水利信息化资源整合共享顶层设计终稿.docx
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水利信息化资源整合共享顶层设计终稿
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水利信息化资源整合共享顶层设计终稿
水利信息化资源整合共享
顶层设计
水利部信息化工作领导小组办公室
2014年10月
审定：
审核：
编写：
1引言
“十一五”以来，全国水利系统坚持“以水利信息化带动水利现代化”的发展思路，紧紧围绕水利中心工作，积极推进水利信息化建设，初步形成了水利信息化综合体系，特别是国家防汛抗旱指挥系统、国家水资源管理系统、全国水土保持监测网络和信息系统、灌区信息化、水利电子政务等系统的相继建成和投入使用，提升了防汛抗旱整体水平，提高了水资源管理能力，改善了水土保持工作条件，增强了灌区管理和服务能力，促进了水利部门办公方式的转变，拓展了水利服务社会的手段，有力推进了传统水利向现代水利的转变。
水利信息化在积极推进的同时，受各项目投资来源不同、建设管理各异、运行维护分散等因素影响，仍存在着互联互通低效、信息共享困难等问题，严重影响了水利信息化整体效益的发挥，随着对水利信息化认识的不断提高，以及水利应用的不断深入，互联互通、信息共享和应用协同问题显得越来越突出。
为了解决上述问题，水利部先后印发了《关于推进水利信息化资源整合共享的指导意见》、《水利信息化顶层设计》、《水利数据中心建设指导意见和基本技术要求》，对水利信息化资源整合和水利数据中心建设进行部署，取得了初步成效。
水利信息化资源是指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。
当前和今后一段时期，是我国全面建成小康社会、实现中华民族伟大复兴的关键期，党的十八大做出了促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展的重大战略部署。
《国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》提出了“实现重要政务信息系统互联互通、信息共享和业务协同”的要求，《“十二五”水利发展规划》提出“大力推进水利信息化资源整合与共享，向全社会提供基础信息服务”，《“十二五”国家政务信息化工程建设规划》重点部署了推进政务信息资源、信息共享等建设内容，并专门发文指导政务部门信息共享建设。
为更好地适应新时期新形势下的国家信息化建设总体要求和水利现代化事业推进客观需要，推进水利信息化资源整合共享，优化资源配置，提升投资效益，强化履职能力，是促进水利事业又好又快科学发展的重要手段。
2适用范围
本顶层设计适用于水利部、流域机构和省（自治区、直辖市）三级水利信息化资源整合共享工作，涉及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。
3规范性引用文件
（1）《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》
（2）《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》（国发〔2013〕32号）
（3）《“十二五”水利发展规划（2011-2015）》（发改农经[2012]1618号）
（4）《关于印发“十二五”国家政务信息化工程建设规划的通知》（发改高技[2012]1202号）
（5）《关于进一步加强政务部门信息共享建设管理的指导意见》（发改高技[2013]733号）
（6）《全国水利信息化发展“十二五”规划》（水规计〔2012〕190号）
（7）《水利信息化顶层设计》（水文〔2010〕100号文）
（8）《水利数据中心建设指导意见和基本技术要求》（水文〔2009〕192号）
4总体要求
主要目标
