水利數(shù)據(jù)中心資源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究

劉漢剛，李 光

（山東省水利信息中心，山東 濟(jì)南 250014）

水利數(shù)據(jù)中心資源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究

劉漢剛，李 光

（山東省水利信息中心，山東 濟(jì)南 250014）

面臨異構(gòu)環(huán)境、業(yè)務(wù)融合、管理規(guī)范等非常復(fù)雜的問(wèn)題，以及水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需求，山東省水利廳按照國(guó)家水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)的基本技術(shù)要求，結(jié)合山東省實(shí)際情況，采用云計(jì)算、虛擬化、大數(shù)據(jù)、寬網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，初步建成水利數(shù)據(jù)中心；完善水利數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一規(guī)范的技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)流程；構(gòu)建數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，建設(shè)以水利數(shù)據(jù)中心為核心的水利信息資源共享環(huán)境與服務(wù)體系；實(shí)現(xiàn)各類水利數(shù)據(jù)信息的匯集存儲(chǔ)與交換共享。

水利數(shù)據(jù)中心；云計(jì)算；虛擬化；大數(shù)據(jù)；應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)；資源共享

0 引言

近幾年，水利信息化建設(shè)快速發(fā)展，作用日益顯著。水利信息資源開(kāi)發(fā)利用取得了一定成效，數(shù)字化程度不斷提高，自動(dòng)化采集和傳輸能力日益增強(qiáng)，支撐主要業(yè)務(wù)應(yīng)用的一些數(shù)據(jù)庫(kù)基本建成。水利信息資源內(nèi)容覆蓋水利業(yè)務(wù)的方方面面，在防汛抗旱、水資源管理、農(nóng)村水利、水土保持、電子政務(wù)等工作中發(fā)揮了重要作用。但是，目前水利信息資源開(kāi)發(fā)利用程度不高、技術(shù)條件差異大、發(fā)展不平衡、異構(gòu)現(xiàn)象嚴(yán)重，特別是圍繞單一業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)不能適應(yīng)業(yè)務(wù)協(xié)同與功能提升等突出問(wèn)題，嚴(yán)重制約了水利信息化的健康發(fā)展。因此，建設(shè)以山東省水利數(shù)據(jù)中心為核心的水利信息資源共享環(huán)境與服務(wù)體系，提升水利管理能力和現(xiàn)代化水平，推進(jìn)水利從粗放管理向精細(xì)管理、從傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代管理模式轉(zhuǎn)變，支撐和保障民生水利發(fā)展，滿足全山東省對(duì)水利信息資源的需求，是十分必要和迫切的。

1 水利數(shù)據(jù)中心的建設(shè)目標(biāo)

1.1 存在問(wèn)題

山東省水利信息化建設(shè)在取得巨大進(jìn)展并發(fā)揮顯著效益的同時(shí)，也存在著一些不容忽視的問(wèn)題。概括起來(lái)主要是以下 3 個(gè)方面：

1）沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源環(huán)境。長(zhǎng)期以來(lái)，由于水利信息化建設(shè)的項(xiàng)目實(shí)施方式，使得水利信息化綜合體系的數(shù)據(jù)資源被縱向（地域）橫向（業(yè)務(wù)部門）切成了若干碎片，沒(méi)有形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源環(huán)境，數(shù)據(jù)庫(kù)交叉重復(fù)建設(shè)，信息不能充分共享。

2）沒(méi)有統(tǒng)一的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。這也就使得已建、在建乃至將建的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)，在邏輯上難以成為一個(gè)有機(jī)的整體，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和軟硬件資源的有效共享。

各部門按自身業(yè)務(wù)需要建立的應(yīng)用系統(tǒng)，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)，形成許多“信息孤島”，如圖 1 所示。

圖1 信息系統(tǒng)孤島

上級(jí)部門向下推廣應(yīng)用，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)，形成許多縱強(qiáng)橫弱的“信息煙囪”，如圖 2 所示。

3）場(chǎng)地和基礎(chǔ)運(yùn)行設(shè)施問(wèn)題。目前山東省水利信息系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件資源存在資源利用率低，不利于資源共享和綠色節(jié)能；運(yùn)行和管理風(fēng)險(xiǎn)高，工作效率低；升級(jí)和遷移的難度高；業(yè)務(wù)系統(tǒng)可靠性低等問(wèn)題和挑戰(zhàn)。

