云計算下的水利信息化應用

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［摘要］云計算技術的快速發(fā)展，為我國水利信息化建設提供了有力的技術支撐。雖然我國水利信息化建設取得一定的發(fā)展，但依然面臨著諸多問題。本文基于云計算的原理及特點，分析云計算在水利信息化建設中面臨的問題，提出科學構建水利云平臺方案，明確云計算在水利信息化建設中的策略，共建便捷高效安全的水利信息云系統(tǒng)，使得信息資源整合共享，推動我國“數字水利”向“智慧水利”轉變，促進水利系信息化的發(fā)展。

［關鍵詞］云計算;水利信息化;水利云

隨著計算機技術的發(fā)展，云計算技術應運而生，它是虛擬化技術、數據存儲和管理技術、效用技術等融合發(fā)展的產物。云計算能夠整合網絡、存儲、計算和服務等信息資源，簡化工作人員管理操作業(yè)務，按需合理快速分配資源，實現(xiàn)自動化管理［1］。云計算技術的應用從根本上改變了我國水利信息化管理與服務模式，為我國水利行業(yè)進行資源信息整合共享提供了新思路，為我國水利行業(yè)信息化建設提供了新動力［2］。因此，云計算在我國水利信息化建設中的應用有助于推動“數字水利”向“智慧水利”轉變，也是我國進行水利信息資源整合共享的必然要求［3］。近些年來，我國國務院、水利部以及各省市地區(qū)相繼制定了若干關于發(fā)展加快水利信息化建設的政策，目前已取得明顯成果。如:水利部的國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)、長江水利委員會研發(fā)的洪水預報系統(tǒng)、江蘇省淮安市的水利調度信息化系統(tǒng)，這些應用系統(tǒng)為各級水利部門的決策提供了可靠、高效的治理措施，成果顯著。雖然目前我國基于云計算的水利信息化建設取得較多成果，但是在這方面的工作中依然存在很多不足之處，如:信息化標準滯后、基層信息化基礎設施差、既有系統(tǒng)維護難等。因此，研究云計算在水利行業(yè)應用的特點，水利信息化建設中存在的不足，如何構建科學高效的水利云平臺有非常重要的實踐意義。

1云計算定義及特點

1．1云計算的定義

云是互聯(lián)網的一種形象說法，云計算是一種全新的計算與服務模式，指的是借助于互聯(lián)網技術，整合處理龐大的數據信息資源，并根據用戶需求通過服務器將處理結果發(fā)送給用戶的處理過程。云平臺使資源高度共享，大大提升了軟硬件效率，因此云計算能夠高效、迅速地在十分短的時間內處理海量信息。云計算的主要結構有:數據資源、大數據處理和終端的處理，如圖1所示。云計算能夠整合和完善計算機設備通過網絡向用戶提供優(yōu)質服務，云計算的服務模式主要分為:基礎資源即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)。目前，主要有公有云、私有云和混合云三種云計算類型。通常來說，由若干企業(yè)或者用戶共享的云環(huán)境稱為公有云;企業(yè)或組織單獨使用的云環(huán)境稱為私有云;混合云是公有云和私有云的混合。因為公有云容易泄露信息，安全性較差，所以當前大多企業(yè)或者用戶主要使用私有云或者混合云。

1．2云計算的特點

云計算的特點如下:(1)能夠為客戶提供簡單高效的服務，用戶無需了解云計算運行機制和復雜操作，就能獲得優(yōu)質的服務。(2)云計算利用虛擬技術構建了云平臺，該平臺實現(xiàn)了應用程序基礎設施、數據、接口和桌面系統(tǒng)等一體化，整合多個分散的資源，使其統(tǒng)一化，大大降低了成本，提高了資源使用效率。(3)云計算系統(tǒng)中硬件及軟件數據采用的冗余方式和分布式存儲，確保了數據的可靠性，即便系統(tǒng)中某部分遭遇災難時，數據仍能使用。(4)高性能提供高可用性，云計算能夠存儲海量數據，并進行高性能的計算，計算過程中可自動檢測失效節(jié)點，并將其排除，可用性高。(5)可進行再次編程，用戶可根據自身需求，對原有的云計算程序再次編程，達到滿足自身的需求。

