智能水利工程建设方案

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智慧水利建

设项目解决方案

摘要

在深入贯彻新时代中国特色社会主义理论体系和党的十九大决策精神之际，水利部遵循‘节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力’的治水指导原则，于2019年1月14日组织召开了年度全国水利工作会议。会议强调，随着中国特色社会主义进入新的历史阶段，水利行业的进步亦随之步入新篇章。当前，我国治水领域的核心挑战已发生根本性转换，从侧重改造自然、征服环境转向注重调整人类行为，纠正在实践中的偏差。为此，各级水利管理部门需精准把握当前水利改革与发展的历史定位，深刻理解治水主要矛盾的转型，积极推动治水策略和方法的革新，将工作重心转移至‘强化水利工程短板补足，强化水利行业监管力度’，这是未来一段时期水利改革发展的总体基调。

遵循党中央、国务院及水利部和省级政府对于信息整合与共享的政策导向，针对水利信息化领域存在的资源整合不充分、共享难题以及效益未充分发挥的问题，旨在推动新时代水利信息化的全面提升。以全省水利信息化的整体布局为指引，我们采取分步实施策略，优先处理紧急且易于着手的任务，整合并优化各级水利信息化资源。核心目标是构建省、市、县三级的信息集成与共享大数据中心，并部署综合应用服务平台，确保数据、应用管理的互联互通、基础支持与安全防护。在此基础上，我们将有序开发和部署各类业务系统。同时，将建立健全标准化体系和安全保障体系，逐步打造以‘一个平台，六大体系’为核心的基础，构筑智能化的‘智慧水利’建设项目。

1理解客户需求与行业动态

1.1挑战与水利行业的发展现状

1.1.1水利信息化基础设施建设尚待完善

水利信息化基础设施的发展受到投资来源多样性、项目管理分散、建设周期各异和技术多样性等因素的制约，呈现出区域发展不均衡的特点。信息采集方面的问题主要体现在：各业务系统的数据采集点内容单一且独立，时空分布存在交叉和空白，移动采集效能有待提升，工情信息获取相对滞后，信息网络整合力度不足，尚未构建起智能感知的多元化、布局合理的综合采集体系。通信网络建设方面，网络覆盖范围有限，移动互联功能有待加强，专用网络针对水利需求的完善尚存缺口，网络安全体系也需进一步完善，以形成优化结构、灵活接入并确保安全的现代化水利通信网络体系。计算与存储资源的共享程度不高，无法充分适应业务发展的需求，现有基础设施平台的功能互补和资源共享程度不足，离集约化管理的目标仍有差距，无法有效支撑水利改革与发展的需求。

1.1.2水利数据中心尚未达到一数一源，数据标准化不足

根据当前系统的实施情况分析，由于投资项目来源、建设管理机构以及建设周期的多样性，各部门已独立构建了各自的数据库，尚未实现全面的水利数据中心整合。此外，技术选择的多样性、数据整合标准不统一以及缺乏标准化的维护和更新管理流程，导致数据未能实现‘一个数据，一个源头’的目标。

1.1.3 目前，水利大数据中心的构建尚未完成，数据的开放与开发利用水平有待提升。

省级水利信息化的数据资源主要分布于省水利信息中心机房及厅直相关部门的机房内，各司其职，针对特定功能目标构建了业务数据库和空间数据库。然而，由于任务来源和资金渠道的多样性，导致各系统独立开发，数据重复建设，呈现出明显的条块化格局。大部分数据库与应用软件紧密结合，由业务部门单独管理，形成了以地域、专业和部门划分的信息孤立状态，从而未能形成一个统一的数据中心。这限制了数据在横向和纵向之间的互联互通，以及对大数据碰撞分析的有效利用。

1.1.4水利信息系统整合与数据流通面临难题，管控措施需加强

针对防汛抗旱、水资源管理、电子政务等领域的需求，已构建了一批业务应用系统。然而，水利业务应用系统的分散建设和孤立应用导致了水利信息资源的整合未得到有效实现，信息孤岛现象依然存在，数字鸿沟不断拉大，对水利业务的协同作业产生了显著影响。各业务系统所积累的数据资源在覆盖范围和完整性上存在差异，数据质量问题如部分要素缺失、冗余以及一致性问题仍未得到根本解决，数据来源分散且权威性不足，关键信息资源的共享与利用滞后。全面的信息资源规划力度欠缺，尚未构建服务于全局的信息资源服务体系，大数据处理能力有待提升，信息资源的开发利用程度有限，这严重制约了综合决策效能的提高，无法满足政府对‘数据驱动’（即用数据说话、用数据管理、用数据决策）的要求。