水利信息化资源整合共享主要目标是在水利信息化资源梳理的基础上，通过水利信息化资源整合、统筹共建以及必要补充，优化水利信息化资源配置，建成三级部署（水利部、流域机构、省级）、五级应用（水利部、流域机构、省级、市级、县级）的水利信息化体系，实现信息共享、应用协同、基础支撑和安全保障，并逐步过渡到集中部署、多级应用的水利信息化体系。
工作任务
水利信息化资源整合共享工作任务主要包括：
（1）信息化资源梳理
通过对由数据资源、业务应用、基础设施、安全体系和支撑保障条件等构成的水利信息化体系的梳理，了解和掌握信息化资源现状，以及他们之间的相互支撑服务关系，通过科学规划、优化配置、统筹共建以及必要补充，明确构建水利信息化资源体系的途径和方法。
（2）数据资源整合共享
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，并实现对水利数据资源的有序管理和灵活应用。
（3）业务应用整合共享
通过面向服务体系架构构建应用支撑平台，按照业务和政务应用流程及其最小工作环节，将系统分解为可以独立开展应用的服务，再根据不同业务和政务应用需要，构建形成相应的业务和政务应用系统，实现业务应用的整合、共享和协同。
（4）基础设施整合共享
通过“云”技术应用及统筹改造对基础设施进行整合，充分利用已有、统筹安排在建、适当补充新建必要设备和运行环境，经虚拟化和云计算等技术的应用，形成集约建设的基础设施体系，并提供可靠的基础设施支撑。
（5）安全体系整合共享
在统一安全体系规划基础上，对政务内网和业务网进行科学定级，并按照内网分级保护、业务网等级保护的要求，通过系统的整合改造，完善安全管理、身份认证、安全防护、安全备份等内容，形成互补有效的安全体系，并提供可控的安全体系保障。
（6）支撑保障条件完善
加强对信息整合共享工作的领导，明确责任分工，加大资金投入，强化水利信息化专业队伍建设，重点加强水利信息化资源整合有关技术标准和管理办法的制定，通过技术标准制定，重点解决整合过程中共享与协同的技术问题，通过管理办法制定，重点解决信息共享、应用协同过程中的管理问题。
指导思想
水利信息化资源整合共享的指导思想是以邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，以创新为动力，以需求为导向，以整合为手段，以应用为核心，通过机制体制创新和信息技术深入应用，实现水利信息化资源共享，业务应用协同。
基本原则
在开展水利信息化资源整合共享工作中，应坚持以下基本原则：
——围绕中心，服务大局。
要坚持水利现代化方向，紧密围绕事关民生水利的防灾减灾、水资源管理、农村水利管理、水土保持监测与管理、移民管理等以及支撑上述业务的基础设施和保障措施的整合与共享问题，使之更好地服务于水利中心工作。
——加强领导，统筹规划。
水利信息化资源的共享不只是技术方面的问题，更存在着理念问题、管理问题和利益问题，因此，必须解放思想，加强对整合共享工作的组织领导。
同时，从水利信息化发展的全局出发，统一规划各类信息化资源，编制资源整合共享顶层设计和实施方案，保障整合共享的技术实现。
——统一标准，各负其责。
各级水利单位开展水利信息化资源整合共享时，应首先遵循国家信息化和水利行业信息化有关标准，确保经整合后的水利信息化资源能够切实达到上下左右可共享，不以各种借口独立实施应统筹推进的整合共享工作，避免造成新的信息孤岛。
同时，各水利单位也要切实负担起应有的责任，做好本地区和本单位的具体工作，将水利信息化资源整合共享落到实处。
——突出重点，有序推进。
各级水利单位开展水利信息化资源整合共享时，应根据广大用户特别是社会公众的迫切需求，本单位当前水利信息化突出矛盾，抓住重点，按照轻重缓急，首先解决急需解决之问题，有序推进水利信息化资源整合共享，实现边整合、边共享，最大限度发挥水利信息化资源整合效率。
——健全机制，明确责任。