2云計算在水利信息化建設中面臨的問題

因為水利信息化目前云計算在水利信息化建設中面臨的問題如下:

2．1目標單一，資源整合難

目前，我國各級水利部門的水利信息化系統(tǒng)的數據庫大多與特定的業(yè)務緊密相關，能夠提供的服務比較單一。與此同時，因為各地水利部門之間、各業(yè)務部門之間的業(yè)務有所不同，且水利信息化系統(tǒng)不一致，形成了以地域、部門、專業(yè)等為界限的資源分散現(xiàn)狀，資源利用率低，較難形成規(guī)?；男畔①Y源共享平臺。

2．2既有數據系統(tǒng)維護難

隨著時間的推移，已有的水利信息化系統(tǒng)功能簡單，相應的硬件設備老化，所能存儲的數據少且運行計算速度低，系統(tǒng)價值發(fā)揮受到限制。很難滿足用戶需求。因為無法找到這些系統(tǒng)安裝時的詳細信息，不能對這些系統(tǒng)進行升級，故水利信息化部門面臨著既有數據系統(tǒng)維護難的問題。

2．3基層水利部門的信息化基礎薄弱

受資金和信息技術限制，因此基層水利部門的信息化基礎設施比較落后，尤其是我國中西部地區(qū)。水利通信網絡及服務器落后，覆蓋范圍小，工程遠程監(jiān)測點少且體系不完善，自動采集信息能力低，存儲設備存儲能力低，數據庫數量和容量小，很難滿足實際需要。

2．4缺乏完善的安全防護體系

水利信息化系統(tǒng)管理是通過互聯(lián)網平臺開展相關工作的，時常面臨著外界攻擊或網絡病毒的侵犯，一旦水利信息云系統(tǒng)中的某一個節(jié)點遭到破壞，則會影響整個系統(tǒng)的信息安全，系統(tǒng)數據將面臨著泄露或者丟失的威脅。因為水利信息云系統(tǒng)是龐大的體系，涉及內容多，交叉性強，故水利信息系統(tǒng)尚未形成完善的安全防護體系，管理制度不完善。

2．5缺乏專業(yè)人員

水利信息化系統(tǒng)需要專業(yè)技術人員經常性地對其進行維護，專業(yè)技術人員需要兼?zhèn)涠畔⒒夹g和水利專業(yè)知識兩方面的能力，但現(xiàn)如今水利系統(tǒng)中這方面的人才十分少，進而造成了水利信息化系統(tǒng)維護難，系統(tǒng)價值發(fā)揮不充分，資源共享利用低。與此同時，系統(tǒng)很難隨著用戶需求的變化而進行相應的調整，限制了系統(tǒng)發(fā)揮可持續(xù)效益。

2．6缺乏統(tǒng)一標準

不同的專業(yè)有不同的業(yè)務，相應的客戶需求也不一樣，在最初建設水利信息化時主要以專業(yè)和客戶需求為標準而建立起來的，進而導致了云計算在應用過程中出現(xiàn)以鄰為壑的局面，不同標準的水利信息云系統(tǒng)，為數據資源共享造成嚴重影響。

3基于云計算的水利信息化建設策略

在基于云計算的水利信息化建設過程中，要充分結合水利行業(yè)的特點，立足于我國水利行業(yè)現(xiàn)狀，統(tǒng)籌兼顧，科學合理設置水利信息云系統(tǒng)，重視云服務質量，推動我國水利信息化發(fā)展。

3．1云計算模型要有全面性和前瞻性

深化水利改革，提高創(chuàng)新能力，學習國外成功案例的經驗和先進技術手段，開發(fā)出與我國國情相適應的水利信息云系統(tǒng)。在進行云計算模型開發(fā)設置時，要充分考慮模型的適用性，使其能夠在大多數地區(qū)和部門之間使用。云計算模型還要具有前瞻性，能夠隨著客戶需求變化而實時調整，適應大數據時代的要求，使其能夠在未來較長一段時間內使用。