1.1.5数据整合与水利数据分析能力的缺失

近年来，随着重点工程的驱动，水利业务信息化已实现了全面覆盖，并取得了显著的进展。然而，过度关注业务实施而对管理环节的重视不足的现象仍未得到根本改变，水利管理系统在提供业务支持方面存在差异，与业务实践的深度融合尚有提升空间。现有的水利信息系统主要侧重基础业务处理，对于业务协同发展的需求以及信息资源的深度挖掘利用关注不够。这导致在数据分析和决策支持的全局视角上存在短板，限制了信息化建设的整体效能和规模化效益。因此，提升数据分析决策能力，强化对水治理和水管理的全方位支持是当前亟待加强的方向。

1.2行业动态与未来发展预测

1.2.1构建整合平台，推动资源共享

通过一体化设计，整合各级水利体系及相关部门的网络、基础、数据和应用资源，依托于'数字化政府'或'电子政务'所建立的综合集成平台，致力于打破信息壁垒，畅通资源汇聚途径，促进跨区域、跨平台、跨系统间的涉水信息共享与交互。力求实现'横向协同，纵向贯通'的实施策略。

1.2.2构建全省水利物联网系统

优化现有资源，强化水文站网建设，借助物联网、遥感与智能视频等先进技术推动水利现代化进程。传统水文监测方式将转向多元化的空天地一体化感知体系，即融合传感器、定位、视频及遥感技术，显著提高水文测报的自动化和智能化程度。

1.2.3实施全省广泛的精确水文预测与预警体系

依托省域范围内的自然资源空间数据整合，与气象部门、水利机构、自然资源管理部门、遥感研究院及权威水利专业公司和高校展开合作。我们借助气象预报信息、地矿工程勘察院的水文地质资料，并充分运用大数据网格化分布式水文预报模型，着重在关键河流湖泊、中小河流、山洪多发地带以及城市核心区域构建精细影响分析与风险预警模型，构建省级水文预报预警业务系统。  通过融合BIM技术和三维实景模型，我们得以提升洪水模型的构建精度，同时实现洪水动态演变过程的生动展示，力求达到高度逼真的模拟效果。

1.2.4开展水利专业与大数据、“互联网+”融合工程

依托新一代技术创新，我们构建起涵盖大平台、大数据和大系统的综合框架，旨在提供全方位的服务。通过建立全省、市级乃至县级的‘一体化大数据平台’，实现实体水资源的‘一库共治共享’。借助水利厅的统一地图，推动多方共建共享。在此基础上，我们将着重优化大数据驱动的模型，提升其精准度，并积极推行泛在互联，整合服务资源，发展智慧应用。具体包括中小河流治理、水资源调度、监控、地下水管理及水土保持等业务系统的融合。同时，我们致力于推进‘互联网+水利’的公共服务，确保实时发布预报和预警信息。

智慧水利建设项目解决方案

1.2.5构建数据合作平台

推进水利信息化数据共享交换体系的规范化建设，旨在实现实现水利行政系统内部以及各市直部门间的信息流畅对接。具体措施包括：一是通过设立大数据中心，采用统一的数据进出模式，促进水文局各部门内部的数据协同共享；二是强化外部合作，通过与政务共享交换平台的数据交换，实现与气象、自然资源、生态环境、农业农村等相关部门的深度数据资源共享和交互。

2我们的创新方案优势

致力于解决客户关切的问题，我们推动水利信息化资源的有效整合与共享，并优化其开发利用。强化信息技术与水利业务的深度整合，构建省、市、县三级全面的信息集成与共享大数据中心，部署水利应用服务支撑平台，旨在实现数据的协同管理、应用共享、基础支撑以及安全保障。在此基础上，我们将设计并实施业务系统；同步建立和完善标准化与安全管理体系。通过实施'智慧水利'项目，预期实现如下价值：

2.1实现水利数据“一数一源的”

构建完善的水利数据资源管理体系，首先制定详尽的数据资源目录，有效应对大规模数据的存储、管理和更新挑战，旨在实现数据资产的统一对接与集中管控。通过水利数据模型对各类资源进行集成，并赋予各水利实体统一的标识编码，通过数据与实体间的关联，以及实体之间的互动，构建出一个紧密相连的水利数据生态系统。后续将推进水利信息基础设施建设，目标是逐步实现每项数据均源自单一源头的‘一数一源’原则。

