数据资源管理平台设计方案

数据资源管理平台设计需求分析数据需求数据分析XX省水资源管理系统业务包括信息资源包含信息采集和信息共享。信息采集按获取方式应分为仪器自动在线监测和非在线监测两种采集范围。以共享方式获取其余信息获取(包含水文、水资源保护部门负责采集实时水雨情、水质监测数据)，属于信息共享范围。信息采集传输应充分利用当代化科技结果，经过对信息采集和传输基础设施设备改造和建设，配置适合当地水资源特征仪器设备。信息采集传输设备选型与配置应充分考虑当地水文、气候特征、供电条件和环境安全等原因。（1）在线监测信息对象在线监测信息对象包含：水源地、取用水、行政边界河流控制断面、地下水超采区以及水功效区水量水质信息。监测规模、监测伎俩和监测代价衡量要应充分考虑当地经济发展水平、经济承受能力、设站技术可行性和运行维护便捷性。水源地监测：包含地表水水源地(水库、江河、湖泊等水体)和地下水水源地。应按照先列入水利部公布全国主要饮用水水源地名目标水源地、大中型水库水源地，后其它饮用水水源地次序安排布设。取用水监测：包含重点取水口水量水质监测。按照先取水步骤后排水步骤、先集中用水户后分散用水户次序安排；取水量级考虑先重点用水户后通惯用水户、同等取水量级先第二、三产业用水户后第一产业用水户次序安排；同时兼顾设站条件通盘考虑。水资源管理单元出入断面监测：包含省际、地市际以及县际边界河流控制断面。按照先地市际边界河流控制断面监测后县际边界河流控制断面监测，水资源管理单元逐层细化、控制能力逐步加强思绪次序建设。水功效区监测：按照《XX省水功效区规划》布署，按照先保护、保留、缓冲、饮用水源等主要水功效区水质监测、后其余水功效区水质监测、入河排污口监测标准布设。地下水超采区监测：包含地下水水位、水质监测。按照先禁采区限采区、后地下水集中开采区、先平原区后山丘区次序安排布设。水生态监测：重点区域和水域水生态监测。按照先水利部水生态系统保护与修复试点后其它区域次序安排布设。社会用水户、水源地、水资源管理单元出入断面、水功效区、地下水水量水质监测点布设应在充分利用现有水文观察站网络基础上统筹规划，有些观察面监测可经过上下游监测点观察数据内插方式满足，有些可经过现有测站增加观察项方式满足。（2）新设监测点工作方式新设水量监测点选取应答／自报兼容工作方式。按照“无人值守、有些人看管、定时巡检”运行维护机制实施信息采集作业。对不宜设置全自动监测点地方，亦可按有些人值守模式配置设备、设点观察。1）流量监测对采取直接流量监测方式信息采集点，由采集端设备直接采集流量瞬时值，并存放在当地统计单元；对采取水位监测方式采集点，采集、统计、传输均是水位信息，并参考水文测验规范定时对采集端实施水位流量关系率定，尤其是平、枯水位流量关系率定，在信息接收端利用水位流量关系将采集水位信息转换成时段采集量或过流量信息。采集端设备按照15分钟采集一次瞬时值。2）水质监测对新设水质监测点采取定时巡测、人工取用、室内分析化验方式开展监测工作；对已建立水质自动监测设施监测点，采取增加其报信设施方式进行汇接和功效升级。对确需要设置自动水质监测点地方应审慎选择建设自动水质建设设施。水质监测不一样采集方式分别要求监测间隔和统计周期不一样。（3）监测点采集频次在正常工作状态下采集频次按照：单纯以水资源管理应用需求布设各类水量信息采集自动站点，支持旬周期用水调度业务按6小时间隔报信；支持月周期用水调度业务按12小时间隔报信；支持季度周期用水调度业务按二十四小时间隔报信，人工监测点均按二十四小时间隔报信。多用途信息采集站点报信间隔超出水资源管理需要，应比照同站点完成水量信息描述时段归一化。报信间隔不能满足水资源管理需要应比照专用站点调整信息报送间隔。社会用水户取水口、水源地、入河排污口、行政边界河流控制断面、水功效区水质监测，依照工作规范和实际要求实施采集频次。突发应急状态下采集频次按照：固定站水量、水质监测报信工作机制均可暂时调整为1小时间隔。在固定观察不能满足要求时，可动态设置移动监测点，对水量、水质进行跟踪监测。（4）时空基准系统工作统一采取北京时间作为标准计时基准，日界统一为北京时间8时，水资源信息采集站点每日首次报信时间遵从水文或防汛部门要求每日首次报信时间即8时为准。位置描述使用全球定位系统GPS和具备我国自主知识产权北斗导航定位系统对水资源信息采集站点坐标定位，统一采取地心坐标系统纬度坐标进行位置描述。已经有数据应逐步过渡到地心坐标系。绝对高程基准采取1985黄海高程基准，对确需采取地方基准或相对基准进行水位观察测站，进行地表水水体水位流量关系转换时，应在其预处理步骤先行滤除因高程基准不统一造成测验误差。（5）在线监测信息传输方式在线监测信息传输指将采集站取得水资源信息经过有线或无线信道送至系统接收端传输过程。对于水资源信息采集共用部门采集设施和传输通道，应遵从现有传输方式和传输路径。在国家防汛抗旱指挥系统工程已覆盖信息采集区域新设站，应加入该系统。对于其覆盖不到区域确需新建传输通道，各省可依照当地公网实际情况和采集传输系统建设、运行维护经济性要求综合权衡，在保障信息传输适度安全前提下，选择适宜公共通信信道进行信息传输组网。现在可供选择采集通信资源主要有：中国移动通用无线分组业务(GSM／GPRS)；中国联通无线扩频通信技术(CDMA)；中国移动短消息业务(GSM／SMS)；公共电话网(PSTN)；北斗通信卫星短消息；同时通信卫星；海事通信卫星短消息；超短波技术：微波技术等。在选择通信方式时，在同一个系统中不宜使用多个通信方式，仅在一些信息采集点首选通信方式不能覆盖时可另选通信方式。部分主要站点可设计备用传输通道，并考虑突发事件发生时应急信息传输，满足应急监测需求。数据分类分析水资源管理系统包括数据主要包含以下几个：（1）在线监测数据REF_Ref图表1.11在线监测数据起源需建数据库名称数据起源说明城市饮用水水源工程监测数据库地表水水源地水量起源于实时水雨情库；地下水水源地水量起源于地下水数据库本系统新建数据库取用水监测数据库地表水取水口水量，起源于取水口水量在线监测系统；地表水取水口水质即地表水水源地水质。地下水取水口水量、水质均起源于生产性地下水井在线采集系统水功效区监测数据库入河排污口监测水量，水功效区监测均起源于入河排污口和水功效区在线监测系统这些数据均由XX省水文局管理，直接使用，没有数据库建设任务。