各级水利单位开展内部水利信息化资源整合时，根据数据资源、业务应用和基础设施等相关工作特点，建立健全协作机制，明确综合部门、业务部门、信息化支撑部门各在水利信息化资源整合中的责任，切实做好整体工作计划、资源梳理、实施整合和运行维护等各阶段部门责任与机制建设，明确共建、共享各方的责任与义务。
5主要工作内容
水利信息化资源整合与共享首先应该了解现有水利信息化资源，分析需求并进行规划，在此基础上，研究制定实现资源共享的技术和管理措施，从而保障水利信息化资源整合共享目标的实现。
水利信息化资源整合共享总体框架如图所示。
图水利信息化资源整合共享总体框架示意图
信息化资源梳理
为保障水利信息化资源整合共享工作的顺利开展，首先需要对当前水利信息化资源进行梳理，包括数据资源、业务应用、基础设施、安全体系、支撑保障条件等方面，做到摸清家底、统筹规划。
水利信息化资源梳理主要范围如图所示。
图水利信息化资源梳理范围示意图
水利对象指客观存在的水利业务涉及的实体或概念，水利数据指描述水利对象的属性，包括空间、业务和关系等属性，以及其元数据。
（1）水利对象
水利对象划分为自然和非自然两个门类，其中自然类划分地表和地下两个大类，非自然类划分设施和非设施两个大类；地表与地下两个大类分别划分为集储水单元和输水通道两个中类，设施大类划分独立工程和组合工程两个中类，非设施类划分行为主体和行为客体两个中类；每个中类下划分1个以上的小类（即对象类），小类可根据需要无限制扩充。
对象类共划分四个等级，其中2个大类、4个中类和8个小类实现了全覆盖，基础类可按照规则进行扩展，详见表所示。
（2）水利数据
水利数据包括基础数据、业务数据和政务数据，以及描述这些数据的元数据。
基础数据指两项以上水利业务或政务应用需共用对象编码、名称、空间、时间以及其他属性；业务数据和政务数据，又称专题数据，指主要由某项水利业务或政务使用的数据。
基础数据主要在水利对象产生时相伴而生的编码、名称、空间、时间等特征，在对象存在的整个生命周期最为稳定。
空间数据包括空间位置和空间形状，空间位置由对象代表点所在的经纬度描述，空间形状根据不同比例尺表现为点、线、面，由一个或多个经纬度坐标串描述。
时间数据包括水利对象产生时间等。
表水利对象分类表
大类
中类
小类
基础类
级别
自然
地表
集储水单元
流域
一级流域、二级流域、三级流域、四级流域、五级流域、六级流域、七级流域
湖泊
—
……
输水通道
河流（段）
未确定、干流、第1级支流、第2级支流、第3级支流、第4级支流、第5级支流、第6级支流、第7级支流、第8级支流
侵蚀沟道
—
……
地下
集储水单元
水文地质单元
—
……
输水通道
暗河
—
……
非自然
设施
独立工程
观测站
—
水库大坝
大
（1）型、大
（2）型、中型、
小
（1）型、小
（2）型
水闸
大
（1）型、大
（2）型、中型、
小
（1）型、小
（2）型
橡胶坝
—
水电站
大
（1）型、大
（2）型、中型、
小
（1）型、小
（2）型
泵站
大
（1）型、大
（2）型、中型、
小
（1）型、小
（2）型
渠道
—
堤防（段）
1级、2级、3级、4级、5级
淤地坝
—
水井
—
塘坝
—
窖池
—
倒虹吸
—
渡槽
—
涵洞
—
……
组合工程
水库
—
灌区
—
引调水
等、
等、
等、
等
农村供水
—
……
非设施
行为主体
水利行业单位
—
……
行为客体
流域片区
—
水资源分区
一级水资源分区、二级水资源分区、三级水资源分区、……
水功能区划
一级水功能区划、二级水功能区划
地表水水源地
—
地下水水源地
—
取水口
—
排污口
—
取用水户
—
退排水户
—
主体功能区
—
取水许可证
—
……
基础数据还包括在水利对象在调查评价、设计、监测等环节产生的共用数据，调查评价阶段赋予的特征属性包括河流长度、汇水面积、河流比降、河流水能资源蕴藏量等数据，设计阶段赋予的特征属性包括水库特征水位、特征库容等数据，监测阶段的实时数据如水情、雨情、墒情、水质、流量、泥沙、冰情、潮位、工情等数据。