2.2解决数据隔，实现水利大数据多维分析

构建基于知识图谱的水利数据整合体系，有效弥合数据间的隔阂，通过图谱模型促使数据交互与关联性分析的深化。同时，推进水利数据挖掘分析平台的构建，致力于深入探究水利数据，为其后续的大数据分析奠定坚实基础。

2.3实现数据整合共享

构建以水利厅现有数据为基础，内容详实且标准化的数据资源目录，作为推动数据共享的关键手段和渠道。目标是确立一个有序分享、适度开放并保障安全的数据共享新机制，从而实现水利数据在系统内部、政府部门间乃至社会的有序流通与适度公开的全新格局。

2.4保证数据的鲜活性，节约项目建设维护成本

当前，数据分散存储在众多数据库的不同表中，导致跨系统间的数据共享受限，难以实现实时集中更新与统一接口调用。为解决这一问题，我们提议构建数据目录，它能整合不一致的数据源，从而实现数据的集中管理和更新。同时，数据目录的建立也为后续系统的开发奠定了基础，未来的系统设计只需通过接口调用预设的基础数据，无需重复构建数据库，显著节省了项目实施的成本。

2.5提升水利管理水平

作为传统行业的重要组成部分，水利领域亟待在技术和管理创新上不断深化。通过强化水利信息化建设，旨在逐步提升水资源的监测、评估与管理效能，提高管理效率，增强科技含量，从而推动技术和管理的革新。顺应当前农业供给侧结构性改革的潮流，以及提升水资源管理和江河湖库科学决策水平的需求，解放人力资源势在必行，迫切需要加速水利信息化进程，实现自动化监控与智能化管理。

2.6高效整合数据，消除数据冗余

推进信息资源库的协同建设和共享机制，制定涵盖信息采集、动态更新、持续维护与广泛共享的规范化流程。遵循'一事一源'的原则，严谨规定信息的采集、发布和维护标准与步骤，杜绝重复或多渠道采集，确保信息的真实、准确、全面且实时有效。

2.7加快数据分析，强化决策管理

通过对数据资源中心的信息资源进行深入挖掘与分析，我们特别关注典型民生领域的数据，将其转化为可视化的形式，然后及时推送至相关部门，从而为政府决策和社会治理提供强大支持。

2.8集成物联网平台，提升运维效率

构建一个覆盖全省、实时全面、全天候并数字化的水利工程'大数据'网络体系。通过一体化建设，实现高速网络连接，持续深化和完善，以构建具备成长性和扩展性的现代化水利信息系统架构。这一框架旨在打造一个面向未来的平台，其核心功能包括水利工程的全面感知与智能化应用，如安全管理、自动化控制、数据分析等各个环节。

2.9科技创新引领水利行业进步

依托大数据技术和数据共享技术，我们将推进'智慧水利'项目的实施。通过集成云计算、物联网、移动互联网、大数据及人工智能等先进技术，配合卫星遥感与导航定位，我们将构建广东省水利信息化的省级共享服务平台，致力于实现全面感知、安全保障、智能化决策以及主动式服务，以提升效率和智能化水平。

智慧水利建设项目解决方案

的“大水利”

3定制化策略建议

3.1概述我们的定制方案

3.1.1项目背景分析

水利是经济社会发展的重要基础设施，根据《中共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XXXXXX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、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(2015)50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。

根据XXXXXX网络强国战略思想和中央关于网信事业的重大规划，以及《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》和《国家信息化发展战略纲要》等相关文件精神，水利部积极响应五大发展理念和新时代水利工作原则，致力于提升水利行业的信息化建设和管理水平。旨在保障水利网信事业的稳健发展，于2016年12月26日发布了《关于进一步加强水利信息化建设与管理的指导意见》。该指导意见明确了以下目标：在全国范围内构建以水利核心工作的协同智能业务应用系统、有序共享的信息资源体系、高效整合的信息化基础设施、确保安全的网络安全体系，以及完善的信息化支撑体系。通过实现互联互通、信息共享、应用协同和安全保障，整体提升水利信息化水平，推动从'数字水利'迈向'智慧水利'，助力水治理体系和治理能力的现代化进程。

旨在精准导向全省水利信息化发展战略，紧遵党中央、国务院以及水利部、省委省政府关于推进'互联网+'政务服务和信息系统整合共享的政策导向，意在解决当前水利信息资源分散、共享难题与整体效能未充分发挥的问题。为了加速新时代水利信息化的全面发展，我们立足于全省水利信息化的整体规划，遵循优先处理紧急事项随后逐步处理的原则，计划首先推进数据治理项目实施。该项目旨在实现水利信息资源的有效整合与共享，从而驱动业务系统的创新应用，实现全厅业务的全面提升。这一举措将全面支持厅内的核心业务运行，确保全省水利信息化建设的协同统一，形成'一体化'的发展格局。