行政边界河流监测数据库水量起源于实时水雨情数据库地下水超采区监测数据库起源于地下水超采区在线监测系统旱情监测数据库起源于水文部门实时水雨情数据库即现有实时水雨情数据库水质数据库起源于水文部门（2）业务管理数据对于业务管理和决议分析支持，同一业务管理数据库应存放省、地市、县三级水资源管理部门产生业务信息，依照不一样管理层级，业务管理信息不尽相同，同时省、地市、县级信息之间有一定关系。依照需求，对水源地数据库相关数据中城镇地下水水源地进行调查测量，并对城镇地下水水源地开发利用情况进行评价，并录入对应数据库中。详细数据内容为：1）地形测量利用已调查城镇地下水源地资料，确定工作区范围。经过对地下水源地地形测量，实现以下两个目标：测量百分比尺确定为1:10000，测量面积为大型水源地30km2,中型水源地为15km2，小型水源地为5km2。测量内容包含区域地形、生产井、监测孔高程、坐标测量等。2）地下水源地开发利用情况评价地下水源地开发利用情况评价包含水量、水质现实状况评价和供水可连续性评价等三个方面。①水量评价依照地下水源地开采量大小、水文地质资料完整程度和水文地质条件复杂程度，采取解析法或数值法对地下水源区补排量进行计算。进行地下水源区开发利用程度和供水水量安全性等方面综合评价。对于大型地下水源地，采取数值法进行补排量平衡计算，并对该水源区进行不一样开采量进行模拟预测，对该水源开发潜力及可能出现问题进行评价。建立地下水资源管理与规划模型。对于中、小型地下水源地，采取解析法进行补给量计算，并依照地下水动态监测资料，对该水源水量合理性进行评价。②水质评价利用已经有调查资料，进行水源地水质情况评价。地下水水质评价标准采取国家标准《地下水质量标准》（GB/T14848－93）。采取单项组分评价和综合评价相结合评价方法。将地下水水源地水质指标分为通常化学指标或细菌学指标、毒理学、放射性指标和地方特定项目4大类。通常理化指标或细菌学指标，对人体健康影响较小或可经过净水厂传统处理方法去除，这一类指标按地下水水质标准5类进行评价，并将其Ⅲ类水标准值上限值确定为地下水水质控制标准。毒理学和放射性指标作为一类，按生活饮用水卫生标准进行达标评价。依照现实状况水质和对地下水源区及其周围环境调查结果，对地下水源地现实状况水质安全性进行评价，对地下水源地水质安全趋势进行预测。③供水可连续性评价在地下水源地用现实状况评价基础上，依照区域水文地质条件及水源地周围地下水开发利用现实状况，对现实状况城镇地下水源可开采量进行分析计算，对地下水源供水可连续性进行研究。（3）基础数据基础数据起源以下表所表示。REF_Ref图表1.12基础信息数据起源需建数据库数据起源水利工程数据库防汛抗旱指挥调度系统，直接使用，没有建设任务水资源评价数据库将现有信息资源进行校核、整合、补充、完善，然后导入给排水数据库将现有信息资源进行校核、整合、补充、完善，然后导入水环境数据库将现有信息资源进行校核、整合、补充、完善，然后导入水文数据库起源于省水文局，直接使用，没有建设任务气象数据库防汛抗旱指挥调度系统，直接使用，没有建设任务社会经济数据库防汛抗旱指挥调度系统，直接使用，没有建设任务旱灾数据库防汛抗旱指挥调度系统，直接使用，没有建设任务水环境灾数据库将现有信息资源进行校核、整合、补充、完善，然后导入（3）空间数据库、多媒体数据空间数据库建设需要购置空间基础数据。多媒体数据库，将现有信息资源进行校核、整合、补充、完善，然后导入。（4）决议支持数据表STYLEREF2\s1.13决议支持库数据数据库名称信息起源决议分析库需要需要软件开发构建式模型库需要软件开发预案方案库将现有信息资源进行校核、整合、补充、完善，然后导入教授知识库将现有信息资源进行校核、整合、补充、完善，然后导入数据流向分析XX水资源管理系统数据起源复杂，业务管理单位包含省水利厅水资源处、省水文系统、地市水资办、县水资办各级管理单位、全省各市县、相关流域机构及专业水文气象单位等。数据库内容包含了水文监测、综合办公、水情监测、取用水监测以及基础空间信息、视频、图像等各类媒体信息。系统基本数据流向图以下列图所表示：XX省水资源管理系统数据流向图数据量分析数据量是确定数据存放平台模式与规模主要依据，经过对整个系统现有数据量、数据增量、数据分布等分析，最终确定数据存放与管理体系建设模式、建设规模。水资源管理系统各类数据可分为结构化数据（如水雨情数据、供水工程基本信息及水质监测数据等）和非结构化数据（如供水工程监控视频数据、办公文档、电子地图数据等）两类，水资源管理系统结构化数据主要包含：水资源管理业务处理数据、水利工程实时监控数据、水文站点维护管理数据、水文监测与预测数据等。对于结构化数据来讲，经过合理数据库表结构设计，尽可能消除冗余数据，这类数据占用存放空间是相对有限。其详细分析以下。水文站点监测数据包含测点名称、采样日期、分析日期、水温、PH值、溶解氧、总硬度、悬浮物、氯化物、氟化物、硫酸盐、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐氮、氰化物、六价铬、粪大肠茵群等内容，确定水质级别。按照每次采样每条纪录500字节计算，每1天采集一次。全省水文监测站一年数据量为约为80MB/年。再加上人工监测和移动监测数据，以及评价分析数据，水文监测数据库初始数据量约为100MB。非结构化数据主要包含：行政管理与办公信息数据、水利工程实时监控视频图像、工程安全监测视频图像、基础空间地理信息等。这类数据一大特点是所占存放空间很大，一个文件少则几MB，多则几十MB或GB。所以这类数据将占居整个数据库很大一部分空间。其详细分析以下。行政管理与办公信息数据主要是大文本数据，大致上可分为邮件、办公文档、档案及其它行政管理。这类数据量在10G左右。水利工程监测监控、视频数据主要存放在地市数据库和县级数据库，这部分内容按周期存放，只保留最近三个月应急监控数据，省级数据量约为1T左右。基础地理空间数据主要指XX地理信息数据。地理信息数据包含全省主要河流、城市、水库、水源地、水功效区、排污口、地下水观察点、灌区、交通设施、村庄等基础信息，全省1:25万数字电子地图数据，数据量约为4GB；全省1:5万电子地图数据及大百分比尺各类专题图，数据量约100GB。地理信息数据年初始总量约为200GB，存放于省级水资源管理数据库。功效需求数据库管理功效需求在水资源管理系统数据库中大多为结构化关系型数据库，数据存放量相对有限。