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天津水务信息化资源整合共享整体解决方案
更新时间:2016-09-20 来源:《电子技术与软件工程》 作者:田源

本文详述了天津水务信息化资源整合与共享整体解决方案。在业务全面化梳理基础上,形成了“1+8+n”的整体框架,利用虚拟化技术,搭建逻辑集中、标准统一的数据中心,建设水务业务门户和业务系统,实现全局水务业务的业务关联和数据共享。

随着“水利”到“水务”的转变和“水务一体化、智慧水务”的发展趋势,2009年,天津市水利局正式更名为天津市水务局,通过整合水利、供水、排水三大行业,统一优化配置管理全市水资源,确立了“一龙管水、团结治水、合力兴水”的崭新格局,实现全市涉水事务的统一管理。  近年来天津市水务局信息化经过了不断探索和实践,进行了业务需求分析、标准制度制定、业务系统建设、信息资源整合,已初步形成“一张网、一张图、一个中心、一个门户”的天津水务信息资源整合的基本框架,并正在有序推进。 

1、整体框架  

天津水务信息资源整体框架包括基础设施层、数据支撑层、交换与支撑层、业务应用层、安全与制度保障层以及门户层。 
1.1基础设施层  

基础设施层主要是指通过网络整合,统一一张天津水务业务网,相关单位通过网络对平台进行访问。实现以市水务局为核心,连接上到水利部和海委,中到局属单位,下到区县。  

1.2数据支撑层  

数据中心通过数据整合、共享和交换,一方面实现天津市水务业务数据的统一管理,另一方面实现让数据感知数据,业务关联业务。  

1.3交换与支撑层  

利用企业服务总线ESB、中间件等信息技术进行建设,支持跨系统的数据共享和已建、在建、拟建专项业务系统集成的功能,同时,提供通用的GIS、属性、视频等基础应用调用服务接口,能够持续为天津市水务信息化建设服务。  

1.4业务应用层  

包括专题应用和业务应用系统,其中专题应用是实现基于同一张电子地图的空间数据管理、属性数据管理,以及全局统一的视频信息管理功能。业务应用系统是各业务部门已建或者未来建设的专项的业务应用系统。对于各类业务应用系统中产生的大量数据,需要进行分类梳理和整合,才能使得整体的平台具有清晰的业务框架。  

1.5安全与制度保障层  

平台管理是后期维护的重要工具,主要包括定制数据工具、定制接口工具、发布接口工具、设计界面工具、定制权限工具、数据整合工具。  

1.6业务门户层  

业务平台中的业务门户是实现重要水务信息的发布和统一访问。在数据中心和GIS的支撑下,以地图、文字、多媒体等多种方式实现水务业务数据灵活使用。建立工程之间业务模型关系,使监测数据可以按照模型关系进行综合展示,完整展现一个站、一条河、一座水库的整体运行状态,实现跨业务的数据共享和调用。  

以上是水务信息资源整合与共享整体解决方案的基本框架,具体工作包括业务的梳理整合、基础设施整合、数据整合、数据交换与共享以及数据管理。

2、业务整合  

业务梳理是信息资源整合的来源,是智慧水务的根本,我们先后对组织机构职责、各业务处室需求进行梳理和调研,同时结合天津市水务发展十二五规划、国家水利信息化顶层设计的内容,整理形成“1+8+n”的业务架构,在统一的水务业务门户下,实现天津水务业务各类信息综合展示和业务关联,并实现与相关业务系统的互连互通。  

“8”是指八大业务系统包括水资源管理、水生态环境、防汛抗旱、城乡供水、农村水利、城市排水、水利工程管理和水利工程建设管理。这些业务系统之间表面分开,但数据是相连的,八大业务系统之间能够灵活的进行数据感知和业务关联。“1”是指天津水务信息统一展示的门户,八大业务系统通过门户定制功能也可组建成1个总门户。在总门户中,能够对全局的数据有较为全面的了解,比如天津市防办负责市区以外的雨情,排管处负责城区的雨情,雨情信息需要从两个部门获取,有了全局统一的业务门户之后,就可以整体把握防汛形势,不仅把信息结合到一起,而且将信息与工程、管理连城了一条线。  

“n”指根据全局业务需要利用八个业务中的数据定制海河专题、美丽天津专题、节水专题等;根据个人工作需要,定制个性化界面。

3、基础设施整合  

3.1网络整合  

调整网络结构,将现有的天津防汛网与天津水务外网合并,建设天津水务业务网。同时通过优化与局属单位之间的网络连接,实现业务网络统一化的管理。  

整合后的水务业务网采用核心层、汇聚层、接入层3层结构,汇聚交换机通过双万兆接口与核心交换机万兆接口连接,保证汇聚层高速上联。网络分为广域网互联区、DMZ区、核心交换区、终端用户区、服务器区、安全管理区6个区域。如图所示,通过网络规划建设,构建一张业务网,使信息能够快速的在部门间流通。  

