水文局（水利信息中心） 任齐

1. 国家水资源监控管理中央信息平台 技术设计方案 水文局（水利信息中心） 任齐 二〇一二年十一月

2. 目 录 一、项目概况 二、需求分析 三、系统总体设计 四、云计算平台设计 五、数据库设计 六、应用支撑平台设计 七、业务应用系统设计 八、网络与信息安全 九、系统集成设计 十、 项目建设与运行管理 十一、 风险及效益分析

3. 一、项目概况 1、编写背景 国家水资源监控能力建设（2012-2014年）的总体目标是：自2012年起，第一阶段用三年左右时间，基本建立与水资源开发利用控制、用水效率控制和水功能区限制纳污红线管理相适应的重要取水户、重要水功能区和主要省界断面三大监控体系，基本建立国家水资源管理系统，初步形成与实行最严格水资源管理制度相适应的水资源监控能力，逐步增强支撑水资源定量管理和“三条红线”监督考核的能力。

4. 一、项目概况 2、建设目标 • 中央平台汇集各流域、各省（自治区、直辖市）规模以上取用水口、水功能区及省界河流控制断面的水量水质信息。 • 动态掌握各流域、各省（自治区、直辖市）水资源及其开发利用基本信息； • 在线监督各流域、各省（自治区、直辖市）取水许可、水资源论证、计划用水、节约用水、入河排污等水资源管理制度的执行；

5. 一、项目概况 2、建设目标 • 动态掌握各流域、各省（自治区、直辖市）用水总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污等“三条红线”考核指标完成情况； • 实现国家取水许可、水资源论证、计划用水、节约用水、入河排污口设置等主要水资源管理业务的在线处理； • 开展国家水资源调配业务分析，对跨流域水资源配置工程、重要的水源地、取水口实施远程管理；

6. 一、项目概况 2、建设目标 • 对重大涉水事件做出应急反应和决策支持； • 建成国家水利数据中心水资源主题数据库群，实现与国家、地方其他系统的信息交换； • 建成中央级水资源信息发布门户。

7. 一、项目概况 3、建设任务 在水利部初步构建水资源业务应用统一的技术架构和运行环境，建立网络传输体系和国家级平台及应用软件系统，搭建起最严格水资源管理制度“三条红线”考核的技术支撑框架体系，与流域和省级平台一起，形成集信息汇集与应用支撑为一体的三级平台互联互通、信息共享、业务协同的国家水资源监控管理技术支撑体系。

8. 一、项目概况 3、建设任务 • 具体任务包括： • 计算机网络建设 • 运行环境建设 • 应用支撑平台建设 • 业务系统建设 • 门户系统建设 • 系统集成

9. 目 录 一、项目概况 二、需求分析 三、系统总体设计 四、云计算平台设计 五、数据库设计 六、应用支撑平台设计 七、业务应用系统设计 八、网络与信息安全 九、系统集成设计 十、 项目建设与运行管理 十一、 风险及效益分析

10. 二、需求分析 • 项目服务对象 • 政务目标分析 • 业务需求分析 • 信息内容需求 • 性能需求分析 • 集成需求分析

11. 1）管理模式 我国的水资源管理体系包括水利部、流域、省、地市和县区五级，实行流域管理与区域管理相结合的分级管理模式。与水资源业务管理模式相对应，国家水资源监控管理信息平台建设，在水利部层面分别以流域和省级行政区为单元，在流域层面按照流域水系套省级行政区的模式为单元，在省级层面以省级行政区为单元，为各级水资源与水环境综合管理提供一个信息共享平台。

12. 2）业务划分： • 将水资源管理业务按5类划分，即： • 用水总量控制管理 • 用水效率控制管理 • 水功能区限制纳污管理 • 水资源管理监督考核 • 支撑保障类业务管理

13. 水资源管理业务总体框架示意图

14. 根据水资源管理业务的5个大类，进一步划分为48项具体业务，其中，本期建设39项。

15. 国家水资源监控管理信息平台建设包括中央、流域和省（自治区、直辖市）三级平台，各级平台涉及的水资源管理业务因管理层级不同而有所差异。 本期项目建设的39项具体业务中， • 涉及三个层级的具体业务有26项 • 涉及水利部和省级两个层级的业务有11项 • 涉及流域和省级两个层级的业务有2项

16. 涉及三个层级 的26项具体业务汇总表

17. 涉及水利部和省级两个层级的11项具体业务汇总表

18. 流域以机构和省级二个层级的2项具体业务汇总表

19. 3）流程分析 1）信息横向流程

20. 2）信息纵向流程 国家水资源监控管理信息 平台信息纵向流程图

21. 3）业务流程

22. 目 录 一、项目概况 二、需求分析 三、系统总体设计 四、云计算平台设计 五、数据库设计 六、应用支撑平台设计 七、业务应用系统设计 八、网络与信息安全 九、系统集成设计 十、 项目建设与运行管理 十一、 风险及效益分析