考虑现有数据库运行情况，需在地市和县分别建立数据库系统运行环境。标准上各级业务单位要围绕对应数据中心建设，统一考虑数据库系统运行环境，充分利用数据中心数据库系统资源，应尽可能防止重复建设，并结合应用系统建设需要，配置必要软硬件系统。按照数据库管理要求，数据库管理系统设计应采取支持空间地理信息管理关系型数据库系统，建立数据库管理系统，所需要主要功效包含建库管理、数据维护管理、代码维护、数据库用户管理、数据安全管理等功效。同时，宜选取UNIX服务器作为数据库服务器，采取双机热备运行方式，保障数据库系统运行。要实现数据资源共享和利用，必须针对XX水资源管理系统运行特点，建立分布式统一数据资源管理平台，将数据资源集成在一起，为各类业务人员提供统一数据资源目录服务，形成统一能够方便查询与管理标准化虚拟数据库，方便不一样用户对数据高效率使用，辅助管理者决议，提升决议正确率和及时性。数据库存放功效需求伴随水资源业务发展，数据存放容量将会增加很快，主要包含大量水文监测实时数据；日常办公生成大量文本、图像、图形、音频、视频等多媒体数据；以及系统终年运行积累越来越多历史数据。这就要求利用先进、具备高性能和高可用性、扩展能力强大容量存放设备和软件，构建功效完善数据存放与管理平台，集中化、智能化、图形化存放与管理全部Internet/Intranet主要应用关键性信息数据；还要考虑提升数据传输能力，提供快速数据访问服务。要确保留储系统具备强大零停机在线扩充升级能力，兼容更先进存放技术，使存放网络具备灵活可扩展性，包含存放容量和存放系统性能扩展，使存放系统可伴随应用需求改变而改变，不会造成系统投资浪费。同时，能够依照应用系统特点，制订合理存放处理方案，提升系统利用率，降低用户投资成本。数据存放平台能够实现高性能数据存取和安全备份，满足大规模用户并发性数据读写要求，使复杂数据业务存放网络易于维护和管理，经过完善备份恢复机制，以确保数据不会丢失，并确保为用户提供7×二十四小时连续访问。数据库备份容灾需求水资源管理业务要求整年不间断运转，对系统运行提出很高要求，需要在建立数据存放系统同时，建立包含当地备份和远程容灾备份完备数据安全保护机制。要依照设备条件、存放空间和业务需求，定制当前最高效、安全级别最高备份策略，在确保数据安全前提下尽可能使数据库正常服务不受影响，定时或不定时对数据库进行增量备份或完备备份等功效，实现数据自动备份，降低维护人员手工操作。而且当灾难发生时能够以在最短时间内进行恢复，尤其对取用水监测、取水用户管理、水源地监测关键业务数据要优先恢复运行。同时，为了预防灾难性事故发生，还需要建立数据远程容灾系统，利用优越通信专网优势，实现关键业务数据远程备份和快速恢复。性能需求对数据库系统性能需求主要是依据系统业务需求和管理运行模式，经过对数据分类进行分析，用实体联络分析方法对数据对象进行分析分解，通常应达成第三范式，在此基础上对数据逻辑结构进行优化设计，使之在满足需求条件情况下,系统性能达成最好，使系统开销达成最小。在数据库实施过程中，要合理使用分区、索引及存档功效，在应用系统软件开发中对恰当编写访问数据SQL语句，并对数据库响应时间和吞吐量进行权衡，提升数据库可用性、数据库访问命中率以及内存使用效率；今后在数据库运行实施阶段，还要采取操作系统级和数据库级一些优化方法来使系统性能达成最好。对于数据存放平台选择条件，首先要具备处理速度高、存取速度快和可扩展性强等特点，同时要具备良好开放性，应选择带宽性能、I/O性能好，控制器处理能力强，高速缓存容量大数据存放设备，磁盘存放设备内部结构与运行方式对业务应用服务器性能基本上无影响，可对整个业务系统实现完全冗余和备份。存放平台架构建设要求数据冗余存放，控制和数据通道冗余配置，确保系统无单点故障发生。还需建设一套高可靠性和高性能容灾备份方案，以确保业务数据安全性和业务连续性和整体可用性。安全需求数据安全问题对整个调度系统运行有“牵一发而动全身”影响，将可能带来包括和影响各个层次、多方面系统级威胁、危害，甚至是灾难性。数据资源管理平台安全问题，主要包括数据应用安全与数据存放安全，要确保整个存放系统安全可靠，必须分析整个数据存放系统面临安全风险和安全威胁。这些风险和威胁即使有各种各样存在形式，但其结果是一致，都将造成数据丢失或损坏，影响整个系统数据服务，破坏整个数据存放系统正常运行有效性、可靠性和安全性。数据存放与管理系统安全主要包括到硬件设备、操作系统、数据库、数据存放以及运维管理等层面，同时，还要针对水资源管理详细业务应用来提出数据安全需求。1．在设备上可采取高可用性硬件配置，在数据库服务器、数据通道、数据存放以及电源、机房空调等设备均需采取冗余设计。2．操作系统安全也称主机安全，首先，经过操作系统用户名、口令机制来识别用户，增强对操作系统访问控制功效，降低使用人员误操作；还可采取基于操作系统入侵探测技术，实时检验和处理系统审计统计；加强防病毒侵袭防范方法。3．基础数据库管理要注意数据安全问题，通常关系性数据库都已经提供足够安全级别管理，所以在进行数据访问时应对访问数据对象进行访问权限控制确保数据安全，每个用户都有一定访问权限。4．存放安全主要考虑在数据传输通道、操作系统、存放端口分区、磁盘分区等方面实施有效策略，同时，还要针对控制专网、业务内网和业务外网划分对不一样网段数据实施物理隔离，确保关键业务数据安全。5．运维管理安全方面，需要建立健全安全管理制度，明确系统管理人员职责范围，加强管理人员培训。总体方案设计设计标准统一标准标准建立数据库最主要是标准化，只有做到统一技术标准，才能实现数据交换和数据共享。信息分类编码和全部库表采取标准应该统一，有国家标准或行业标准必须采取国家标准或行业标准及《XX省水利信息化技术标准体系》，并与水利部水资源司组织编制“水资源监控管理数据库表结构及标识符标准”数据库设计保持一致，采取统一数据库表结构，包含统一接口、开发工具和管理软件、统一字段标识符、项目编码等。信息共享标准数据库建设应充分利用已开发建设及拟建设水利系统数据库，如实时水雨情数据库、工情数据库、水文数据库、工程数据库、水环境数据库、旱情数据库、社会经济数据库、空间数据库、水政执法数据库等。同时，本数据库亦应供XX省水行政部门其余业务应用系统及相关行业应用系统使用，防止重复建设，实现数据资源最大程度共享。