3.1.2项目实施目标设定

按照国家战略部署，我们全面贯彻实施XXXXXX所倡导的‘节水优先、空间均衡、系统治理、两手并举’的新型水利工作方针。遵循鄂竟平部长‘强化短板、强化监管’的水利改革与发展新导向，以及《XX省十三五水利发展规划》的划定，本项目将以‘前端一体化、数据资产化、服务价值化、管理可视化、展现现代化’为核心策略。我们将整合云计算、物联网、移动互联、大数据和人工智能等前沿技术，构建综合性平台，积累海量数据，整合各类系统，提供优质服务。我们积极推动泛在互联、服务集成和智慧应用场景的开发，致力于民生福祉，通过打造‘一个平台，六大体系’的整体架构，推动全省水利事业迈向现代化的前沿，力求在水利信息化建设上引领全国潮流。

3.1.3项目实施详情

借助省级政务云计算平台，构建如下体系： - 汇集、共享并实现水利专业数据的交换，建立包括水利数据库、数据仓库及数据资源目录在内的大数据服务体系。 - 建立水利大数据分析技术的基础框架，以及配套的决策支持模型平台。 - 实施微服务架构的水利业务服务资源库，统一水利信息服务的访问接口设计。 - 通过集成整合的方式，实现各类资源（数据、模型、服务和应用）的一体化接入与整合。 - 对基础资源、数据资源、模型资源和服务资源进行标准化的开发、注册、发布和管理，以推动其价值的提升。 最终目标是打造省域内的"智慧水利"系统，实现前端操作的便捷性、数据资产化、服务效能提升、管理可视化以及展示的现代化，从而驱动水利信息化的深度革新与发展。

“一个平台、六个体系”

图1项目建设内容

3.1.4项目实施领域

(1)项目涵盖内容：本实施方案专为本省水利信息化资源整合与共享设计，包括在省水利厅、省防办、厅直单位以及各市（州）水务局等机构所积累的，以信息为核心的各种水利工作相关活动要素。其覆盖范围广泛，包括数据资源、业务应用程序、基础设施、安全体系和技术保障体系等多个方面。

(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)整合目标：囊括整个厅务各部门现有的核心业务应用系统，其中包括本项目实施过程中新构建的一系列业务应用系统。

3.1.5项目实施的基础与适用规范

项目建设依据水利部《水利信息化发展“十三五”规划》（水规计(2016)205号)、根据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《中共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(2015）10号)、《中共委办公厅、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(2016)18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(2015）169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》(SL213-2012)、《水利数据中心建设指导意见和基本技术要求》（水文(2009）192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”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、依托大数据与数据共享技术，我们推进水利厅的数据治理项目。通过整合云计算、物联网、移动互联网、大数据及人工智能等先进技术，以及卫星遥感和导航定位等，构建出一个省级水利信息化共享服务平台。这一平台旨在实现全面感知、安全保障、智能决策与主动服务，迈向'大水利'的未来愿景。

二、顶层设计与统筹规划：通过对项目的顶层设计，实施统一规划，构建科学的执行方案、技术规范和数据准则，旨在达成"提升技术架构一致性、强化资源集成、推动信息共享、确保平稳运作"的目标。此举旨在消除项目建设中项目各自为政、低效重复建设、信息资源碎片化、开发利用效能受限以及信息整合共享不足的全局性难题。

三、建设理念与责任分工：秉持标准化引领的原则，遵循'国家级标准-部门级规范-省级细则-企业自主创建'的递进步骤。在制定过程中，兼顾当前信息技术现状与未来发展，力求构建一个结构严谨、协同有序、层级清晰、内容均衡、相互支撑且能满足需求的标准化体系。这一体系需贯穿项目全程，作为统一且权威的指导准则得以严格执行。

四、项目策略：数据治理体系致力于通过整合共享，实现跨系统的资源整合。其核心挑战在于确保系统间的无缝连接与兼容性，其中包括处理多供应商、多元协议以及应对广泛应用环境的复杂性。解决的范畴涉及设备接口、通信协议、系统架构、应用程序等多个层面，以及与子系统管理、组织结构和人力资源配置相关的集成难题。我们的目标是构建一个横纵协同、统一实施的框架，力求'横向一体化，纵向一体化'的高效运作。