圖2 信息系統(tǒng)煙囪

1.2 建設(shè)目標(biāo)

山東省水利數(shù)據(jù)中心是水利數(shù)據(jù)采集、傳輸、計(jì)算和存儲(chǔ)的中心，是山東省“金水工程”建設(shè)規(guī)劃（2011—2015）的核心任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)水利信息資源整合、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)性工程，它關(guān)系到“金水工程”建設(shè)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)水利“信息化”向“智慧化”發(fā)展的必由之路。山東省水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)如下：

按照國(guó)家水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)的統(tǒng)一部署和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以山東省水利信息化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)為基礎(chǔ)，以云計(jì)算概念為指導(dǎo)，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份、虛擬化等技術(shù)，采用整合、新建等方式，建設(shè)省、流域、市三級(jí)數(shù)據(jù)中心和重點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，初步形成全省水利信息資源共享環(huán)境與服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)各類水利數(shù)據(jù)信息的匯集存儲(chǔ)與交換共享。

1.3 整體框架

山東省水利數(shù)據(jù)中心工程建設(shè)的總體框架由5 個(gè)層面、3 大保障體系、5 類服務(wù)對(duì)象共同構(gòu)成。其中 5 個(gè)層面包括基礎(chǔ)支撐層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、應(yīng)用交互層；3 大保障體系包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)中心安全和運(yùn)行維護(hù)等保障體系；5 類服務(wù)對(duì)象包括水行政主管部門、科研規(guī)劃設(shè)計(jì)中介機(jī)構(gòu)、社會(huì)公眾、管理對(duì)象和政府相關(guān)職能部門等，總體結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。

圖3 水利數(shù)據(jù)中心總體結(jié)構(gòu)圖

2 水利數(shù)據(jù)中心資源深度應(yīng)用分析

山東省水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)內(nèi)容包括基本運(yùn)行環(huán)境，數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換與服務(wù)系統(tǒng)，以及安全、備份、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其它基礎(chǔ)工作 3 大部分，總體框架圖如圖 4 所示。

圖4 水利數(shù)據(jù)中心總體框架圖

1）建設(shè)技術(shù)規(guī)范和管理辦法。根據(jù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)維管理的需要，在水利部下發(fā)的《水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)和基本技術(shù)要求》的框架內(nèi)，結(jié)合山東省水利信息化現(xiàn)有相關(guān)工作基礎(chǔ)，編制山東省水利數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)范、規(guī)章制度和管理辦法。主要包括：水利信息分類和編碼規(guī)范、水利信息傳輸與交換規(guī)范、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范、水利信息資源共享管理辦法、數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)規(guī)范、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)更新規(guī)范、數(shù)據(jù)中心運(yùn)行維護(hù)管理辦法等。

2）完善、優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運(yùn)行環(huán)境。在充分整合、利用現(xiàn)有機(jī)房和設(shè)備的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充購(gòu)置小型機(jī)、服務(wù)器集群、支撐軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)/數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)平臺(tái)系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)安全備份設(shè)施等，構(gòu)成滿足省水利數(shù)據(jù)中心需要的運(yùn)行環(huán)境。

3）建設(shè)水利數(shù)據(jù)資源目錄。編制山東省水利資源目錄，形成統(tǒng)一管理的水利數(shù)據(jù)資源目錄體系。數(shù)據(jù)資源目錄內(nèi)容完全覆蓋數(shù)據(jù)中心建設(shè)的數(shù)據(jù)資源，并建立動(dòng)態(tài)連接。

4）整合數(shù)據(jù)資源。按照“一數(shù)一源”的原則，在充分利用和整合現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)信息資源的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集整編，建設(shè)基礎(chǔ)和專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并將水利普查、電子政務(wù)、防汛抗旱、農(nóng)村飲水安全、灌區(qū)等數(shù)據(jù)整合到數(shù)據(jù)中心 ODS（操作型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）區(qū)。

5）建設(shè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與元數(shù)據(jù)庫(kù)。選擇防汛抗旱、農(nóng)村飲水安全、實(shí)時(shí)水雨情、水資源等數(shù)據(jù)庫(kù)中有時(shí)間點(diǎn)特性的數(shù)據(jù)，建設(shè) Master 庫(kù)（主數(shù)據(jù)庫(kù)）和數(shù)據(jù)集市（主題數(shù)據(jù)庫(kù)），初步建立基于數(shù)據(jù)專業(yè)模型關(guān)系的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，開(kāi)展深度挖掘與分析應(yīng)用。