安全可靠标准数据库是XX省水资源管理系统信息支撑层和信息基石，必须确保综合数据库安全可靠运行，从系统安全、数据安全、用户安全和应用程序安全等方面进行控制，采取多个安全机制与操作系统相结合，实现数据库安全保护。实时准确标准数据库是水资源业务管理和决议调度信息支撑，数据准确性、实时性是否满足要求，直接关系到决议调度科学性和正确性。在数据库设计和建设过程中，要确保数据唯一性和完整性，降低应用中数据转换和误差，字段精度应尽可能准确。同时，数据库应及时更新维护，确保数据实时可用。高效利用标准数据库为各应用系统和众多用户提供直接共享访问，提升数据库访问速度是数据库设计与建设过程中必需考虑。应尽可能把数据类型不一样但关系亲密数据放在同一个表中，在数据查询中应降低关联,提升访问速度和利用效率。统一建设、分级管理标准为了确保数据库建设统一性、标准化和数据准确性，数据库设计和建设由省中心统一负责建设，各分中心负责提供数据资料；各分中心数据库更新维护管理由各分中心分级负责。建设目标与任务建设目标数据资源管理平台建设目标：以标准体系建设为基础，利用数据库、网络存放、数据备份等技术，建设各类数据库，建成服务于各业务应用省水资源管理数据中心，建立协调运行机制和科学水资源管理模式，形成XX水资源管理系统数据资源管理体系，为应用支撑平台建设及各业务应用数据交换和共享访问提供数据支撑。建设任务1、依照XX省水资源管理业务需要，经过省水资源管理数据中心和地市、县水资源管理数据中心建设，建立起完善网络数据存放与管理体系，提升数据管理效率，降低数据管理成本，为业务应用提供数据服务。2、建设综合数据库和元数据库。经过综合数据库以及元数据库建设，建立覆盖全部水资源管理业务数据库管理系统和数据更新机制，确保数据完整性和一致性。3、利用具备高可用性、高可靠性、高可扩充性大容量存放设备和管理软件，建设XX省水资源数据存放平台，建立数据存放管理机制，实现高性能数据存放管理功效。4、建设XX省水资源管理省中心数据存放平台当地备份系统和异地容灾系统，经过制订合理备份策略，建立起完备数据备份机制，为数据安全管理提供可靠保障。总体方案设计数据库总体结构从水资源管理各类数据存放与管理要求出发，依据“统一规划、统一标准、统一设计、数据共享”标准，数据库分为综合数据库和元数据库，依照详细应用需求将综合数据库分成在线监测数据库、业务管理数据库、基础信息数据库、空间数据库、多媒体数据库和决议分析支持库六大类。其中空间数据库采取地理信息系统进行管理，其余数据库由关系型数据库管理系统进行存放管理。XX水资源管理系统综合数据库总体结构如REF_Ref图1.21所表示。图STYLEREF2\s1.2SEQ图\*ARABIC\s21综合数据库总体结构图数据库物理结构依照省水利厅需求及所包括各种数据存放和管理要求，数据库系统采取集中式结构。省水利厅存放与水利业务关于全省范围数据，新建在线监测站信息直接发送至省水利厅监控中心，原来信号传输到各地市监控中心已建成使用在线监测站，同时将信号发送至省、市水资源监控中心；各地市存放与各自业务相关数据。省水利厅综合数据库用于存放公用数据，省水利厅信息中心（中心节点）管理员能够在对应安全权限下对综合数据库进行统一管理和更新。而地市水利（务）局信息中心（分节点）则存放着本市专业数据，并经过中心节点提供应用系统接口建立本身上层应用系统来完成对中心节点数据访问。因为水利信息平台主要作用就是为全部应用系统提供数据服务，所以必须具备在网络环境下提供数据服务关于功效，如数据服务标准接口程序、数据访问权限认证、数据压缩传输、数据安全防护等。数据库布署结构如REF_Ref\h图1.22所表示。图STYLEREF2\s1.2SEQ图\*ARABIC\s22集中式数据库布署情况图数据库设计在线监测数据库本类数据又包含两个子类型，一类是经过本身系统直接采集，包含对城市饮用水水源工程、取用水工程等实测数据，一类是其余系统采集，经过数据管理平台交换接入到本系统，包含旱情、水文、水质、地下水等方面数据。（1）本系统建立数据库1）取水监测数据库：主要包含取用水户时段取用水量、瞬时流量等，供水管网主要控制点流量等实时信息。2）城市饮用水水源工程监测数据库：主要包含供水水源地（河道水源地、水库、地下水源地等）供水量、来水量、蓄水量、水位、地下水埋深和水质以及供水工程供水量等实时信息。3）水功效区监测数据库：主要包含水功效区经典断面水位、流量等信息。4）行政边界河流监测数据库：主要包含全省各行政边界河流控制断面水位、水量信息。5）地下水监测数据库：主要包含地下水水位信息。6）排污口监测数据库：主要包含排污口水量信息。（2）经过数据交换建立数据库1）旱情监测数据库：主要包含抗旱工作需要各类信息，如受旱区域人口、耕地、作物分布和长势、干旱范围、土壤墒情、浇灌设施以及气象、水文等信息。2）实时水雨情数据库:用来存放、管理全省各水情自动测报站(含雨量站、水位站、潮位站、流量站等)自动测报和人工采集实时水情信息以及预报信息。主要包含代表性雨量站和蒸发站降水量、水面蒸发量等气象信息，代表性水文站（点）控制断面水位、流量等地表水信息，代表性地下水长观孔水位、水温等地下水信息。基础信息数据库实现业务处理需要水资源、生态及经济社会基础数据等，包含水资源评价、基础水文、经济社会、生态环境、水资源工程等水资源管理相关基础信息，这些数据一是经过外部交换方式提取到本系统中；二是采取人工录入方式进入本系统。（1）水资源评价数据库

水资源评价数据库内容包含：水资源数量一评价、水资源质量评价和水资源利用评价及综合评价相关分析数据和分析评价结果。水资源数量评价内容包含：降水量评价、地表水资源量评价、地下水资源量评价、水资源总量评价等。

水资源质量评价基本参数有水温、酸碱度、电导率、色度、浑浊度、悬浮固体、可溶性固体、硬度、碱度、总矿化度、总盐量、氨氮、硝酸盐、硫酸盐、氯化物、侵蚀性二氧化碳、溶解氧、化学耗氧量、大肠菌群数、有机污染物，影响氧平衡生化需氧量和放射性污染物以及评价湖泊(水库)水质富营养化氨氮和藻类等、评价地下水质量需要考虑氟化物、亚硝酸盐类等。

