云計(jì)算下的水利信息化應(yīng)用
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［摘要］云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，為我國(guó)水利信息化建設(shè)提供了有力的技術(shù)支撐。雖然我國(guó)水利信息化建設(shè)取得一定的發(fā)展，但依然面臨著諸多問(wèn)題。本文基于云計(jì)算的原理及特點(diǎn)，分析云計(jì)算在水利信息化建設(shè)中面臨的問(wèn)題，提出科學(xué)構(gòu)建水利云平臺(tái)方案，明確云計(jì)算在水利信息化建設(shè)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(dòng)我國(guó)“數(shù)字水利”向“智慧水利”轉(zhuǎn)變，促進(jìn)水利系信息化的發(fā)展。
［關(guān)鍵詞］云計(jì)算;水利信息化;水利云
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理技術(shù)、效用技術(shù)等融合發(fā)展的產(chǎn)物。云計(jì)算能夠整合網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、計(jì)算和服務(wù)等信息資源，簡(jiǎn)化工作人員管理操作業(yè)務(wù)，按需合理快速分配資源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理［1］。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用從根本上改變了我國(guó)水利信息化管理與服務(wù)模式，為我國(guó)水利行業(yè)進(jìn)行資源信息整合共享提供了新思路，為我國(guó)水利行業(yè)信息化建設(shè)提供了新動(dòng)力［2］。因此，云計(jì)算在我國(guó)水利信息化建設(shè)中的應(yīng)用有助于推動(dòng)“數(shù)字水利”向“智慧水利”轉(zhuǎn)變，也是我國(guó)進(jìn)行水利信息資源整合共享的必然要求［3］。近些年來(lái)，我國(guó)國(guó)務(wù)院、水利部以及各省市地區(qū)相繼制定了若干關(guān)于發(fā)展加快水利信息化建設(shè)的政策，目前已取得明顯成果。如:水利部的國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)、長(zhǎng)江水利委員會(huì)研發(fā)的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)、江蘇省淮安市的水利調(diào)度信息化系統(tǒng)，這些應(yīng)用系統(tǒng)為各級(jí)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(guó)基于云計(jì)算的水利信息化建設(shè)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(biāo)準(zhǔn)滯后、基層信息化基礎(chǔ)設(shè)施差、既有系統(tǒng)維護(hù)難等。因此，研究云計(jì)算在水利行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)，水利信息化建設(shè)中存在的不足，如何構(gòu)建科學(xué)高效的水利云平臺(tái)有非常重要的實(shí)踐意義。
1云計(jì)算定義及特點(diǎn)
1．1云計(jì)算的定義
云是互聯(lián)網(wǎng)的一種形象說(shuō)法，云計(jì)算是一種全新的計(jì)算與服務(wù)模式，指的是借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，整合處理龐大的數(shù)據(jù)信息資源，并根據(jù)用戶需求通過(guò)服務(wù)器將處理結(jié)果發(fā)送給用戶的處理過(guò)程。云平臺(tái)使資源高度共享，大大提升了軟硬件效率，因此云計(jì)算能夠高效、迅速地在十分短的時(shí)間內(nèi)處理海量信息。云計(jì)算的主要結(jié)構(gòu)有:數(shù)據(jù)資源、大數(shù)據(jù)處理和終端的處理，如圖1所示。云計(jì)算能夠整合和完善計(jì)算機(jī)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，云計(jì)算的服務(wù)模式主要分為:基礎(chǔ)資源即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。目前，主要有公有云、私有云和混合云三種云計(jì)算類型。通常來(lái)說(shuō)，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(dú)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?yàn)楣性迫菀仔孤缎畔?，安全性較差，所以當(dāng)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(jì)算的特點(diǎn)
云計(jì)算的特點(diǎn)如下:(1)能夠?yàn)榭蛻籼峁┖?jiǎn)單高效的服務(wù)，用戶無(wú)需了解云計(jì)算運(yùn)行機(jī)制和復(fù)雜操作，就能獲得優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。(2)云計(jì)算利用虛擬技術(shù)構(gòu)建了云平臺(tái)，該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)、接口和桌面系統(tǒng)等一體化，整合多個(gè)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(jì)算系統(tǒng)中硬件及軟件數(shù)據(jù)采用的冗余方式和分布式存儲(chǔ)，確保了數(shù)據(jù)的可靠性，即便系統(tǒng)中某部分遭遇災(zāi)難時(shí)，數(shù)據(jù)仍能使用。(4)高性能提供高可用性，云計(jì)算能夠存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行高性能的計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中可自動(dòng)檢測(cè)失效節(jié)點(diǎn)，并將其排除，可用性高。(5)可進(jìn)行再次編程，用戶可根據(jù)自身需求，對(duì)原有的云計(jì)算程序再次編程，達(dá)到滿足自身的需求。
