北京市水資源監(jiān)控系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

趙 柘

（北京市水務(wù)信息管理中心，100038，北京）

一、北京市水資源監(jiān)控管理現(xiàn)狀

為提高水資源管理現(xiàn)代信息化水平和綜合能力，實(shí)現(xiàn)水資源管理向動(dòng)態(tài)化、精細(xì)化、定量化和科學(xué)化轉(zhuǎn)變，北京市水務(wù)局水資源處早在2008年就組織開展了水資源管理系統(tǒng)實(shí)施方案的編制工作，2013年又編制了《國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）技術(shù)方案（2012—2014年）》。通過多年建設(shè)，北京市已具備較為完善的水資源信息采集、骨干網(wǎng)絡(luò)、信息應(yīng)用平臺(tái)和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，在水資源管理方面發(fā)揮了很大作用，但也存在一些問題和不足。

1.水資源信息采集管理分散

自2004年北京市水務(wù)局成立以來，涉水事務(wù)歸口統(tǒng)一管理，但相關(guān)水信息采集、處理和管理并未納入統(tǒng)一管理范圍，如城區(qū)供水歸屬自來水集團(tuán)、污水處理廠歸屬排水集團(tuán)管理等。近年北京市相繼開展了信息自動(dòng)化采集和一些信息化管理系統(tǒng)建設(shè)工作，但仍然存在信息采集方式不一致、上報(bào)不及時(shí)、上報(bào)手段多樣、統(tǒng)計(jì)口徑不統(tǒng)一，以及專業(yè)管理有交叉、相同信息重復(fù)上報(bào)不同部門等問題。

2.信息系統(tǒng)建設(shè)有待整合和完善

北京市水務(wù)局及下屬單位、各區(qū)縣水務(wù)局已建立不少與水資源管理業(yè)務(wù)相關(guān)的系統(tǒng)，如北京市防汛抗旱及水資源指揮調(diào)度中心決策支持系統(tǒng)、北京市水務(wù)統(tǒng)計(jì)管理系統(tǒng)、水資源基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)、北京市節(jié)水信息管理系統(tǒng)等，由于各系統(tǒng)是在不同時(shí)期、由不同單位分別開發(fā)建設(shè)的，客觀存在以下問題。

①建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不一，系統(tǒng)整合困難。由于建設(shè)時(shí)間、服務(wù)對(duì)象、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等不同，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，水平也參差不齊，如進(jìn)行系統(tǒng)整合非常困難。

②缺乏統(tǒng)一的水資源管理平臺(tái)。已建應(yīng)用系統(tǒng)往往業(yè)務(wù)條塊分割，信息內(nèi)容不全，信息統(tǒng)計(jì)口徑不一致，信息系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)，檢索方式單一，統(tǒng)計(jì)分析方法簡(jiǎn)單。沒有統(tǒng)一的水資源管理平臺(tái)，就無(wú)法為日常的水資源管理提供有效的信息化支撐。

③信息資源不能有效共享。信息資源過于分散導(dǎo)致其利用率不高，雖然通過建設(shè)水務(wù)共享交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了成果性水資源數(shù)據(jù)的匯聚，但難以支撐并實(shí)現(xiàn)水資源業(yè)務(wù)精細(xì)化管理。

④決策支持水平有待提高。已建應(yīng)用系統(tǒng)缺少成熟的數(shù)學(xué)模型來對(duì)水資源信息進(jìn)行綜合性分析、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，難以為水資源規(guī)劃、配置、調(diào)度和應(yīng)急管理提供科學(xué)依據(jù)。

⑤未實(shí)現(xiàn)對(duì)“三條紅線”管理的信息化支撐。2011年中央一號(hào)文件明確提出實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，確立水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”。而已建水資源管理方面的應(yīng)用系統(tǒng)并未實(shí)現(xiàn)對(duì)“三條紅線”管理的信息化支撐。

⑥區(qū)縣信息化系統(tǒng)建設(shè)不完善。各區(qū)縣國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)推進(jìn)程度不一，管理水平差別較大，當(dāng)前信息化水平不能滿足水資源業(yè)務(wù)管理的需要，區(qū)縣級(jí)水資源監(jiān)控能力建設(shè)急需加強(qiáng)和完善，信息自動(dòng)監(jiān)測(cè)、采集、上報(bào)和共享等功能普遍需要加強(qiáng)。