水资源利用评价及综合评价内容有：对现实状况水资源供用水情况调查分析、存在问题、水资源开发利用对环境影响，以及水资源综合评价、水资源价值量评价等内容。（2）水资源工程数据库水资源工程数据库主要存放供水工程信息。供水工程包含：蓄水工程、引水工程、提水工程、调水工程和地下水取水工程等。水井工程提水情况主要包含：取水许可证代码、工程名称、水源地点、孔径、井深、日开采量、出水流量等。提水工程取水情况主要包含：取水许可证代码、工程名称、设计扬程、水泵型号、设备取水能力、水泵台数、设备总取水能力、年取水总量等。引水工程取水情况主要包含：取水许可证代码、取水建筑物名称、建筑物主要尺寸、设计引水流量、年取水总量等。蓄水工程取水情况主要包含：取水许可证代码、工程名称、水源名称、集水面积、总库容、正常蓄水位、兴利库容、防洪限制水位、死水位、水库调整方式、设计年供水总量、设计供水确保率等。业务管理数据库水资源业务数据库服务于水资源管理业务应用，涵盖了供水管理、用水管理、水资源保护、水资源调配和水资源统计管理等各项日常业务处理相关数据库。（1）取水许可管理数据库取水许可数据库包含：水资源论证信息、取水许可证基本情况、取水许可基本情况(按行政区划统计和按水资源分区统计)、取水许可监督检验情况(按行政区划统计和水资源分区统计)、许可证变更情况、取水户基本情况、工业产品取用水情况、水井工程提水情况、提水工程取水情况、引水工程取水情况、蓄水工程取水情况、节水和退水情况、取水量年内分配情况、违章行为处理情况、计划用水情况、节约用水情况、经典灌区用水信息、火(核)电厂用水信息、工业企业用水信息、生活用水信息、区域用水管理情况等内容。取水许可证基本情况包含：取水许可证代码(或水资源分区代码)、审批单位、监督管理机关、取水户代码、法人代表、单位类型、行业类别、申请取水起始日期、申请取水终止日期、取水户通讯地址、取水户所在地邮政编码、取水单位联络人、联络人所在工作部门、联络人职务(职称)、取水单位联络电话、取水单位电子邮箱、年取水总量、水源类型、最大取水流量、取水地点、取水方式、计量方式等。取水许可基本情况包含：行政区划代码、年份、当年审批经过水资源论证项目数、水资源论证经过可开采水量、当年新批申请数、新批申请同意水量、当年新发许可证数、新发许可证许可水量、年底保有有效取水许可证总数、年底保有地热水有效取水许可证数、年底保有矿泉水有效取水许可证数、年底保有水力发电有效取水许可证数、年底保有有效取水许可证地表水许可水量、年底保有有效取水许可证地下水许可水量、年底保有有效取水许可证地热水许可水量、年底保有有效取水许可证矿泉水许可水量、年底保有有效取水许可证水力发电许可水量等。取水许可监督检验情况包含：行政区划代码(或水资源分区代码)、年份、年底保有实施监督管理取水许可证数、取水许可证同意水量、年审取水许可证数、年审水量、退水水质检测取水户数、退水水质检测达标率、吊销许可证数、吊销许可证数、因取水户终止而吊销许可证数、因取水户终止而吊销许可证削减许可水量、因取水户违法而吊销许可证数、因取水户违法而吊销许可证削减许可水量、因取水户违法而吊销许可证削减许可水量、取水标变更增加许可水量、取水标变更削减许可水量、计量设施装置数、水平衡测试企业数等。取水户基本信息内容包含：取水户代码、取水户名称、行政区划代码、水资源分区代码、法人代表、详细地址、联络方式、管理单位、单位类型、行业类别等。工业产品取用水情况主要包含：取水许可证代码、产品名称、设计年产量、产品用水定额等。节水和退水情况主要包含：取水许可证代码、节水方法、取水计量设施、污废水处理设施、污水处理工艺、退水量、退水地点、退水中主要污染物、退水水质是否符合水功效区标准要求、退水地点水功效区标准要求等。取水量年内分配情况主要包含：退水地点水功效区标准要求、每一个月约取水量、设计日最大取水量出现月份等。违章显示处理情况主要包含：取水许可证代码、处理日期、处理情况、监督管理机关等。计划用水情况主要包含：行政区划代码、工业计划取水量、生活计划取水量、农业计划取水量、地表水计划取水量、地下水计划取水量、地热水计划取水量、矿泉水计划取水量、水力发电计划取水量、工业实际取水量、生活实际取水量、农业实际取水量、地表水实际取水量、地下水实际取水量、地热水实际取水量、矿泉水实际取水量、水力发电实际取水量、工业计划用水率、生活计划用水率、农业计划用水率等。节约用水情况主要包含：行政区划代码、年份、万元GDP用水量、工业用水重复利用率用系数、工业节水水量、工业万元增加值用水量、农田浇灌水利工业节水主要方法、生活节水水量、生活节水主要方法、农业节水水量、农业节水主要方法等。经典灌区用水信息主要包含：灌区代码、年份、配套浇灌面积、灌区用水总量、亩均净浇灌用水量、渠系水利用系数、粮食作物水价、经济作物水价、农作物综合水价等。火(核)电厂用水信息主要包含：取水户代码、年份、装机容量、年发电量、工业产值、工业增加值、取用新水量、重复利用水量、冷却水排放量、冷却方式、单位发电量耗水量等。工业企业用水信息主要包含：取水户代码、年份、工业产值、工业增加值、取用新水量、重复利用水量、工业用水总量、工业用水重复利用率、企业产品产量、单位产品用水量等。生活用水信息主要包含：取水户代码、年份、生活用水量等。区域用水管理情况主要包含：行政区划代码、年份、人口、国内生产总值、管网漏损率、节水器具普及率、计划用水率、综合水价、污水处理费、居民生活水价、工业水价、行政事业水价、经营服务业水价、特殊行业水价等。（2）水资源费征收使用管理数据库水资源费征收及使用管理数据库主要包含：水资源费征收标准、水资源费征收情况、水资源费缴纳情况和水资源费使用情况等信息。水资源费征收使用管理内容包含：行政区划代码、年份、征收工业水资源费、征收农业水资源费、征收生活水资源费、征收水力发电水资源费、征收火力发电水资源费、征收地表水水资源费、征收地下水水资源费、征收地热水水资源费、征收矿泉水水资源费、水资源费支出管理费用、水资源费支出基础工作费用、水资源费支出科研费用、水资源费支出设备费用、水资源费支出其余费用等。污水处理费征收统计内容有：排水户代码、年份、应征额、实征额、拖欠额等。水资源费使用范围包含：调水、补源、水源工程等重点水利设施建设；水资源综合考查、调查评价、监测、规划；节约用水技术研究、推广及节水项目标补助；水资源保护、管理及奖励等。（3）水资源保护数据库水资源保护数据库存放内容主要包含：水功效区管理、入河排污口管理、水生态系统保护与修复管理相关数据。1）入河排污口管理信息入河排污口基本信息包含：入河排污口代码、入河排污口名称、建成时间、详细地址、经纬度、水资源分区代码、水功效区代码、设计排污能力、排入水体名称、排污口平面图、入河排污口设置单位、排污口利用情况(已登记、在用、废弃、审核中和其余)、管理单位、审批单位、监测单位等。