专题数据主要指不同水利业务或政务活动过程中形成的专用数据，主要指防汛抗旱、水文水资源管理、水土保持管理、水利工程建设管理、农村水利管理、安全生产监督、水库移民管理、水政执法管理等业务行为中产生且其他业务不需要共享的数据，专题数据主要是面向过程和事件。
（3）元数据
元数据是描述数据的数据，在水利数据采集、生产、存储过程中产生，描述数据内容、质量、状况等信息。
元数据包括对象、对象类和数据集等三个级别，上一级别元数据主要从其所包含的下级元数据中通过萃取、追加等方式产生。
对象级元数据描述具体的水利对象，每个对象有唯一的元数据，主要描述对象的产生、编辑、维护、评价等信息。
对象类级元数据描述同类水利对象的集合，主要描述对象类的覆盖范围、引用、管理者、对象数等描述性信息。
数据集级元数据宏观地描述数据集合的概括性信息，主要描述数据集的内容、维护更新、参照系等描述性信息。
水利部和各流域机构结合国家防汛抗旱指挥系统一期工程、全国水土保持监测网络和信息系统、水利电子政务综合应用平台等重大项目，两次水资源调查评价、第一次全国水利普查等专项工作，以及各项日常业务工作，初步建设了一些数据库。
地理空间信息方面，水利部集中组织开发了1/25万水利基础电子地图，并分发到各流域机构，各流域机构在此基础上进行了内容丰富。
同时，各流域机构还结合自身需要在局部开展了其他比例尺的地理空间数据库建设。
东中部地区1/5万水利基础电子地图正在实施。
特别是第一次全国水利普查工作，在水利部建成了第一次全国水利普查成果数据库，包括河流湖泊、水利工程（含灌区和地下水取水井）、经济社会用水、河湖开发治理保护、水土保持和行业能力等，其中9900万余个清查对象的基本业务信息、900万余个普查对象的详细业务信息、550万余个普查对象的空间数据。
水文数据方面，自上世纪70年代以来，水文数据库建设持续开展，入库内容以刊印的水文年鉴数据为主。
2009年10月到2012年12月，流域机构和省级水文部门共36个单位开展951个国家重点水文站水文数据库建设工作，收集了这些站建站以来到2008年的水文整编数据，数据量近5GB。
这些数据向国家发展改革委等部门提供了共享，成为国家水文水资源科学数据共享项目的主要支撑，为多项国家科技支撑计划、863计划、973计划等重点项目提供了水文数据支撑。
水资源方面，结合全国水资源规划工作，水资源调查评价成果已进入数据库，部分流域还在水质、水环境、水生态数据库建设方面开展了初步建设。
同时，水利部、流域机构还通过日常水资源管理积累了水资源开发利用、保护管理的信息。
水土保持方面，依托全国水土保持监测网络和信息系统建设一期工程、“数字黄河”和21世纪首都水资源可持续利用等项目，建设了以县为单位的1/10万水土流失空间数据库。
农村水利方面，水利部积累了大型灌区分布、基本情况、工程改造情况，中型灌区基本情况，农田水利基本建设、小型农田水利、节水灌溉、雨水积蓄利用、中低产田管理、牧区水利、农村饮水安全的部分项目管理等信息。
农村水能水电方面，通过全国农村水能资源调查，掌握了全国农村水能资源分布情况。
通过农村水电管理，掌握了全国农村小水电、农村电网生产管理的基本信息。
水利行政资源管理、水利科学技术方面。
初步建设了水利标准、行政法规、水利专家、水利文献等数据库。
目前，水利部、流域机构日常公文也进入了数据库。
同时，还积累了大量的水利科技项目、成果、奖励等信息。
另外，水利部作为参加单位之一，参与了国家自然资源和基础地理空间信息库项目建设，按照国家发展改革委的要求，提供水文、水质、水资源、水利设施、土壤侵蚀、农村水能、农村水电、灌区规划等部分信息。
水利部和七大流域机构主要数据库建设现状详见附表1。
根据水利部“三定”方案，作为国务院组成部门，水利部的职能主要包括：