五、一元多效：遵循"一数一源、一源多用"的策略，我们将制定水利厅的数据整合与共享规范，构建包含智能性、开放性和可扩展性的市级水利数据融合框架。通过统一的数据标准和接入服务，整合全省水利业务的全面数据。由此，我们将建立以各类水利业务数据为核心的交换数据库，形成纵向连通、横向交互的网络化数据交换共享体系，同时确立清晰的数据管理权限，制定涵盖数据全生命周期的采集、存储、交换、更新和共享，以及安全相关的管理制度。

六、遵循急用先建、有序推动的原则：水利厅的数据治理项目是一项体系繁复的工程，涵盖大数据服务、数据整合、标准化制定及GIS地图构建等诸多环节。其特性在于覆盖面广且层次丰富。在设计初期即确立标准导向，我们采取分阶段、分重点的执行策略，优先构建关键系统和亟需应用的系统，通过分步实施的方式逐步完成所有建设任务。

七、构建体系，厘定职责：鉴于水利厅的数据治理项目具有紧迫性、繁复性、技术复杂以及实施挑战，亟需统筹规划由水利厅主导，各相关部门及市县水利局协同推进。项目启动后，应与承建方共同组建专门的项目指导小组，优化项目管理架构，指定专人负责，明确并确保各项任务与责任的落实执行。

3.1.5.2建设遵循的规范和标准

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(2015）40号)(2015年7月)；

2、《促进大数据发展行动纲要》（国发(2015）50号文)(2015年8月)；

3、战略纲要：《国家信息化发展战略纲要》（中共中央办公厅文件编号：中办发(2016)48号，发布日期：2016年7月）

4、《水利信息化资源整合共享顶层设计》（水信息(2015）169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[2016]459号)(2016年4月)；

6、《全国水利信息化发展“十三五”规划》（水规计(2016）205号)；

7、《关于推进水利大数据发展的指导意见》（水信息(2017）178号)；

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)；

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(2016）51号)；

11、遵循GB/T7027-2002标准的信息分类编码基本原则与实施策略

12、GB/T 21063.1-2007：政务信息资源目录体系的第一部分 - 总体框架

13、第3部分：政务信息资源的核心元数据标准GB/T 21063.3-2007

三、【标准规范】

1、基本原则与方法：GB/T 7027-2002 信息分类与编码体系详解

2、关于文献保密等级的编码及其对应标准，我们遵循的是GB/T 7156-2003的规定。

3、关于数据元与交换格式的信息交互日期与时间表示方法，遵循GB/T 7408标准

4、通用术语：GB/T 10113-2003分类与编码标准

5、GB18030-2000：关于信息技术信息交换的基础汉字编码字符集扩充标准

6、GB/T 19486-2004：电子政务主题词表编制的标准规程

7、《水利数据目录服务规范》

8、《水利对象分类与编码总则》

9、关于水利工程的编码标准，我们参考了《水利工程代码编制规范》

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》(标准编号: SL34-92)

13、本项目设计遵循《水利水电工程水情自动测报系统设计规范》(SL276-2002)的要求，同时参照《降水量观测规范》(SL21-2006)的详细规定。

15、编码标准：SL330-2005《水情信息编码标准》

16、《实时水情数据库表结构及标识符标准》：SL323-2011

17、关于《水文测站编码》的技术标准：SL330-2003

18、关于2016年的《水利网络安全顶层设计》

19、《水利信息公用数据元标准》(SL475-2010),水利部；

20、水利部发布的《实时雨水情数据库表结构与标识符》(SL323-2011)

21、水利部发布的《基础水文数据库表结构与标识符标准》

21、《水质数据库表结构和标识符标准》(SL325-2005),水利部；

22、关于《水利科技信息数据库表结构及标识符》(SL458—2009)，该标准由水利部发布。

23、关于《信息分类及编码规定》(SZY102-2013)的规范说明

24、研究与分析：《监测数据库表结构及标识符》

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、关于《信息流程》的技术规范(SZY503-2014)

33、《信息交换内容及方式》(SZY502-2014)

3.2创新架构设计策略

3.2.1全面设计原则

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创新项目架构设计策略

构建智能水利技术支撑框架，致力于实现一体化的高效运作模式，即‘整体水利’。通过消除部门间的业务隔阂，采取全局视野整合各方资源，优化工作流程，强化跨部门协作效能。以一体化、简便化和智能化的管理模式与服务，持续增强企业和公众的满意度和便利性。