入河排污口基本情况包含：年份、服务面积、服务人口、排放方式、入河方式、排污口大小、污水类型、有没有监测、是否达标、处理方式、主要污染物、主要排污单位等。入河排污口管理信息包含：行政区划代码、年份、设置工业单位个数、设置市政单位个数、单位个数共计、上年工业排污口个数、上年市政排污口个数、上年排污口共计、新设工业排污口个数、新设市政排污口个数、新设排污口共计、降低工业排污口个数、降低市政排污口个数、降低排污口共计、本年排污口个数共计、达标率等。2）水生态系统保护与修复管理数据水生态系统保护与修复管理数据包含：水生态系统基本信息、水生态系统保护与修复动态信息、保护与修复工程信息、保护与修复评定以及评定体系建设管理信息、保护与修复保障方法、水生态系统保护和修复计划和规划、水生态系统保护与修复工程信息、水生态系统监测和评价信息、水生态系统保护和修复经典案例和研究结果等。（4）水功效区管理数据库水功效区管理数据库包含：水功效区基本信息、污染物纳污总量控制信息和水体纳污容量控制方案等信息。水功效区基本信息包含：水功效区划代码、水功效区名称、水功效区起始断面名称、水功效区终止断面名称、流域名称、水系名称、河流名称、行政区划码、水功效区长度、水功效区面积、水功效区水质目标、水功效区功效排序等。水功效区管理信息包含：年份、评价时段、评价方法、水功效区测站总数、水功效区达标测站个数、水功效区总评价河长、水功效区达标河长、水功效区总评价面积、水功效区达标面积、水功效区水质达标率等。水域纳污能力及污染物限制排放量信息包含水功效区代码、年份、废污水限制排放总量、COD限排总量、氨氮限排总量、总磷限排总量、总氮限排总量、BOD限排总量、挥发酚限排总量等。（5）水源地管理数据库水源地管理数据库存放内容主要包含：集中供水水源地(水库、湖泊、江河和地下水水源地等)基本信息、水源地保护方案管理相关数据、水源地应急处理预案管理相关数据等。水库、湖泊、江河等地表水源地基本信息内容包含：地表水取水口代码、地表水取水口名称、水源地代码、经纬度、水资源分区代码、行政区划代码、水功效区代码、取水建筑物型式、设计年取水量、设计流量、设计枯水位确保率、取水口距库(河)水体底部距离、取水用途(老口径)、取水用途(新口径)、降水量、平均流量、蓄水量、供水范围、供水量、受益人口、浇灌面积、牲畜数量、管理单位等。地下水水源井基本信息内容包含：地下水源井代码、地下水源井名称、水源地代码、经纬度、地形、水资源分区代码、行政区划代码、水功效区代码、孔径、井深、凿井日期、运行情况、水泵型号、设计年取水量、设计流量、静水位、动水位、除铁除锰装置、水质情况、蓄水量、供水范围、供水量、受益人口、浇灌面积、牲畜数量、管理单位等。（6）水资源论证数据库建设项目水资源论证包含：建设项目概况、取水水源论证、用水合理性论证、退(排)水情况及其对水环境影响分析、对其余用水户权益影响分析、水资源保护方法、影响其余用水户权益赔偿方案、水资源论证结论，以及评审教授基本信息等。建设项目概况包含：建设项目名称、项目性质；项目建设地点、占地面积和土地利用情况；项目建设规模及分期实施意见，职员人数与生活区建设情况；主要产品及用水工艺建设项目用水确保率及水位、水量、水质、水温等要求信息；取水地点，水源类型，取水口设置情况建设项目废污水浓度、排放方式、排放总量、排污口设置情况。建设项目所在流域或区域水资源开发利用现实状况内容包含：地表水、地下水及水资源总量时空分布特征，地表、地下水质概述；现实状况供水工程系统，现实状况供用水情况及开发利用程度；水资源开发利用中存在主要问题。建设项目取水水源论证包含：地表水源论证、地下水源论证。建设项目用水量合理性分析内容包含：建设项目用水过程及水平衡分析；产品用水定额、生活区生活用水定额及用水水平分析；节水方法与节水潜力分析。建设项目退水情况及其对水环境影响分析包含：退水系统及其组成概况；污染物排放浓度、总量及达标情况；污染物排放时间改变情况对附近河段环境影响；论证排污口设置是否合理。评审教授基本信息包含：姓名、学位、职务、专业、职称、评审业绩工作单位、联络电话、住址、获奖情况等。（7）水调业务数据库水调业务数据库存放水资源规划管理和水资源调度业务处理相关信息和数据。水资源规划管理数据内容包含：水资源综合规划、区域规划、城市规划、水中长久供求计划、水资源保护规划、节水规划、地下水开发利用规划等文档和教授信息。水资源调度业务数据内容包含：年调度、月调度、旬调度、实时凋度和应急调度等日常文档、用水计划、水调日报、水调旬报、水调月报、水调年报以及调度方案等。空间数据库空间数据主要包含行政区划、城镇与农村居民点、地形、河流、水系等国家基础地理信息以及包含水资源分区、取水口、输水线路、供水水厂、入河排污口、用水户、监测站点、水资源工程、机构分布等水资源专用地理信息。空间数据库建设要按照区域水资源管理以及防汛抗旱指挥和水务管理工作用图标准建立各种不一样百分比尺水利专题图和数字高程地图，并依照详细业务要求进行基于级别和类型更细化分层，同时分别列出不一样工程属性。专题图层要与各个综合数据库相联络，将地图基本要素与水利各专业需要相联络，为水利各项业务活动提供基础信息。针对不一样层次和业务人员，将空间数据库建设内容划分为基础电子地图、水利基础电子地图及专题电子地图。全部空间数据采取图层方式进行管理。图层划分依据主要参考国家及行业关于要求和约定，按照以下标准进行：（1）能显著区分空间地理特征类别，方便数据显示、数据查询、要素选择等操作。（2）应尽可能与地理学分类一致。如自然地理特征和社会地理特征通常应分在不一样数据层中。（3）应考虑到数据采集、要素间拓扑关系处理、数据显示和传递等原因。（4）应考虑软件平台一些限制，应尽可能防止将点特征和多边形特征放在同一数据层。（5）分层应具备唯一性。全部属性数据在系统中用关系型数据库系统统一管理，数据以表形式进行存放，空间地物及其属性经过唯一标识码相互连接，获取对应统计。空间数据库建设过程中，要以国家制订不一样百分比尺、不一样起源数据规范为基准，参考关于空间数据标准和规范，在建设过程中统一按要求进行。国家基础地理空间信息由国家测绘局或省测绘局提供；水利基础空间地理信息由水利部下发。