3.2硬件资源整合  

随着虚拟化技术的迅猛发展和逐步成熟,将此技术应用到水务信息化中,它具有经济高效、独立于硬件和操作系统的应用程序高可用性,同时可以将所有服务器资源进行统一管理,按需进行资源调配,使水务业务与资源进行优先级对应。4、数据整合  数据整合是数据中心建设的基础性工作,主要按照统一的数据交换、共享规则,将分散于各业务处室的基础性、统计性的数据进行分类、整理,形成逻辑集中、分类管理、来源唯一、标准统一的数据中心,实现全局水务业务信息的资源共享,形成数据间业务关联,提高水务信息应用效果。 
4.1属性数据  

4.1.1属性数据现状  

天津市水务属性数据主要来源于各业务处室已建的数据库,还有一些以电子文档和纸质材料形式存储的数据。  

4.1.2属性数据库整合结构设计  

为了保证数据的安全,搭建了前置数据库和核心数据库两个数据库,前置数据库位于核心数据库之前,存储于各部门的业务系统里的数据通过数据整合系统复制到数据中心的前置库,而电子文档和纸质材料利用属性数据管理系统,需录入到前置库里,前置库通过同步、抽取、统计等形式,使得有效数据能够进入核心库,核心库也可向各业务系统提供特定共享数据,另外当有新增业务时,前置库会适时更新并同步到核心库。  

4.1.3属性数据整合方式  

数据整合目前有两种方式,一种是可加入增量触发机制,通过添加触发器的形式,使源数据库能同步复制到目标数据库,另外一种是禁止使用增量触发机制,数据整合工具能自动计算产生的增量并同步复制数据到目标数据库。对于第二种方式具有较为广泛的应用,因此选用第二种方式,对于整合规则有以下四种情况。情况1:对于总数据量较小的表,采用定时全表数据扫描同步。情况2:存在序列产生主键,以数据插入为主的表,以主键最大值同步数据。情况3:存在时间戳字段的表,比较上次更新时间和时间戳同步数据。情况4:存在数据监测时间字段的表,定义扫描时间长度。  

4.2空间数据  

4.2.1空间数据现状  

空间数据包括基础地理、水利基础、水利专题和遥感影像数据,水利基础、水利专题数据主要以水利普查为主,部分存储在业务系统中的数据,未形成统一标准。  

4.2.2空间数据整合结构设计  

空间数据全部采用国家2000坐标系,统一空间数据源。基础地理数据通过购置权威的数据服务形成底图,在底图上叠加防汛抗旱、水资源、城市供水等业务专题数据,形成基于一张图的数据成果。

5、数据交换与共享  

数据交换与共享是将业务门户的数据资源共享给其他的业务系统,比如防汛抗旱指挥系统、城市供水管理系统等。 

属性数据交换与共享:统一的门户可为各业务应用系统提供共享和交换服务,数据中心前置库直接共享给各业务系统,ESB通过接口共享交换,门户通过模块功能进行共享。  

空间数据共享:通过GIS中间件共享支撑平台把业务专题图服务分类发布,叠加基础底图服务,为各业务应用系统提供空间数据。  

通过数据的交换与共享,强化了业务和数据的协同应用,避免了重复建设,同时也建立了数据的权威性和准确性。

6、平台管理  

6.1定制管理  

平台定制管理能够提供定制数据工具、定制接口工具、发布接口工具、设计界面工具、定制权限工具。管理员按照新业务需求,通过定制数据工具、定制接口工具、发布接口工具可直接共享给其他业务应用系统;继续通过设计界面工具、定制权限工具发布到业务门户上,此部分为前面“n个专题定制”提供工具支撑。通过以上过程,实现了从需求到数据共享,到专题定制的管理功能。  

6.2数据管理  

通过数据管理形成统一的规则、制度,并确定责任人。  

6.2.1属性数据管理方式  

依据《水务数据中心共享数据建设导则》,数据的更新与维护在数据中心建设初期进行数据的一次性导入,数据中心建成后根据需要定制数据更新计划,数据整合工具自动根据计划进行更新与维护。通过梳理各类业务数据的来源单位,确定数据来源的唯一性和管理责任。  6.2.2空间数据管理方式  

对全局空间数据也进行了梳理。落实管理责任。空间数据以水利普查成果和各业务处室现有数据为基础,统一进行编辑处理入库。后期由数据责任部门通过统一的GIS管理系统按权限更新维护。

7、结语

天津水务信息化资源整合与共享整体解决方案,是在业务全面化梳理基础上,形成了“1+8+n”的整体框架,构建了一张水务业务网,利用虚拟化技术,搭建逻辑集中、标准统一的数据中心,基于一张图,建设水务业务门户和业务系统,实现全局水务业务的业务关联和数据共享。

版权、出处:《电子技术与软件工程》

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