2云計(jì)算在水利信息化建設(shè)中面臨的問(wèn)題
因?yàn)樗畔⒒壳霸朴?jì)算在水利信息化建設(shè)中面臨的問(wèn)題如下:
2．1目標(biāo)單一，資源整合難
目前，我國(guó)各級(jí)水利部門的水利信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)大多與特定的業(yè)務(wù)緊密相關(guān)，能夠提供的服務(wù)比較單一。與此同時(shí)，因?yàn)楦鞯厮块T之間、各業(yè)務(wù)部門之間的業(yè)務(wù)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(tái)。
2．2既有數(shù)據(jù)系統(tǒng)維護(hù)難
隨著時(shí)間的推移，已有的水利信息化系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，相應(yīng)的硬件設(shè)備老化，所能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)少且運(yùn)行計(jì)算速度低，系統(tǒng)價(jià)值發(fā)揮受到限制。很難滿足用戶需求。因?yàn)闊o(wú)法找到這些系統(tǒng)安裝時(shí)的詳細(xì)信息，不能對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，故水利信息化部門面臨著既有數(shù)據(jù)系統(tǒng)維護(hù)難的問(wèn)題。
2．3基層水利部門的信息化基礎(chǔ)薄弱
受資金和信息技術(shù)限制，因此基層水利部門的信息化基礎(chǔ)設(shè)施比較落后，尤其是我國(guó)中西部地區(qū)。水利通信網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器落后，覆蓋范圍小，工程遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)點(diǎn)少且體系不完善，自動(dòng)采集信息能力低，存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)能力低，數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)量和容量小，很難滿足實(shí)際需要。
2．4缺乏完善的安全防護(hù)體系
水利信息化系統(tǒng)管理是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)展相關(guān)工作的，時(shí)常面臨著外界攻擊或網(wǎng)絡(luò)病毒的侵犯，一旦水利信息云系統(tǒng)中的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)遭到破壞，則會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的信息安全，系統(tǒng)數(shù)據(jù)將面臨著泄露或者丟失的威脅。因?yàn)樗畔⒃葡到y(tǒng)是龐大的體系，涉及內(nèi)容多，交叉性強(qiáng)，故水利信息系統(tǒng)尚未形成完善的安全防護(hù)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(shù)人員經(jīng)常性地對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，專業(yè)技術(shù)人員需要兼?zhèn)涠畔⒒夹g(shù)和水利專業(yè)知識(shí)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(jìn)而造成了水利信息化系統(tǒng)維護(hù)難，系統(tǒng)價(jià)值發(fā)揮不充分，資源共享利用低。與此同時(shí)，系統(tǒng)很難隨著用戶需求的變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，限制了系統(tǒng)發(fā)揮可持續(xù)效益。
2．6缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
不同的專業(yè)有不同的業(yè)務(wù)，相應(yīng)的客戶需求也不一樣，在最初建設(shè)水利信息化時(shí)主要以專業(yè)和客戶需求為標(biāo)準(zhǔn)而建立起來(lái)的，進(jìn)而導(dǎo)致了云計(jì)算在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)以鄰為壑的局面，不同標(biāo)準(zhǔn)的水利信息云系統(tǒng)，為數(shù)據(jù)資源共享造成嚴(yán)重影響。
3基于云計(jì)算的水利信息化建設(shè)策略
在基于云計(jì)算的水利信息化建設(shè)過(guò)程中，要充分結(jié)合水利行業(yè)的特點(diǎn)，立足于我國(guó)水利行業(yè)現(xiàn)狀，統(tǒng)籌兼顧，科學(xué)合理設(shè)置水利信息云系統(tǒng)，重視云服務(wù)質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)水利信息化發(fā)展。
3．1云計(jì)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(xué)習(xí)國(guó)外成功案例的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)手段，開(kāi)發(fā)出與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)的水利信息云系統(tǒng)。在進(jìn)行云計(jì)算模型開(kāi)發(fā)設(shè)置時(shí)，要充分考慮模型的適用性，使其能夠在大多數(shù)地區(qū)和部門之間使用。云計(jì)算模型還要具有前瞻性，能夠隨著客戶需求變化而實(shí)時(shí)調(diào)整，適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的要求，使其能夠在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)使用。
