基于数据云的水利信息化数据共享体系构建模式

发表时间:2020/10/21   来源:《建筑实践》2020年17期   作者:李敏
[导读] 从水利信息化发展的新方向论述了当前开展水利数据云共享建设的必要性
        李敏
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        摘要:从水利信息化发展的新方向论述了当前开展水利数据云共享建设的必要性,通过分析中国水利信息化建设的实践,探讨了未来数据共享平台建设面临的困难和挑战。分析指出,早期信息化管理分散、各部门水利信息化建设的适用范围较窄、未形成统一的存储标准等是现阶段面临的主要问题。通过基础资源整合,对基础设施、水利业务应用等资源进行统筹规划是实现共享体系建设的前提,开展数据存储标准建设和数据安全保障建设是保障数据共享体系建设成功和良好运行的基础。
        关键词水利信息化;云存储;数据共享
        水利信息化是指利用信息技术开展水利信息采集、处理、存储与共享,达到全面提升水利工作效率的目的。当前国内已开展的水利信息化建设在信息获取、处理方面已经取得了初步成果,水利信息数据存储建设工作也已经开始着手建设,如何组织、管理水利信息数据,提高数据管理和利用效率,是当前水利信息数据共享亟需解决的任务。
        1水利信息化发展现状
        1.1云计算与云存储
        云计算是通过网络提供可伸缩的廉价分布式计算能力。美国国家标准技术研究所(NIST)认为,云计算是一种记次付费的模式,通过方便的网络来访问资源可动态配置的网络、服务器、存储、应用和服务等。云计算是一种商业计算模型,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务,网络服务、记次收费是云计算的重要特征。云计算实现了工作量的全面转移,程序运行由本地计算机转向云中的计算机群来完成,降低了对客户端计算机的软硬件要求。
        1.2中国水利信息化的实践
        水利信息化建设的热点主要集中在旱涝预警、水生态监控、水利设施监控、水资源调度、水利电子政务等方面。数据库技术是实现水利信息化的重要工具之一,有效地把各种数据集成到统一的环境中,起着存储各种信息,供统计、查询、分析等使用的作用。目前,全国各大流域机构,如水利部长江水利委员会、水利部松辽水利委员会、水利部海问水利委员会都依托于数据库技术建立了各自的水利数据中心,基本实现了各自内部系统信息的共享。
        1.3水利信息化共享面临的问题
        中国水利信息化建设迈上了新的台阶,但随着发展仍有一些新的问题涌现,信息数据的共享是水利信息化建设成果最直接的展现,也是最有效的成果利用方式,但在水利信息化共享方面还存在一些不足,主要体现在以下几方面。
        1)信息存储是水利信息化建设的核心,各地、各部门水利信息化建设的适用范围较窄,加上没有统一的存储技术标准,以至于全国范围内的衔接脱节,DBMS数据库在水利系统应用较广,但其发展受限于其空间信息的扩展能力,且不同部门间的水文数据在存储上存在诸多差异,往往难以实现无缝衔接。
        2)基层部门的信息化投入薄弱,资源的共享、获取能力有限且硬件资源利用率低、维护困难,组织效率低,资源整合难。因前期建设缺乏整合与协同的理念,导致各部门之间、各类数据之间协同能力较差。虽然在水利信息化过程中硬件的投入得到广泛重视,但充分整合各种硬件资源,提高资源利用率,更是水利信息化管理部门亟待解决的问题。


        3)早期的水利信息化建设管理较为分散,已建和未建信息数据中心的碎片整合是当前水利信息化建设的一项首要任务。基础设施落后,主要体现在数据采集手段落后、效率低下等方面,影响水利信息的数量和精度。如自动采集系统的密度尚无法满足防汛抗旱应急管理的需求,水利物理量数据和工程属性数据的采集仍然处于初级阶段等。
        2水利信息共享体系建设展望
        2.1建设目的
        水利信息云是以现代通信、计算机网络、信息处理与多媒体等技术为支撑,以用于防汛抗旱、水资源管理、水利工程监控为目的,在云系统中构建的统一、开放的综合性应用系统平台,以实现水利信息采集、防汛视频会商、防汛指挥调度、水利工程监控、山洪灾害防治、水资源管理、应急通信等水利业务的综合管理与应用,同时为用户提供特定的信息服务软件。
        2.2信息平台建设
        水利信息云的信息处理核心是云计算,数据应用核心是云存储与共享技术。为方便使用和维护,国内诸多学者提出了采用开源系统搭建水利信息云平台的构想,如开源系统基础设施。基础设施建设和平台服务逐步实现虚拟化,在以往水利信息数据库建设的基础上开展后评价工作,统一数据库类型与信息共享框架,逐步实现数据云的作用。
        2.3数据存储标准建设
        今后要加强数据标准、规范的建设,建立数据元层次上的存储标准。当前,DBMS数据库已在水利信息管理中得到较多应用,而水利信息与空间信息的结合是水利信息化的重要组成部分,故而水文空间信息存储标准的建设对水利信息化具有指导作用。将水文空间信息纳入云端,将使水文数据存储变得更为便捷高效。
        2.4数据安全保障
        云计算的安全技术主要包括数据安全、应用安全及虚拟化安全等。数据和信息安全是云存储发展中面临的主要问题,网络安全、运营商的可靠程度等问题是未来发展的主要制约因素。因此在水利信息化建设中,建立数据共享体系应采用加密技术的存储和传输协议,同时建立独立的云计算平台,为数据安全提供保障。大力建设私有云平台,利用其特有的多用户安全与隔离特性,保障数据及平台的安全性。
        3结论
        中国水利信息化的实践已经逐步覆盖到各大流域,逐步开展了旱涝预警、洪水风险图绘制、水资源调度、水生态调度等多个方面的研究,各种业务软件的开发也促进了水利行业数据信息化的发展。水利数据共享云平台的建设应当集中关注数据存储标准的建设、数据安全保障与资源管理建设几个方面,当前水利数据共享云平台的建立为后续的研究、应用奠定了基础,必将加快水利信息化的建设步伐。
        参考文献:
        [1]吴昌春,庄宇,张红建.浅谈水利信息资源共享体系的构建模式[J].水利发展研究,2016(9):42-44.
        [2]水利部信息化工作领导小组办公室.全国水利信息化的目标与任务[J].水利规划与设计,2014(1):22-25.
        [3]朱星明,张行南,白婧怡,等.水利科学数据共享元数据理论的应用探讨[J].水利学报,2015,36(8):946-949.
       
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