项目平台架构设计综合服务管理平台遵循“平台是基础、数据是核心、应用是目的”的原则，以“平台+数据+应用”的模式进行设计，平台最重要的包含门户、管理中心和应用中心三部分。平台架构示意图如下。图4 平台架构示意图（1） 应用支撑平台门户面向最终的业务管理人员，是所有信息化成果的集中展示，是数据、服务和应用的一站式入口。应用支撑平台门户最重要的包含工作区和信息区，工作区是日常业务办理的主要区域，设计应用的访问入口、我的日常待办、我的备忘、文件协同和个人收藏等功能；信息区主要是获取机构内外的通知公告、新闻动态等内容。（2） 应用中心面向资源和服务的使用者，为系统研发人员提供按需申请的服务，通过对应用从注册、资源申请、开发、上线的全生命周期管理，实现业务与资源隔离
建议用WPS软件（.pptx、.docx）打开文档，少量文档使用Microsoft（.ppt、.doc）打开易出错。配套讲稿：
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