依托"智慧水利"的全面转型视角，融合"用户导向、流量导向、平台理念、跨领域思维"等互联网策略，构建"水利服务的互联网思维模式"。首先，坚守"以人民为中心"，优化政务服务流程和应用设计，注重用户体验。其次，政务服务效果由用户的实际接受度和满意度来衡量。接着，我们推行"大平台、小终端、多元生态系统"的集成建设模式，旨在打破系统分割、重复建设的问题。此外，我们革新传统建设和运维管理体系，将互联网文化融入"智慧水利"，采纳"快速迭代"和"敏捷开发"的互联网精神，提升建设效率。最后，我们从技术、业务、管理和体制层面进行全面、系统的"智慧水利"改革与建设，确保各环节协同推进。

在推动'智慧水利'改革建设的过程中，应重点关注并妥善处理以下五个关键环节：

首先，强调的是纵向的衔接：改革的服务机构应当遵循国家的相应标准与规范，实现与国家级平台及系统的无缝对接，从而确保信息流从顶层顺畅地贯穿到底层。

第二，关注左右协同：充分利用全省机构改革的关键时机，着重解决机构改革后的系统整合及数据共享标准化问题，积极推动业务协作深化，从而提升政府整体运行的效率与效能。

第三，关注前后衔接。通过整合、优化和提升各部门现有的信息基础设施和应用系统，我们旨在有效利用已有的资源，最大程度地发挥财政投资的效益。

四、内外协同的优化。构建政府内部运营与对外服务一体化的工作机制，通过提升对外服务效能来驱动内部运营效率的提升，从而实现在服务品质上的跃升。

五、职责划分与协同机制：精细划分省际、业务部门和技术部门之间的责任主体，明确建设与运营过程中的统一与分工，以实现全省'智慧水利'项目的无缝衔接与协同推进，确保整体战略的一致性。

3.2.3全面架构规划

按照智慧水利建设的总体愿景，致力于各层次水利业务的智能化转型，依托天地一体化的智慧监测体系为基石，以水利基础共享平台和大数据中心作为核心驱动力，智能应用彰显特色，同时辅以完善的安全体系、标准化规范和运维管理体系，构建出详尽的水利信息化顶层设计蓝图。以下是相应的架构示意图。

图2顶层架构设计示意图

基础数据层：主要构成要素包括智慧监测体系与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

作为未来信息感知的前端设备，同时也是智能应用的关键终端，它顺应了信息化和全面感知、智能应用的潮流，必然驱动并引领终端设备的科技创新和技术革新。这种变革将积极推动水利行业的创新发展。对于重点河段、关键工程及重要应用场景，我们将实施统一的规划、设计、建设和投资策略。大量的标准化、规范化和产品化的终端设备，将纳入未来的水利工程建设项目，包括新建、扩建、除险加固和维修任务的解决方案中。

网络层，水利高速互联信息网

水利信息网络体系：构建智慧水利的核心纽带 作为智慧水利架构的关键组件，水利信息网络旨在实现各类主客体间的无缝连接，确保数据在不同层级的水利部门、企事业单位以及相关组织之间高效传输。网络构建策略灵活多样，依托国家电子政务网络、公共网络租赁或自建专用网络，形成从流域到地方的全方位覆盖，涵盖了流域管理机构、省级、地市级及区县级水行政主管部门的连通。该网络分为水文业务网与水利工控网两个部分：前者专为各级水利部门服务，承载各类水文信息系统；后者则聚焦水利工程及其管理单元，承载着水利工程的控制管理系统。两网虽各有侧重，但在必要时可通过受控方式在同级节点间实现协作与信息共享。

第二层：云支撑能力层与大数据中心

作为推进'深化改革'与'思维创新'的关键载体，智慧水利系统的构建需紧密衔接省级'政务云'，致力于实现五级体系——即水利部至县级的纵向一体化，以及与省'政务云'的横向协同。通过强化数据资源获取和整合，构筑水利数据资源目录，优化数据更新流程，我们旨在建立一套标准化、动态更新的水利数据体系。所有源于系统感知、集成生产信息的存储，均需遵循新制定的规则，以确保大数据共享的深度与广度。

第三层：智能应用体系

本次智慧水利的建设规划依托于云支撑平台和大数据中心的技术支持，涵盖了水资源管理、水灾害防控、水生态与水环境保护、水工程项目、水行政管理以及公共服务等多个领域。主要构建了水文水资源智能应用、网格化监测预警系统、'互联网+'监管服务平台，以及水工程灾害协同调度和智能化公共服务体系。