在遵循相關(guān)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)涵蓋數(shù)據(jù)中心全局的元數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理。

6）構(gòu)建數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。包括應(yīng)用支撐、資源管理、基礎(chǔ)服務(wù)等 3 個(gè)層次，擴(kuò)充、完善平臺(tái)資源與服務(wù)功能，整合部分?jǐn)?shù)據(jù)資源和應(yīng)用系統(tǒng)，形成基于統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)與運(yùn)行支撐環(huán)境，面向各類應(yīng)用系統(tǒng)提供基礎(chǔ)服務(wù)和通用的應(yīng)用服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)信息資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。

其中，資源管理層主要提供的服務(wù)包括統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口、抽取、字典服務(wù)等；基礎(chǔ)服務(wù)層主要提供數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)交換服務(wù)、消息服務(wù)、目錄服務(wù)、服務(wù)管理、用戶管理和安全服務(wù)等；應(yīng)用支撐層主要包含與業(yè)務(wù)應(yīng)用緊密相關(guān)的各類服務(wù)，提供的服務(wù)包括空間信息、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展現(xiàn)和告警等服務(wù)。

7）建立綜合信息服務(wù)系統(tǒng)。建設(shè)面向山東省水利廳各業(yè)務(wù)處室的綜合信息服務(wù)系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)共享與交換、綜合信息展示、數(shù)據(jù)挖掘與分析及專題服務(wù)等頂層應(yīng)用服務(wù)。

8）建設(shè)數(shù)據(jù)中心管理與維護(hù)機(jī)制。建立多層次信息維護(hù)機(jī)制，按照現(xiàn)行的水利系統(tǒng)管理體制建立信息維護(hù)制度，促進(jìn)信息維護(hù)制度建立。

統(tǒng)一設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)維護(hù)與管理系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)的分級(jí)錄入和更新，實(shí)現(xiàn)“省級(jí)牽頭、分級(jí)建設(shè)、多層維護(hù)、全面受益”的目標(biāo)，并提供元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)資源目錄等的管理維護(hù)功能。

建立綜合監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)交換與集成的流程及數(shù)據(jù)中心的軟硬件環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視，實(shí)時(shí)查看各單位的數(shù)據(jù)交換情況，并定期向全省水利行業(yè)通報(bào)各單位的數(shù)據(jù)共享落實(shí)和推進(jìn)情況。

9）構(gòu)建數(shù)據(jù)中心信息安全保障體系。按照《信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)基本要求》，結(jié)合已有建設(shè)基礎(chǔ)，從安全技術(shù)與管理 2 個(gè)層面，完善山東省水利數(shù)據(jù)中心的安全體系建設(shè)。

10）系統(tǒng)集成。在系統(tǒng)軟硬件多個(gè)層次上對(duì)系統(tǒng)各部分進(jìn)行集成，并整合利用水利廳通信網(wǎng)絡(luò)、軟硬件平臺(tái)及機(jī)房環(huán)境等資源，通過(guò)有機(jī)連接和優(yōu)化調(diào)整，形成最合理、高效、安全的數(shù)據(jù)中心軟硬環(huán)境和運(yùn)行使用基礎(chǔ)。

3 基于整合和虛擬的數(shù)據(jù)中心資源應(yīng)用

1）制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，保障資源整合順利進(jìn)行。結(jié)合山東省水利數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際需要，擬定編制了水利數(shù)據(jù)中心資源整合及其應(yīng)用的部分技術(shù)規(guī)范和管理辦法，主要有水利信息分類和編碼規(guī)范、水利信息傳輸與交換規(guī)范、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范、水利數(shù)據(jù)資源共享管理辦法、數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)規(guī)范、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)更新規(guī)范、數(shù)據(jù)中心運(yùn)行維護(hù)管理辦法、水利元數(shù)據(jù)管理規(guī)范，用以保障資源整合及其應(yīng)用的順利進(jìn)行。