23. 三、系统总体设计 1、设计原则 • 实用性和先进性 • 可扩展性及稳定性 • 安全性和保密性 • 可管理性和可维护性

24. 三、系统总体设计 2、设计思路 • 充分整合已有资源 • 统一应用支撑平台 • 统一标准、平台同构的建设思想

25. 三、系统总体设计 3 系 统 框 架

26. 三、系统总体设计 4 技 术 框 架 设 计

27. 三、系统总体设计 1）涉及国际河流的—1.部署在政务内外网 涉及国际河流信息的水利部和长江委、黄委、珠江委3个流域，在政务内网和政务外网双网部署系统。 5、系统部署

28. 三、系统总体设计 1）涉及国际河流的—2.部署在政务内网 涉及国际河流信息的7个省（黑龙江、吉林、辽宁、云南、广西、西藏、新疆自治区）、1个流域（松辽委），水资源监控管理信息平台以涉密信息为主，主要业务部署在政务内网，在政务外网部分主要是数据交换、信息发布及信息采集。 5、系统部署

29. 三、系统总体设计 1）涉及国际河流的—3.政务外网+涉密终端 内蒙古和新疆兵团的水资源监控管理省级信息平台主要部署在政务外网，其涉及国际河流信息的政务内网依托水利部政务内网信息平台，采用涉密终端接入水利部政务内网，开展业务。 5、系统部署

30. 三、系统总体设计 2）不涉及国际河流的--部署在政务外网 未涉及国际河流信息的23个省（北京市、天津市、河北省、山西省、上海市、江苏省、浙江省、安徽省、福建省、江西省、山东省、河南省、湖北省、湖南省、广东省、海南省、重庆市、四川省、贵州省、陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区），3个流域（淮委、海委、太湖局），主要业务系统、信息发布、信息交换、信息采集都部署在政务外网。 5、系统部署

31. 目 录 一、项目概况 二、需求分析 三、系统总体设计 四、云计算平台设计 五、数据库设计 六、应用支撑平台设计 七、业务应用系统设计 八、网络与信息安全 九、系统集成设计 十、 项目建设与运行管理 十一、 风险及效益分析

32. 四、云计算平台设计 1、云计算三个层次 本次项目，立足IaaS层（云计算基础架构平台）的建设，从基础架构平台的设计、建设和部署方面进行云计算平台的架构设计；PaaS层数据库服务和GIS服务采用云服务的建设方式； SaaS层不涉及具体设计及建设内容。

33. 四、云计算平台设计 2、云计算基础架构平台 • IaaS层（云计算基础架构平台）包括底层物理资源、虚拟资源以及云管理平台。 • 物理资源包括服务器、存储、网络设备等。 • 虚拟资源包括服务器虚拟化、存储虚拟化及网络虚拟化。 • 云管理平台功能上提供基于虚拟数据中心池的云资源管理服务和平台管理服务。

34. 四、云计算平台设计 3、资源池划分

35. 四、云计算平台设计 4、设备购置（2013年采购）

36. 目 录 一、项目概况 二、需求分析 三、系统总体设计 四、云计算平台设计 五、数据库设计 六、应用支撑平台设计 七、业务应用系统设计 八、网络与信息安全 九、系统集成设计 十、 项目建设与运行管理 十一、 风险及效益分析

37. 五、数据库设计 1、 数据库系统组成

38. 五、数据库设计 2、数据库组成

39. 五、数据库设计 2、数据库组成—基础类

40. 五、数据库设计 2、数据库组成—监测类

41. 五、数据库设计 2、数据库组成—业务类

42. 五、数据库设计 2、数据库组成—空间类

43. 五、数据库设计 3、数据库信息流程

44. 五、数据库设计 4、数据应用视图模型 被管理者对象包括：用水户、流域分区单元、水资源分区单元、水功能区化、入河湖排污口、取水口、引调水工程等。在数据模型的基础之上，可抽取形成各种应用视图，来满足在应用系统运行过程中及信息平台发布中所需要的各类数据。

45. 五、数据库设计 5、监测数据更新流程—水源地水量数据

46. 五、数据库设计 5、监测数据更新流程—水源地水质数据

47. 五、数据库设计 5、监测数据更新流程—取用水

48. 五、数据库设计 5、监测数据更新流程—省界断面水量和水质数据

49. 五、数据库设计 5、监测数据更新流程—水功能区水质及评价数据

50. 五、数据库设计 6、元数据管理 • 1）元数据类型 • 数据集级元数据 • 要素类级元数据 • 实体级元数 • 2）元数据的更新 • 各层级元数据的继承 • 元数据的萃取