第四层：智能展示

项目将构建数字水利展示馆、移动应用服务中心及现代水利运营管理核心，依托水这一媒介，深度挖掘历史脉络，融合现代科技智慧，呈现传统与现代文明的交融。通过实施‘水利一张图’，全方位展示省级水文信息的概览、特性、参数、功能及效益等内容。

3.2.4数据架构设计策略

该文本详细阐述了数据全生命周期管理的流程架构，涉及各功能组件及其在数据流程中的交互作用。数据处理流程由数据汇聚、整理、存储，进而拓展至数据服务和应用，专注于大数据和水文业务场景的递进实施。通过数据调度、监控、元数据管理、数据质量和标准化操作，构建了完善的更新机制，形成了一个结构统一且实时更新的水文信息系统。这个系统旨在优化数据资源的应用和服务，促使数据真正实现活力迸发。水利业务数据和大数据通过全面的数据资源池，依托标准化的数据架构，深入挖掘数据价值，实现了资源管理的统一和主题服务的精细化，有力支撑了省水利厅信息化建设向大数据和智能化的转型。相关数据架构图见下文。

图3数据架构示意图

(1)数据汇聚

作为'智慧水利'数据流程的关键起始点，数据汇聚彰显了其核心整合能力。在现实世界的水利环境中，各类涉水对象与环境信息通过观测、感知和记录产生了海量数据。具体来说，水利行业的数据依据业务特性可分为江河水系数据、水利工程数据、地下水数据以及水质监测数据，这些数据通过传感技术、定位服务、遥感技术、视频监控以及人工录入等方式获取。传统应用所依赖的主要数据源是这些基础数据。此外，行业外部的数据来源于政府部门和企事业单位等运营中的业务系统，它们积累了丰富的信息，旨在满足水利业务的需求，并促进跨部门数据的融合。这些包括位置、导航数据以及互联网数据，通常通过数据交换、购买或网络抓取获取，对于构建智慧应用的‘大数据’生态至关重要。在数据汇聚环节，我们根据业务需求，对现有数据库中的数据进行有序梳理，通过无损联合建模实现数据的有效共享。

(2)数据整理

数据整合的目标在于对汇集的多元异构数据实施规范化整理，其核心任务是梳理数据间的逻辑关联，以提升数据的一致性和可用性，防止数据冗余与不一致性，打破部门间的数据壁垒。针对水利行业的数据处理，主要依据预设的规则，实现实时且大规模的转换，包括空间坐标标准化、数据格式统一、编码规整等工作。同时，通过构建对象实体关联，遵循时空一致性原则，将各类数据有效地衔接，实现空间信息与关系信息的深度融合。对于复杂、多变且具有强大创新性的大数据环境，我们通过数据抽取、清洗、规范化、去重和加载等步骤，整合跨领域的数据，确保数据的活跃与效能。

(3)数据存储

数据存储系统肩负着时空一体化水利全地域数据的整合与管理重任，其架构包括逻辑上的五个关键库：基础库、业务库、主题库、共享库以及决策支持库。针对水资源、水环境、水工程和水公共服务等核心领域，该系统支持实时更新、高效检索与深度统计分析。大数据存储采用多元化策略，区分结构化、非结构化及半结构化数据，通过整合水利水文、气象、自然资源等多个行业的异质性数据，依据时空特性重塑数据关联，从而有力推动数据共享、信息服务和决策支持的实施与优化。

(4)数据服务

数据服务作为从存储层提炼出的标准化、可广泛共享的资源，"智慧水利"致力于通过服务形式整合其核心业务资产，并向应用层开放，或者供第三方应用程序利用，以促进业务模式创新、提升服务质量及拓宽合作领域。这种统一服务旨在实现在水利行业的多业务应用间，实现跨系统、兼容不同协议的高效服务交互。针对水文数据模型，我们提倡基于数据组件和业务需求的重构，以统一服务的形式提供专业的模型分析能力，从而更好地支持数据应用的开展。

(5)数据应用

数据应用层作为‘智慧水利’在水利水文业务领域的集大成者，其主体内容包括水利业务的业务应用系统、公共服务系统以及智能决策系统的构建。智能应用的构建旨在强化政府监管效能，保障工程的有效运行，同时提供便捷的便民服务。这一系列举措旨在增强公众对水资源的认知与尊重，提升社会节水护水的文化素养，并优化政府在水资源管理和服务方面的整体效能。