2）硬件虛擬化實(shí)現(xiàn)了硬件資源的統(tǒng)一管理，提高了硬件資源的使用效率。山東省水利數(shù)據(jù)中心采用 VMware vSphere 虛擬化平臺(tái)，構(gòu)建了基于多臺(tái)服務(wù)器的虛擬化系統(tǒng)。vSphere ESXi 把多臺(tái)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)等資源進(jìn)行抽象化處理，整合成一個(gè)共享的資源池，物理資源被以虛擬資源的形式分配到各個(gè)虛擬機(jī)，提供硬件資源的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，提高了硬件資源的使用效率，降低了數(shù)據(jù)中心的能源消耗。山東省水利數(shù)據(jù)中心的建設(shè)主要將虛擬化技術(shù)運(yùn)用在服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等方面，采用服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù)進(jìn)行水利數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的虛擬化，完成了水利數(shù)據(jù)中心原有服務(wù)器的整合和遷移，實(shí)現(xiàn)了硬件資源的統(tǒng)一管理和按需分配，提升了水利數(shù)據(jù)中心的服務(wù)能力。

3）虛擬化技術(shù)幫助數(shù)據(jù)中心提供統(tǒng)一的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，提升水利數(shù)據(jù)中心的服務(wù)能力。通過(guò)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，采用虛擬化技術(shù)提供資源管理、基礎(chǔ)服務(wù)、應(yīng)用支撐等不同層面的服務(wù)，建立起一個(gè)合理、開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的應(yīng)用支撐平臺(tái)，為跨地域、部門、平臺(tái)的不同應(yīng)用系統(tǒng)，不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的互聯(lián)互通，以及實(shí)現(xiàn)“松耦合”結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和數(shù)據(jù)集成奠定基礎(chǔ)。此平臺(tái)不僅能夠滿足目前數(shù)據(jù)中心的要求，還能實(shí)現(xiàn)未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)數(shù)據(jù)中心提出的要求，并且具有較好的擴(kuò)展性，能夠隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的更新日趨完善。

4）提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共建共享。通過(guò)按照統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)全省水利信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合，梳理了現(xiàn)有水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，整理系統(tǒng) 1 008 張數(shù)據(jù)表，并對(duì)其分類、標(biāo)準(zhǔn)化，建成水利資源目錄，形成了水利概況、水網(wǎng)工程、水資源、農(nóng)村水利、水文信息、防汛抗旱、水土保持、電子政務(wù)、水庫(kù)移民等 9 個(gè)專題，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一、安全可靠的存儲(chǔ)與管理，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源環(huán)境，為全省水利及相關(guān)部門提供可靠的數(shù)據(jù)資源，達(dá)到數(shù)據(jù)共建、共享的目的。

5）采用統(tǒng)一的信息接入標(biāo)準(zhǔn)和共享機(jī)制，建立業(yè)務(wù)支撐環(huán)境和數(shù)據(jù)交換共享體系。按照統(tǒng)一的信息接入標(biāo)準(zhǔn)和共享機(jī)制，建設(shè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)交換和共享體系，框架圖如圖 5 所示。具有面向全省水利系統(tǒng)、各級(jí)水利部門、上級(jí)機(jī)構(gòu)、社會(huì)公眾提供數(shù)據(jù)共享與交換，數(shù)據(jù)發(fā)布，數(shù)據(jù)查詢與展示等服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)了水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)復(fù)用、信息共享共用，實(shí)現(xiàn)了信息資源、應(yīng)用功能和服務(wù)整合，避免了水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)低水平重復(fù)建設(shè)，改善了各自為政的狀況。

圖5 水利應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)交換和共享體系框架圖

6）采用大數(shù)據(jù)的管理模式，實(shí)現(xiàn)水利信息的深度數(shù)據(jù)挖掘。主要對(duì)水文、電子政務(wù)、水利普查和農(nóng)村飲水安全業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，從數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行歸納性推理，從中發(fā)掘出潛在的模式或產(chǎn)生聯(lián)想，建立新的業(yè)務(wù)模型，幫助決策者調(diào)整策略，做出正確的決策。

4 水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)

1）嚴(yán)格按照水利信息化頂層設(shè)計(jì)要求，結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃。水利信息化頂層設(shè)計(jì)，是領(lǐng)域（行業(yè)）信息化工作中的一項(xiàng)有益探索，在解決資源共享與業(yè)務(wù)協(xié)同等方面，具有極為特殊的技術(shù)意義和管理作用。在水利信息化推進(jìn)過(guò)程中，有序、有效地進(jìn)行項(xiàng)層設(shè)計(jì)成果的維護(hù)，確保水利信息化的科學(xué)發(fā)展至關(guān)重要。而且，在頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上開(kāi)展整體實(shí)施方案的設(shè)計(jì)，以及水利云、大數(shù)據(jù)和虛擬化技術(shù)的研究，具有極高的社會(huì)效益。