3．2完善信息化機(jī)構(gòu)體制
完善已設(shè)置信息化部門的單位的人員結(jié)構(gòu)組成，對(duì)該部門人員進(jìn)行考核，優(yōu)化人員設(shè)置;對(duì)尚未建立信息化部門的單位，完善應(yīng)盡快組建信息化部門，選拔合適的人員，這些人員經(jīng)培訓(xùn)后并通過(guò)相關(guān)考核方能上崗。至上而下建立并完善我國(guó)水利信息化人才隊(duì)伍。完善水利信息數(shù)據(jù)庫(kù)，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(shè)水利信息化標(biāo)準(zhǔn)
從全局戰(zhàn)略高度，統(tǒng)籌兼顧，加強(qiáng)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(shè)發(fā)展規(guī)劃，引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和管理方法，建立規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)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(shù)水平
一方面，有針對(duì)性地制定具有吸引力的人才引進(jìn)政策，吸引并引進(jìn)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(duì)信息系統(tǒng)的工作人員進(jìn)行信息化理論和信息化實(shí)務(wù)兩方面的培訓(xùn)，培訓(xùn)要做到有的放矢，培訓(xùn)后并對(duì)學(xué)員們進(jìn)行考核，考核不能流于形式，要注重成效，使學(xué)員們學(xué)有所成。多組織信息系統(tǒng)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)交流，學(xué)習(xí)借鑒其他地區(qū)或部門的成功經(jīng)驗(yàn)，提高信息系統(tǒng)人員的技術(shù)水平和業(yè)務(wù)能力。還可以向信息系統(tǒng)人員提供進(jìn)行的機(jī)會(huì)，提高其專業(yè)素養(yǎng)。
3．5完善水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施
目前我國(guó)部分山區(qū)和中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)十分落后，想要發(fā)展水利信息化建設(shè)也是心有余而力不足，中央政府和地方政府應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)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(shè)落后的現(xiàn)狀。各水利部門應(yīng)根據(jù)各地實(shí)際情況，適當(dāng)加大對(duì)水利建設(shè)的投資，更換老舊的計(jì)算機(jī)組設(shè)備和軟件系統(tǒng)，及時(shí)對(duì)水利信息化系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)，完善水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施。3．6新技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于人類生產(chǎn)和生活中。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)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(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和挖掘，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水利智能化管理。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)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(jìn)行決策、應(yīng)急處置等提供依據(jù)和技術(shù)支撐。
4結(jié)語(yǔ)
(1)水利是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的基礎(chǔ)，自古以來(lái)都事關(guān)國(guó)家命脈，必須從戰(zhàn)略角度高度發(fā)展水利行業(yè)。云計(jì)算在水利信息化中的應(yīng)用能夠?qū)⒎稚⒌男畔①Y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?yàn)樗ぷ魈峁┍憷募夹g(shù)支撐，顯著提高水利管理能力，推動(dòng)我國(guó)“數(shù)字水利”向“智慧水利”轉(zhuǎn)變。(2)目前，我國(guó)正處于深化水利改革的攻堅(jiān)期，構(gòu)建水利信息云系統(tǒng)尤為重要，在水利信息云系統(tǒng)建設(shè)中要規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，增強(qiáng)其適用性、可靠性和通用性。國(guó)家、地方和專業(yè)技術(shù)人員等應(yīng)多方合作，共同建設(shè)便捷高效安全的水利信息云系統(tǒng)，促進(jìn)水利系信息化的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者：張巨莉 單位：甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司