水资源专题地理空间数据库在此基础上生成取水口、排污口、水厂、大用水户等专题图层，在业务管理工作中生成由水资源属性数据和水资源空间数据复合而成空间信息等。各百分比尺图形数据库(包含DLC,DEM、遥感影像地图)建设将统一按新经纬度坐标系(1985黄海高程系)标准进行，各百分比尺图形、图像均采取国家标准分幅。对以往在旧经纬度坐标系(1954北京坐标系、1956黄海高程系)基础上已完成数据库建设结果，可经过逐幅非系统坐标变换、拓扑重构方式完成新旧坐标系统之间遗产数据转换。多媒体数据库多媒体数据库包含：图形与影像数据库、音频数据库、视频数据库，分别存放和管理运行管理中产生图形图像、音频、视频等多媒体数据。多媒体数据库存放内容包含智能图像采集系统采集图像、视频信息水资源应急事件监测和处理过程中产生多媒体信息；水资源管理工作方面保留下来图片、影像、声音等多媒体数据以及视频会商、会议、领导视察等相关多媒体信息。多媒体数据库对要存入数据不限制媒体类型，不过限制存入数据库媒体文件大小，而且所存放数据能够相互关联。工程基础图形图像宜存放在基础工情数据库中，运行管理中产生图形图像、音频、视频等信息存放在图形图像、音频、视频数据库。决议分析支持库决议分析支持库用于提供与决议支持系统相关各种决议支持信息，主要由决议分析数据库、构件式模型库、预案方案库以及教授知识库组成。（1）决议分析数据库1）技术设计决议支持系统为了更有效地实现对决议过程支持，需要掌握充分信息，从而经常需要访问大量、不一样数据源、当前或历史数据。即使得到所需数据，还需要对其中详细、细节数据进行综合、总结、概括，并要求数据库不但能存放通常数据，而且要求能存放中间结果。

采取传统数据库技术服务于决议支持系统则会出现“蜘蛛网”、“缺乏数据可信性”等问题，而采取数据仓库技术（即“数据析取技术”）则能够很好地处理这个问题。

数据仓库技术以基础数据库为源数据库，按一定规则进行数据抽取、清洗、聚集和转换后进入决议分析数据库。

我们称将源数据库数据经过数据转换而形成决议分析数据库过程为“数据析取”。

“数据析取”往往是一系列复杂转换过程，REF_Ref图4.93为决议分析数据库建立过程：图STYLEREF2\s4.9SEQ图\*ARABIC\s23数据析取过程示意图数据描述完成数据字典功效，即分别对源数据库和决议分析数据库进行描述；数据集聚完成对字段或统计选择、连接和计算分析；数据清洗从源数据库中选择字段或统计进行数据或逻辑运算；数据转换包含格式转换和数据类型变换。采取数据析取技术取得DSS数据库数据能够显著降低再编程时间和向海量基础数据库存取数据次数，因而能够大大节约运转费用，并降低使用和维护人员费用。数据析取技术要面向主题，以实现对决议支持系统无缝数据支持。因而，决议分析数据库设计采取面向主题自顶向下设计方法。即首先确定主题及分析详细应用主题需求。所谓主题是一个在较高层次将数据归类标准，每一个主题对应一个宏观分析领域，针对详细决议需求可细化为多个主题表，详细来说就是确定决议包括范围和所要处理问题。再选择合理数据源,经过定制规则从不一样数据源中进行数据抽取和转换。经过对不一样时间、不一样类型数据整合以及进行一定程度数据分析后取得面向主题数据集合。决议分析数据库主要内容包含防汛DSS数据库、抗旱DSS数据库、水资源DSS数据库以及水土流失DSS数据库。2）水资源DSS数据库表STYLEREF2\s4.9SEQ表\*ARABIC\s21水资源DSS数据库分类数据水资源量评价结果评价时间、评价单元、多年平均降雨量、多年平均径流量、经典年地表水资源量(丰水年、平水年、枯水年、特枯年)、各区可利用地表水资源量、多年平均及经典年地下水资源量(丰、平、枯、特枯年)、各区可利用地下水资源量、水面蒸发量、陆地蒸发量等需水预测结果农业人口、城市人口、农村工业产值、城市工业产值、耕地面积、有效浇灌面积、牲畜数量、公用事业耗水量及预测得出农业人口需水量、城市人口需水量、工业用水量、牲畜需水量、农业浇灌用水量、农作物不一样生长久需水量及同期降水量、农业生态浇灌需水量等河道来水预测预测断面、预测时间、预测流量水资源平衡分析结果分析年份、总需水量、可供水量等水质评价结果评价时间、评价位置、评价等级等水质预测结果预测位置、预测时间、预测水质情况等（2）构件式模型库模型库是水利信息化系统关键，要求建立具备实际效用模型库，完善水资源分析评价模型、水资源配置调度模型等，提升预测预报精度和预见期，使水资源管理愈加规划化、智能化。构件式模型库采取构件化方式组织各种决议分析模型，灵活为决议支持系统提供各种专业模型支持。1）设计标准依照XX省水利信息化系统建设需求，整个模型库设计要遵照以下标准：=1\*GB3①高可靠性高可靠性是指决议模型库中模型均具备较高可靠性和成熟度，并切合XX省实际情况，具备很高精度。=2\*GB3②方便管理方便管理是指决议模型库结构合理，对模型管理方便易行。=3\*GB3③良好扩展性良好扩展性是指模型库将非常方便进行新模型扩充。=4\*GB3④高度整合性高度整合性是指要对现有专业模型进行调查分析，努力进行整合，充分利用现有资源，防止重复建设，降低投资。2）模型库结构采取面向对象模型库组织结构，详细以下：①模型组件化。采取组件模型概念，将复杂洪水预报及调度模型分解为不一样单元模块，封装模型计算过程，形成单元模型组件。这么在以后系统集成中，能够依照不一样单元模型，形成不一样计算模式模型组合。②接口标准化。对各单元模型统一定义输入输出标准接口，统一定义初始和边界条件，方便于今后模型调用和组合。③统一建库。依照单元模型和标准接口，研究建立模型组件库和模型参数库，对已建立模型统一入库管理。④组件化管理。按照标准化接口，能够由使用人员自行定义单元模型组件，并纳入模型组建库。采取面向对象方法开发模型管理系统实现对模型管理，其优点以下：①面向对象方法封装机制能够将模型及其对应方法封装起来，以类形式提供给用户，把属性及其对应方法封装在一起，形成一个统一实体。如把面雨量计算模型属性及其对应方法，如算术平均法、泰森多边形法、等雨量线法等封装在一起，形成一个独立模型类。②能够经过创建模型类实例来实现模型重用。③面向对象方法继承机制能够实当代码共享。如可利用已经有蓄满产流模型继承得到改进后蓄满产流模型。④面向对象方法多态性支持模型之间连接。如将特定产流模型、汇流模型、演算模型连接后，即可得到某特定地域洪水预报模型。