二、水資源監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

1.系統(tǒng)用戶角色分析

北京市水資源監(jiān)控系統(tǒng)涉及全市水務(wù)管理部門，按照工作崗位劃分為不同的角色，角色登錄僅需在系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理相關(guān)的功能部分，其他數(shù)據(jù)展示部分無(wú)需登錄。角色可分為局領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)處室領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)處室人員、系統(tǒng)管理員四類，詳細(xì)介紹如下：

①局領(lǐng)導(dǎo)：全部水資源相關(guān)功能的查看與管理功能。

②相關(guān)處室領(lǐng)導(dǎo)：負(fù)責(zé)水資源數(shù)據(jù)的審核及上報(bào)。

③相關(guān)處室人員：負(fù)責(zé)水資源相關(guān)數(shù)據(jù)的填報(bào)及維護(hù)。

④系統(tǒng)管理員：主要負(fù)責(zé)權(quán)限管理、機(jī)構(gòu)管理、用戶管理、角色管理、日志管理、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)和故障維護(hù)等操作。系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限，可以對(duì)其他用戶進(jìn)行權(quán)限授予和撤銷等。

2.應(yīng)用門戶展示需求分析

北京市水資源監(jiān)控系統(tǒng)需要有統(tǒng)一的門戶首頁(yè)，以實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)展示、用戶登錄、各系統(tǒng)之間的跳轉(zhuǎn)等。應(yīng)用門戶應(yīng)展現(xiàn)的內(nèi)容包括系統(tǒng)導(dǎo)航、水資源總量監(jiān)測(cè)信息、降水量監(jiān)測(cè)信息、供水監(jiān)測(cè)信息、用水監(jiān)測(cè)信息、污水處理監(jiān)測(cè)信息、水環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)信息、地下水保護(hù)監(jiān)測(cè)信息、“三條紅線”信息、考核評(píng)分信息、區(qū)縣考核結(jié)果等。

3.信息服務(wù)需求分析

（1）監(jiān)測(cè)信息服務(wù)

監(jiān)測(cè)信息服務(wù)主要是針對(duì)具體監(jiān)測(cè)對(duì)象，從微觀監(jiān)測(cè)層面對(duì)各對(duì)象采集的信息提供運(yùn)行情況監(jiān)視和監(jiān)測(cè)信息查詢服務(wù)，同時(shí)提供各對(duì)象的基礎(chǔ)信息查詢和展示功能。本模塊開發(fā)內(nèi)容主要包括地表水水源地、地下水水源地、應(yīng)急水源地、地下水超采區(qū)、自來水廠、用水大戶、水功能區(qū)、污水處理廠、水生態(tài)等九個(gè)部分的綜合展現(xiàn)與分析；集成內(nèi)容主要包括出入境水情、河湖水情、京密引水渠三個(gè)部分的水情綜合展現(xiàn)與分析。

（2）綜合信息服務(wù)

綜合信息服務(wù)主要通過應(yīng)用集成方式對(duì)水資源配置管理系統(tǒng)一期、二期工程建設(shè)中的水資源量“日清月結(jié)”和水資源關(guān)鍵指標(biāo)分析這兩部分內(nèi)容進(jìn)行集成，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求對(duì)水資源關(guān)鍵指標(biāo)分析模塊進(jìn)行完善，從而實(shí)現(xiàn)各類水資源信息的匯總統(tǒng)計(jì)、綜合展示、對(duì)比分析等功能。

水資源量“日清月結(jié)”模塊通過來水、供水、用水、排水、再生水回用等各階段的水量信息 “日清月結(jié)”功能，從宏觀到微觀、由淺入深地展示北京市水資源配置現(xiàn)狀?！八Y源關(guān)鍵指標(biāo)分析”模塊利用詳實(shí)的宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過展現(xiàn)指標(biāo)體系的各項(xiàng)指標(biāo)值并分析其變化趨勢(shì)，反映出全市水資源狀態(tài)、供需壓力、用水水平以及水資源開發(fā)利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，為全市水資源宏觀分析提供幫助。