3．2完善信息化機構體制

完善已設置信息化部門的單位的人員結構組成，對該部門人員進行考核，優(yōu)化人員設置;對尚未建立信息化部門的單位，完善應盡快組建信息化部門，選拔合適的人員，這些人員經培訓后并通過相關考核方能上崗。至上而下建立并完善我國水利信息化人才隊伍。完善水利信息數據庫，編制水利信息安全規(guī)范，規(guī)范信息化操作流程。

3．3統(tǒng)一規(guī)劃和建設水利信息化標準

從全局戰(zhàn)略高度，統(tǒng)籌兼顧，加強各水利部門、工作人員之間的溝通聯(lián)系，制定水利信息云建設發(fā)展規(guī)劃，引進先進的科學技術和管理方法，建立規(guī)范化、標準化的水利信息云系統(tǒng)，確保信息安全、穩(wěn)定、可靠。組建水利信息化監(jiān)管部門，督促水利信息化部門認真貫徹執(zhí)行水利信息化管理。

3．4提高信息系統(tǒng)人員技術水平

一方面，有針對性地制定具有吸引力的人才引進政策，吸引并引進優(yōu)秀人才，改善水利信息化系統(tǒng)人才缺失的現(xiàn)狀。另一方面，定期對信息系統(tǒng)的工作人員進行信息化理論和信息化實務兩方面的培訓，培訓要做到有的放矢，培訓后并對學員們進行考核，考核不能流于形式，要注重成效，使學員們學有所成。多組織信息系統(tǒng)人員進行業(yè)務交流，學習借鑒其他地區(qū)或部門的成功經驗，提高信息系統(tǒng)人員的技術水平和業(yè)務能力。還可以向信息系統(tǒng)人員提供進行的機會，提高其專業(yè)素養(yǎng)。

3．5完善水利信息化基礎設施

目前我國部分山區(qū)和中西部地區(qū)經濟十分落后，想要發(fā)展水利信息化建設也是心有余而力不足，中央政府和地方政府應對經濟落后地區(qū)給予政策優(yōu)惠和資金資助，著力解決這些地區(qū)的水利信息化建設落后的現(xiàn)狀。各水利部門應根據各地實際情況，適當加大對水利建設的投資，更換老舊的計算機組設備和軟件系統(tǒng)，及時對水利信息化系統(tǒng)進行維護和升級，完善水利信息化基礎設施。3．6新技術應用與創(chuàng)新隨著信息化技術的發(fā)展，物聯(lián)網、大數據、云計算等信息技術廣泛應用于人類生產和生活中。利用物聯(lián)網技術實現(xiàn)信息的無縫銜接，建立完善的水利信息系統(tǒng)，然后基于水利信息云系統(tǒng)運用大數據技術對海量數據進行處理和挖掘，進而實現(xiàn)水利智能化管理。物聯(lián)網、大數據、云計算等信息技術可大大提高水利信息資源共享程度，資源使用效率，為水利部門進行決策、應急處置等提供依據和技術支撐。

4結語

(1)水利是國家經濟和社會生活的基礎，自古以來都事關國家命脈，必須從戰(zhàn)略角度高度發(fā)展水利行業(yè)。云計算在水利信息化中的應用能夠將分散的信息資源整合共享，優(yōu)化資源分配，減少能耗。水利信息云系統(tǒng)能夠為水利工作提供便利的技術支撐，顯著提高水利管理能力，推動我國“數字水利”向“智慧水利”轉變。(2)目前，我國正處于深化水利改革的攻堅期，構建水利信息云系統(tǒng)尤為重要，在水利信息云系統(tǒng)建設中要規(guī)范化、標準化，增強其適用性、可靠性和通用性。國家、地方和專業(yè)技術人員等應多方合作，共同建設便捷高效安全的水利信息云系統(tǒng)，促進水利系信息化的發(fā)展。

參考文獻

［1］徐駿驊，丁韜，盧雪峰．云計算在水利信息化建設中的應用［J］．電子技術與軟件工程．2017(18):224．

［2］張鍇．云計算在水利信息化建設中的應用與研究［J］．信息系統(tǒng)工程．2018(06):42－43．

［3］李臣明，曾焱，王慧斌，等．全國水利信息化“十三五”建設構想與關鍵技術［J］．水利信息化．2015(01):9－13+19．

作者：張巨莉 單位：甘肅省水利水電勘測設計研究院有限責任公司