2）重視數(shù)據(jù)中心建設(shè)，成立專門領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)組織。水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)是水利部門基礎(chǔ)性建設(shè)工作，需要各部門的大力配合共同開(kāi)展，因此，成立以一把手為組長(zhǎng)、分管領(lǐng)導(dǎo)為組員的水利數(shù)據(jù)中心領(lǐng)導(dǎo)小組，組織開(kāi)展數(shù)據(jù)中心的各項(xiàng)協(xié)調(diào)和建設(shè)工作，可以極大保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

3）結(jié)合本地實(shí)際情況，拓展建設(shè)思路。各地水利信息化程度不一致，各部門水利信息化水平參差不齊，水利數(shù)據(jù)中心涉及面極廣，工作難度極大，應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合已建系統(tǒng)的實(shí)際情況，注重建設(shè)思路拓展，采用不同建設(shè)思路選擇實(shí)用、可靠的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，適度采用新技術(shù)提升系統(tǒng)水平。

4）依托技術(shù)支撐單位的專業(yè)技術(shù)人員全過(guò)程參與數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。水利數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目建設(shè)不同于其他行業(yè)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)，系統(tǒng)涉及部門多、業(yè)務(wù)廣、流程復(fù)雜、差異大，因此應(yīng)選擇有技術(shù)和人才實(shí)力的長(zhǎng)年專門從事水利信息化建設(shè)的技術(shù)公司，參與項(xiàng)目的整個(gè)環(huán)節(jié)和建設(shè)過(guò)程，為數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和后續(xù)運(yùn)行維護(hù)提供基礎(chǔ)保障。

5）技術(shù)先進(jìn)性和水利信息化水平相統(tǒng)一，框架可擴(kuò)展和水利信息化發(fā)展趨勢(shì)相統(tǒng)一。在水利數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，貼近山東省水利信息化建設(shè)的實(shí)際需求，提出采取硬件虛擬化、基礎(chǔ)設(shè)施云（Iaas），結(jié)合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施按需分配、動(dòng)態(tài)擴(kuò)充，水利服務(wù)重復(fù)利用相互共享。下一步將實(shí)現(xiàn)水利信息監(jiān)測(cè)信息物聯(lián)網(wǎng)，打造山東智慧水利平臺(tái)。

5 水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)考慮的因素

1）數(shù)據(jù)來(lái)源問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，由于各部門水利信息化系統(tǒng)的建設(shè)各自為政，數(shù)據(jù)庫(kù)交叉重復(fù)建設(shè)，可用度低，入庫(kù)數(shù)據(jù)量小，信息不能充分共享，數(shù)據(jù)更新和安全得不到有效保障。隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的提高，圍繞單一業(yè)務(wù)應(yīng)用需求建設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)不能適應(yīng)提升的需求，并反過(guò)來(lái)制約信息化發(fā)展的問(wèn)題日益嚴(yán)重。

2）信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心對(duì)接問(wèn)題。水利信息化系統(tǒng)建設(shè)在水利行業(yè)內(nèi)，各個(gè)部門獨(dú)立建設(shè)情況較為突出，缺乏統(tǒng)籌考慮，同時(shí)，信息部門對(duì)業(yè)務(wù)科室的信息化指導(dǎo)、協(xié)調(diào)不足，在數(shù)據(jù)整合、系統(tǒng)對(duì)接中存在推脫現(xiàn)象。實(shí)時(shí)雨水情、基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)較為完善，但是在農(nóng)村水利、水庫(kù)移民等方面存在缺失，河流代碼和水利普查編碼等存在不一致。因此，增加了水利數(shù)據(jù)整合的難度。

3）水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)類型繁雜，水利信息量大類多。水利數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，涉及到各類水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)，涵蓋了業(yè)務(wù)類、行政辦公類、檔案類、采集類等，水利信息涉及標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)、電子和紙質(zhì)、結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等數(shù)據(jù)類型。對(duì)每一類數(shù)據(jù)處理，幾乎都不能借鑒先前工作，工作量十分大。