1、负责保障水资源的合理开发利用，拟订水利战略规划和政策；2、负责生活、审查经营和生态环境用水的统筹兼顾和保障；3、负责水资源保护工作；4、负责防治水旱灾害；5、负责节约用水工作；6、指导水文工作；7、指导水利设施、水域及其岸线的管理与保护，指导大江、大河、大湖及河口、海岸滩涂的治理和开发；8、负责防治水土流失；9、指导农村水利工作；10、负责重大涉水违法事件的查处，协调仲裁水事纠纷，指导水政监察和水行政执法；11、开展水利科技和外事工作；12、承办国务院交办的其它事项。
七大流域管理机构作为水利部派出机构，按照国务院赋予水利部的相关职能，分别承担本辖区相应水利业务与政务管理工作。
省级及其以下水行政主管部门职能与水利部大致相同，部分地方水行政主管部门还承担城市或乡村水务相关职能。
根据水利部、流域管理机构和省级及其以下水利（水务）行政主管部门的职责，水利职能由水利业务和水利政务两部分组成。
水利业务是与水利工作对象直接相关的业务处理，专业化程度较高，具有较明显的行业特色；水利政务是与水利工作对象间接关联的政务工作，除政务对象与涉水对象有关外，政务流程和基本要求与国家或地方政府规定的通用政务准则类似。
水利行业的业务或政务管理兼有分级管理和垂直管理两种模式，县（区）、乡镇水行政主管及其相关业务部门主要从事微观尺度的管理，省级、地市级水行政主管及其相关业务部门承担中观管理任务，国家级、流域级水行政主管及其相关业务部门承担宏观管理任务。
在国家级、流域级、省级、地市级，也存在垂直管理规模以上或特殊作用和位置的水利设施、流域、水域、涉水社会用户等管理对象的直管业务或政务。
水利主要业务和政务应用详见附表2。
近年来，水利系统围绕水利中心工作实施了以“金水工程”为核心的信息系统建设，主要开展了国家防汛抗旱指挥系统、国家水资源管理系统、全国水土保持监测管理信息系统、中国农村水利管理信息系统、全国水库移民后期扶持管理信息系统、水利电子政务综合应用平台系统，并伴随逐步建设了水利信息网络和信息安全体系。
国家防汛抗旱指挥系统一期工程竣工验收，二期工程正在实施。
在流域、区域和城市试点建设的基础上，全面启动国家水资源监控能力建设项目、全国水土保持监测网络和信息系统基本建成、农村水利信息系统实施了大型灌区和饮水安全管理的信息化试点建设。
水利部、七个流域机构和部分省（自治区、直辖市）已初步建成了电子政务系统。
网络连接方面，包括水利政务内网、业务网、互联网。
其中，水利部与应连直属单位政务内网连通率达到%，流域机构与下属单位政务内网联通率达到%。
水利部与应连直属单位业务网连通率达到100%，流域机构与下属单位业务网联通率达到%。
通信系统方面，目前已建设卫星主站1座，卫星小站534座（其中应急移动站48套），分布在全国32个省市。
微波通信线路长度达7372km，共建设站点319个。
无线宽带接入终端2001个，集群通信终端1171个，北斗通信终端近20000个。
机房环境方面，包括政务内网机房和业务网机房，其中，水利部80平米的机房改造后将形成120平米的内网机房环境，各流域机构也建设了政务内网机房。
业务网机房方面，水利部业务网机房总面积约200平米，但较为分散，各流域机构也根据各自工作需要建设了不同面积的业务网机房。
计算资源方面，水利部政务内网服务器44台，业务网服务器超过100台，两网中的核心计算资源，已逐渐按照云平台模式进行架构，在两网内分别采用4台8路10核服务器（共计320核）经过虚拟化技术构建计算资源池，提高核心服务器的复用率及动态配置能力，从而节约后续购置、运行和管理成本。
流域机构政务内网服务器133台，业务网服务器超过500台。
流域机构也在传统服务器作为计算资源基础上，陆续采购虚拟化软、硬件进行计算资源池的建设。
存储资源方面，到2012年底，水利部和流域机构政务内网各类存储设备形成了约570TB的存储容量，业务网形成了约580TB的存储容量。
安全体系建设方面，目前水利安全系统包括政务内网和业务网。
水利部和七个流域机构政务内网均已通过国家保密部门的批准投入使用，业务网中，水利部于2011年底10个信息系统均顺利通过等级保护测评，7个流域机构正在开展安全等级保护整改工作。