3.2.5项目平台详解

按照"平台构筑基石，数据驱动核心，应用服务于目标"的理念，本综合服务管理系统采用"平台融合数据与应用"的设计模式，其架构划分为门户、管理中心和应用中心三个关键组件。相关平台架构图解如下所示。

图4平台架构示意图

(1)应用支撑平台门户

作为面向业务管理人员的关键界面，应用支撑平台门户集成了丰富的信息化成果，它作为一站式的数据、服务和应用访问入口。其中，工作区为核心功能区域，提供访问应用、日常待办事项、备忘录、协同办公、个人文件存储及收藏等便捷服务；信息区则专为获取组织内外的重要通知、最新动态而设立。

(2)应用中心

致力于服务资源和服务的使用者，我们为系统开发人员设计了可定制的申请流程。通过全程管理应用的生命周期，包括注册、资源获取、开发和部署，我们的目标是实现业务与资源的有效隔离。这样，能够促进应用的云化迁移，推动资源共享，增进信息流通，并促进业务间的高效协同。

(3)管理中心

致力于为资源和服务管理者提供全方位的管理与运行支持，中心通过集成的视角展示全局的资源与服务情况，包括资源的精细控制、服务的审批与权限管理以及应用的全程监控。该管理中心确保对应用全生命周期的全面覆盖，实现从开发、测试、部署、上线直至升级的透明流程，从而将信息化系统的主导权转移给业主，提升管理效率与透明度。

3.2.6项目安全架构设计

3.2.6.1项目安全架构设计

为了有效应对项目环境中的安全挑战，我们展示了如图所示的安全体系结构。该体系结构以核心的平台安全服务为基础，分为五个层次进行详尽的安全设计：

图5项目安全架构

(1)基础层实施安全

从物理安全（设备冗余、容灾备份、RAS、HA）、存储安全（数据加密、密钥管理、备份恢复)、网络安全（下一代防火墙、IDS/IPS、DDoS、攻击检测)、安全芯片(TPM/TCM)等为上层提供坚实可靠的硬件基础设施；系统安全：对操作系统进行安全加固，采用增强的身份鉴别，提供可信软件、安全审计功能本部分由水利厅原有安全设备与现有设备进行集成。

(2)数据层安全

在数据全生命周期管理中，我们着重于以下几个关键环节：一是确保数据安全与隐私保护，通过实施数据隔离和防护策略；二是有效管理密钥分配，强化安全措施；三是建立灾难备份与恢复体系，以防突发情况。针对平台业务数据的差异化重要性，我们采取分级加密技术，包括硬件透明加密，从而保障数据的可用性、保密性和完整性。

(3)软件安全

软件的安全性通过以下方面得到全方位保障： - 身份与访问管理：实现双因素认证和单一登录机制 - 应用层面的安全防护 - 内容安全策略的实施 - 客户端连接安全措施 - 配置严谨以确保系统安全 - 多租户之间的有效隔离 - 云应用的实时监控与管理

(4)平台安全

着手构建安全开发环境，重点关注中间件安全、编程接口防护及分布式安全。依托轻量级进程隔离技术，我们致力于营造一个安全的应用开发环境。通过实施应用上线前的严格体检，包括静态代码审查和动态模拟运行，持续提升平台的整体安全性。

(5)终端接入

确保终端的安全与接入，涵盖终端自身的安全防护措施、严格的终端行为监控以及安全的终端接入策略。

3.2.6.2安全保障体系组织

本项目全面遵循'同步设计、同步建设、同步运行'的严谨信息安全策略，致力于构建一体化的整体信息安全保障体系，以确保项目的信息安全无虞。

本项目安全组织架构设计如下：

图6项目安全架构

信息安全保障体系构架由安全管理组织、安全管理体系和安全技术体系这三个核心环节构成。

1、安全管理组织

依据国家信息安全等级保护制度规定，水利厅须建立专门的信息安全领导决策机构，履行对本项目信息安全工作的监督与管理职责，制定并执行整体信息安全战略。该机构下设信息安全专项工作组，承担组织、协调和实施信息安全任务，确保总体策略及各项信息安全工作的有效执行。安全管理组织架构应由信息安全领导决策机构、信息安全工作组和信息安全责任部门共同构成，形成完整的管理体系。

2、安全管理体系

本项目的安全管理体系将严格遵循国家信息安全等级保护三级标准，其架构涵盖五个关键环节：安全管理制度的构建、安全管理机构的设立、人员安全管控、系统建设安全保障以及系统运维安