4）業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)不同步，部分水利數(shù)據(jù)尚未納入統(tǒng)一管理。水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)不少，但是水利信息在部分科室還存在沒(méi)有開(kāi)展的情況，因此造成相應(yīng)水利主題所需數(shù)據(jù)缺失。

5）水利信息編碼規(guī)范缺失。在水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)過(guò)程中，存在部分水利 OLAP（聯(lián)機(jī)分析處理）模型維度碼表缺失國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，需要根據(jù)實(shí)際情況加以補(bǔ)充。

6）系統(tǒng)復(fù)雜多樣，整合技術(shù)難度高。系統(tǒng)集成復(fù)雜，涉及到 C/S，B/S 架構(gòu)，不同平臺(tái) C#，PB，Java，同時(shí)考慮將來(lái)建設(shè)系統(tǒng)和地市系統(tǒng)集成問(wèn)題。對(duì)系統(tǒng)提供的服務(wù)需要分門別類進(jìn)行分析，完成無(wú)狀態(tài)服務(wù)轉(zhuǎn)換。因此，系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)技術(shù)多、難度高。

7）系統(tǒng)涉及業(yè)務(wù)部門多，項(xiàng)目協(xié)調(diào)組織困難。水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)是由信息中心具體實(shí)施的，缺乏領(lǐng)導(dǎo)牽頭協(xié)調(diào)，導(dǎo)致建設(shè)拖延。

6 結(jié)語(yǔ)

山東省水利數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的建設(shè)，總體上將遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，突出重點(diǎn)、分步實(shí)施，整合資源、信息共享，加強(qiáng)管理、保證安全”的建設(shè)原則，在山東省水利廳信息化建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，綜合考慮各方面的實(shí)際情況，制定科學(xué)合理、切實(shí)可行的水利數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)信息化建設(shè)目標(biāo)，包括分階段目標(biāo)，統(tǒng)一進(jìn)行工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，建立統(tǒng)一規(guī)范的技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)流程，在工程實(shí)施過(guò)程中嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮人力、物力、資金等多方面因素，根據(jù)數(shù)據(jù)中心工作的需要，把總體目標(biāo)具體分解為若干階段性任務(wù)，合理安排運(yùn)籌，集中力量解決不同階段的重要問(wèn)題，充分利用以往信息化建設(shè)積累的可用資源，并按照工程總體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新舊資源的整合，增加相互之間的兼容性，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)和軟件的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，根據(jù)新的要求進(jìn)一步拓展、完善和提升應(yīng)用系統(tǒng)的功能與質(zhì)量，逐步實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)中心總體目標(biāo)。

[1]水利部水利信息中心．全國(guó)水利信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃[R]. 北京：水利部水利信息中心，2000: 1.

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[3]山東省水利廳. 山東省水利數(shù)據(jù)中心一期工程實(shí)施方案[R]. 濟(jì)南：山東省水利廳信息中心，2011: 75-76.

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[6]王曉燕，劉淑芬，張俊. 一種基于領(lǐng)域模型和構(gòu)件組合的軟件開(kāi)發(fā)框架[J]. 電子學(xué)報(bào)，2009 (3): 540-545.

[7]周惠群，左春，蔡玉寶. 特定領(lǐng)域的數(shù)據(jù)參考模型建模方法研究[J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2009 (3): 605-609.

Research on Resource Development and Application of Water Resources Data Center

LIU Hangang, LI Guang
(Shandong Provincial Water Resources Information Center, Jinan 250014, China)

Faced with very complex issues as heterogeneous environments, business integration, management standard, as well as the practical needs of the water resources data center construction, according to the basic requirements of the national water resources data center, combined with the actual situation of Shandong province, water resources department of Shandong province adopts new technologies like cloud computing, virtualization, big data technology, wide network, initially builds water resources data centre. It improves water resources data center standard and establishes a standardized technology platform and a unified data center business processes. It builds the data center application services platform and constructs water resources information sharing environment and service system with water resource data center as its core. It realizes pooling storage and exchange sharing of all kinds of water resources data information.

water reources data center; cloud computing; virtualization; big data; application service platform; resource sharing

TP393

A

1674-9405(2014)02-0024-06

2013-10-11

劉漢剛（1964－），男，山東招遠(yuǎn)人，研究員，研究方向：水利信息化建設(shè)與管理。