目前，水利部和流域机构在业务网部署了病毒防护系统（包括在网络出口处部署了防病毒网关、垃圾邮件及病毒邮件过滤网关、服务器及客户端部署了防病毒软件），在互联网和广域网出口部署了防火墙系统、入侵监测系统和网络安全审计系统，在局域网部署了漏洞扫描系统和集中日志管理系统，建设了集中CA认证系统和桌面管理系统；在政务内网部署了网络病毒系统（在服务器及客户端部署了防病毒软件），在广域网出口部署了防火墙系统、入侵监测系统和网络安全审计系统，在局域网部署了漏洞扫描系统，建设了统一的CA认证系统，以及屏蔽机房、重点终端视频信息保护系统、线路传导干扰器、安全审计系统、桌面安全管理和安全管理平台等建设内容。
随着各级水行政主管部门对信息化工作的重视，信息化项目的建设投资不断加大，管理机构不断健全，技术人员能力逐步增强，至2012年末，在省级以上水利部门中，已有35家单位成立了信息化工作领导小组和办公室，信息化从业人员2722人。
水利部根据全国水利信息化发展的实际情况，组织制定并实施了一系列推进全国水利信息化科学可持续发展的规划、政策和技术标准。
到2012年末，先后印发了《水利部信息化建设管理暂行办法》、《关于进一步推进水利信息化工作的若干意见》、《关于推进水利信息化资源整合共享的指导意见》、《水利信息化顶层设计》等重要文件，《水利信息化规划（“金水”工程规划）》、《水利信息化“十一五”发展规划》、《水利信息化“十二五”发展规划》等重要规划，以及《水利信息化标准指南
（一）》文件，印发了50项水利信息化行业标准。
在近年信息化项目的带动和推进下，水利信息采集、计算、存储和网络等基础设施逐步完善，水利信息资源开发利用程度逐步提高，水利业务系统开发逐步深入，信息技术应用逐步拓展，信息化保障环境逐步建立，初步形成了水利信息化综合体系，有力支撑了水利各项工作。
水利数据整合共享
采用面向对象的统一水利数据模型对基础、业务和政务等数据进行整合，实现水利数据空间、属性、关系和元数据的一体化管理，统一对象编码，统一数据字典，为各类业务应用提供规范、权威和高效的数据支撑。
数据资源整合共享顶层架构如图所示。
图数据资源整合共享架构图
按照面向对象水利数据模型，对水利系统各级水行政主管、水利业务工作等产生的信息进行管理，解决数据描述对象及其属性的语义一致性问题，也是信息共享的最基本问题，确保信息共享得以实现。
水利数据资源目录是开展数据共享的重要手段和途径，各级在建立数据资源目录时，应采用基本维度分类体系的一致，并在水利数据中心建立统一的目录服务系统，解决各自领域范围的数据资源目录管理与发布。
水利基础数据是指水利数据中用来标识水利对象个体，以及水利对象关系的数据集合，是将离散的水利对象数据变成有机整体的关键。
将涉及水利业务和政务应用全局的水利对象基础数据，以及水利对象空间和业务关系等数据，统一纳入水利数据中心进行管理，并提供相应的数据服务。
按照“一数一源”的原则，水利对象每个维度的数据应该只有一个“正源”，即：
产生于某业务或政务应用，其他业务或政务应用需要使用该数据时，应通过共享方式引用。
因此，在不同业务和政务应用之间需要共享的数据，应统一存储于水利数据中心。
水利数据中心统一建设数据资源目录数据库，作为共享内容对外提供权威、完整、全面的水利数据资源目录服务。
水利数据中心统一建设水利基础数据库，主要涵盖水利数据中用来标识水利对象个体属性（如：
水利对象代码、名称、所在地、所属流域等），以及水利对象关系（如：
描述空间关系的空间数据、各种业务关系等）的数据集合作为共享内容，为水利业务或政务应用，提供权威、全面、完整和一致的基础数据共享服务。
水利数据中心统一建设应用共享数据库，主要涵盖在不同业务和政务之间需要共享的由特定业务和政务活动产生的水利对象属性数
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