（3）“三條紅線”監(jiān)督與預(yù)警服務(wù)

“三條紅線”監(jiān)督與預(yù)警服務(wù)主要是圍繞水資源配置、節(jié)約和保護(hù)，確立水資源管理“三條紅線”，同時(shí)搭建最嚴(yán)格水資源管理制度 “三條紅線”考核技術(shù)支撐框架體系，建立水資源管理責(zé)任制和考核制度，確保水資源管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本模塊開發(fā)內(nèi)容主要包括用水總量控制管理、用水效率控制管理、水功能區(qū)限制納污管理和“三條紅線”管理考核四個(gè)部分。

4.業(yè)務(wù)管理需求分析

業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)將整合和集成原有系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的業(yè)務(wù)管理界面。業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)首頁(yè)主要包括待辦事項(xiàng)、控制指標(biāo)、文件信息、常用模塊、主要業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)信息。界面設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)潔直觀、布局合理，應(yīng)根據(jù)水資源管理的特點(diǎn)，合理安排界面結(jié)構(gòu)，并要保持界面風(fēng)格與已有系統(tǒng)的一致性。展示方式應(yīng)采用列表、圖形等多種形式。首頁(yè)展示涵蓋公共首頁(yè)、水資源處首頁(yè)、節(jié)水辦公室首頁(yè)、供水處首頁(yè)、排水處首頁(yè)、建管處首頁(yè)等，以滿足各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的個(gè)性需求。

水影響評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)為北京市與全國(guó)其他地區(qū)不同的業(yè)務(wù)需求。水影響評(píng)價(jià)管理設(shè)計(jì)主要針對(duì)行政許可批復(fù)后的水影響評(píng)價(jià)審批情況管理模塊及監(jiān)督管理模塊。審批情況管理主要是對(duì)水行政主管部門及其授權(quán)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目行政許可批復(fù)后的管理，以及對(duì)已批復(fù)項(xiàng)目進(jìn)行臺(tái)賬管理和相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。監(jiān)督管理主要是對(duì)行政許可審批通過的項(xiàng)目進(jìn)行項(xiàng)目后期的建設(shè)監(jiān)督管理，包括建設(shè)期監(jiān)管管理、項(xiàng)目驗(yàn)收管理、項(xiàng)目后評(píng)估管理三個(gè)部分。

5.調(diào)配決策支持需求分析

調(diào)配決策支持系統(tǒng)屬于原有系統(tǒng)，要建設(shè)統(tǒng)一的水資源監(jiān)控體系，就需要集成原有的水資源綜合調(diào)配決策支持系統(tǒng)，其功能包括北京市水資源評(píng)價(jià)、水資源開發(fā)利用、水源地納污能力分析、應(yīng)急水源地供水能力分析等。

6.應(yīng)急管理需求分析

應(yīng)急管理子系統(tǒng)與決策支持子系統(tǒng)相同，以集成原有系統(tǒng)的方式完成。系統(tǒng)功能包括應(yīng)急事件處理、應(yīng)急預(yù)案綜合發(fā)布和修訂、涉水事件應(yīng)急指揮調(diào)度、應(yīng)急視頻會(huì)商等。

三、水資源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為提高北京市水資源管理能力與水平，實(shí)現(xiàn)水資源管理全流程在線管理，進(jìn)一步加強(qiáng)水資源公眾信息服務(wù)，在整合現(xiàn)有水資源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行北京市水資源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完善。

1.體系建設(shè)總體框架

北京市水資源監(jiān)控管理體系由北京市水資源監(jiān)控中心（北京市水務(wù)局水資源管理處室）、水管單位及區(qū)縣水資源管理部門 （包括自來水集團(tuán)和排水集團(tuán)）和鄉(xiāng)鎮(zhèn)水管部門或水管站、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)等構(gòu)成，自上而下形成三級(jí)層次。其中，下面兩個(gè)層次為數(shù)據(jù)采集和報(bào)送主體，北京市水務(wù)局水資源監(jiān)控中心 （北京市水務(wù)局水資源管理處室）和區(qū)縣水務(wù)局為業(yè)務(wù)應(yīng)用主體；各水管單位、區(qū)縣水務(wù)局和兩大集團(tuán)為信息收集、匯總和審核主體，同時(shí)承擔(dān)向上一級(jí)報(bào)送的任務(wù)；其下屬站所為信息采集、傳輸和報(bào)送主體。

因此，系統(tǒng)的信息采集和傳輸主要部署在站、所層，業(yè)務(wù)應(yīng)用主要部署在水資源管理處室和區(qū)縣管理部門，而信息匯總、審核則主要部署在水管單位、兩大集團(tuán)和區(qū)縣水務(wù)局。

2.平臺(tái)總體架構(gòu)

北京市水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)要實(shí)時(shí)掌握規(guī)模以上取用水戶、水功能區(qū)及城市飲用水水源地、對(duì)水功能區(qū)有較大影響的入河排污口等的水量水質(zhì)信息，動(dòng)態(tài)掌握全市水資源及其開發(fā)利用基本信息，監(jiān)督全市取水許可、水資源論證、計(jì)劃用水、節(jié)約用水、入河排污等水資源管理制度的執(zhí)行，動(dòng)態(tài)掌握各區(qū)縣“三條紅線”考核指標(biāo)完成情況，實(shí)現(xiàn)取水許可、水資源論證、計(jì)劃用水、節(jié)約用水、入河排污口設(shè)置等業(yè)務(wù)的在線處理，開展全市水資源調(diào)配業(yè)務(wù)處理，對(duì)水資源應(yīng)急事件作出應(yīng)急反應(yīng)和決策支持，實(shí)現(xiàn)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，成為全市水資源信息發(fā)布平臺(tái)，具有水資源信息快速匯總、準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)、上下互通、科學(xué)分析、便捷查詢、及時(shí)上報(bào)、報(bào)表打印等功能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理和規(guī)范管理，提升水務(wù)人員工作效率，建設(shè)和諧協(xié)同的工作環(huán)境，逐步實(shí)現(xiàn)水資源精細(xì)化、一體化管理。水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)包括硬件設(shè)施、支撐軟件和應(yīng)用系統(tǒng)三部分，平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1所示。理監(jiān)督考核和支撐保障管理等五大類功能模塊。第三包“業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”主要通過水利部統(tǒng)一的三級(jí)通軟44個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可根據(jù)北京市的具體業(yè)務(wù)需求進(jìn)行定制和二次開發(fā)。

圖1 北京市水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺(tái)總體架構(gòu)

3.各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）應(yīng)用門戶子系統(tǒng)

應(yīng)用門戶子系統(tǒng)主要包括“水資源概況”和“考核”兩大模塊，水資源概況主要展現(xiàn)水資源總量、降水量、供水量、用水量、污水處理、水資源保護(hù)和地下水保護(hù)等信息；考核主要展現(xiàn)“三條紅線”、考核評(píng)分和區(qū)縣評(píng)分結(jié)果等信息。系統(tǒng)對(duì)具體監(jiān)測(cè)對(duì)象的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行綜合展現(xiàn)，對(duì)“三條紅線”的執(zhí)行情況和考核評(píng)分結(jié)果進(jìn)行綜合展現(xiàn)。

（2）信息服務(wù)子系統(tǒng)

信息服務(wù)子系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)信息服務(wù)、綜合信息服務(wù)、“三條紅線”監(jiān)督與預(yù)警服務(wù)三個(gè)模塊。

（3）業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)

北京市水資源監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋用水總量控制管理、用水效率控制管理、水功能區(qū)限制納污控制管理、水資源管

四、結(jié) 語(yǔ)

北京市水資源監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)完成后，可以為全市水行政主管部門、取用水戶、社會(huì)公眾、科研及規(guī)劃設(shè)計(jì)部門和政府相關(guān)職能部門提供一個(gè)有效的技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水資源各業(yè)務(wù)流程的全過程管理，提高水資源管理水平，為實(shí)現(xiàn)信息化、定量化、科學(xué)化的水資源管理提供手段和技術(shù)支撐。

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