3）模型库内容表STYLEREF2\s4.9SEQ表\*ARABIC\s22模型库内容分类数据水资源与水环境模型库水资源量评价模型构件（大气降雨量、地表水资源量、地下水资源量评价）、水资源量预测分析模型构件、需水量预测模型构件、水资源优化配置调度模型构件、水质评价模型构件、水质模拟预测模型构件、水环境容量分析模型构件及水质规划模型构件等。4）模型字典模型字典用来存放关于模型描述信息（如限制、约束、参数等）和模型进行数据存取说明。其内容主要包含：=1\*GB3①模型组件适用范围=2\*GB3②模型组件注册标示符=3\*GB3③模型组件属性变量（即输入端口和输出端口）类型及维数说明=4\*GB3④模型组件方法（即模型功效）用途说明=5\*GB3⑤模型组件消息（即模型之间联络）使用说明=6\*GB3⑥模型组件作者、创建时间说明（3）预案方案库表STYLEREF2\s4.9SEQ表\*ARABIC\s23预案方案库分类数据水资源调配预案库全省范围内各种供水引水工程水资源调配预案（4）教授知识库知识库用于存放各种知识，这些知识包含概念、事实与规则，组织、管理和维护数据库方法。

预先把决议者知识存放于知识库中，当在决议过程中碰到需要与人交互步骤时，应先访问该智能部件，若能处理系统提出问题，或满足系统提出要求，则不再与人交互而由系统自行处理。只有当智能部件不能处理时，才需要由决议者往返答问题，并将结果存放于知识库中。

在设计知识库时应定义有良好接口与模型库和数据库交互。在智能型决议支持系统中，经常由智能部件来驱动模型运行、数据库操作和控制决议任务完成。

面向水资源实时监控管理系统教授知识库要依据对象区域水资源实际情况，将与水资源实时预报、管理和调度等关于知识加以提炼，存入数据库中供水资源决议支持系统调用。这些知识包含水资源概念知识、水资源事实知识、水资源规则知识、水资源规律知识等，这些知识在对应数据库系统管理维护下均可进行增、删、修改等操作。

1）水资源概念知识。将与水资源关于定义、概念性知识提炼成概念知识统计，存入数据库中，为水资源决议支持系统提供概念知识支持。如降水量、径流量、地下水资源量、水资源总量、供水量、用水量和水污染、COD值等。2）水资源事实知识。将与水资源关于事实性知识提炼成事实知识统计。存入数据库中，为水资源决议支持系统提供事实知识支持。3）水资源规则知识。将与水资源关于推理规则性知识提炼成规则知识统计，存入数据库中，为水资源决议支持系统提供规则知识支持。4）水资源规律知识。将与水资源关于规律性知识提炼成规则知识统计，存入数据库中，为水资源决议支持系统提供规律性知识支持。元数据库元数据是用于描述数据内容、定义、空间参考、质量和地理数据集管理等方面数据，用于说明数据或数据集内容、质量、特征和适用范围，向用户提供所需数据是否存在和怎样得到这些数据路径、方法等方面信息，帮助用户了解、使用数据。元数据在空间数据对外共享服务中具备主要意义，能够方便用户对其空间数据库进行浏览、检索和研究；利用元数据库对其数据如空间数据进行质量控制；元数据库在数据集成中一系列处理中，比如数据空间匹配、属性一致化处理、数据在各平台之间转换使用是必须；经过元数据建立逻辑数据索引能够高效查询检索分布式数据库中任何物理存放数据，防止数据重复存放，因为数据库建设和管理费用是数据库整体性能反应，经过元数据能够实现数据库设计和系统资源利用方面开支合理分配，数据库许多功效（如数据库检索、数据转换、数据分析等）实现是靠系统资源开发来实现，因而这类元数据开发和利用将大大增强数据库功效并降低数据库建设费用。元数据及其技术在分散数据资源管理中巨大优势，使其成为网络数据资源共享关键。元数据管理系统功效就是经过集中管理元数据，实现对异构、异地数据资源分布式管理与服务。元数据管理XX省水资源管理系统大量数据信息，使数据资源在各业务应用之间进行通畅无阻交换及对数据资源快速检索和查询，实现XX省水资源管理系统网络数据交换和共享访问。在系统建设中，元数据应尽可能采取国际国内标准，如满足ISO或OGC标准，并能够依照水资源管理详细应用要求进行扩展。元数据应采取开放、灵活XML进行表示。GIS软件应提供空间元数据管理工具，即用来录入、修改、检索、浏览、维护空间信息管理平台元数据软件系统，并能集成到整个元数据存放与管理系统中。XX省水资源管理系统元数据包含图形数据元数据和属性数据元数据，图形数据（即数字影像图、数字高程模型、数字线划图）元数据有详细国家规范，其主要包含关于数据源、数据分层、结果归属、空间参考系、数据质量（包含数据精度和数据评价）、数据更新、图幅接边等方面信息；属性数据元数据（即渠道工程数据、多媒体数据、社会经济与水资源、生态环境）到现在为止还没有国家规范，它主要参考图形数据元数据国家规范设计，其主要包含关于数据源、数据分类、结果归属、数据质量、数据更新等方面信息。数据库管理系统设计综合数据库管理系统系统功效总体结构在“水资源管理系统”数据存放与管理体系中，数据库分布在省、市数据中心，因数据库存放管理数据内容基本相同，采取数据库管理系统也应尽可能一致。对于已经建设水资源管理数据库地市、县来说，保持现有数据库管理体系，在现有数据库管理体系作深入开发，作好省市数据库管理系统与已经有数据库管理系统借口与数据交换功效，数据库管理系统主要功效包含建库管理、数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复、数据库外部接口等，是数据更新、数据库建立和维护主要工具，也是在系统运行过程中进行原始数据处理和查询主要伎俩。数据库系统设计采取实体主导型，数据库维护管理系统开发可采取WEB或C/S方式，其中数据库外部数据接口可在后期依照应用需求情况完成。对各级水资源管理单位而言，数据库管理系统主要功效是一样，所以，数据库管理系统主要功效要统一设计。对于数据输入、查询等功效模块，因为可为各级业务管理系统所共用，要防止重复开发。其功效以下列图所表示。图表STYLEREF2\s1.4SEQ图表\*ARABIC\s21综合数据库管理系统功效结构系统功效设计（1）数据库建库管理数据库建库管理主要是针对数据库类型，建立数据库管理档案，包含：数据库分类、数据库主题、建库标准、建库方案、责任单位、服务对象、物理位置、备份伎俩、数据增量等内容。（2）数据库状态监控监控数据库进程，随时查看、清理死进程，释放系统资源。监控和管理表空间容量，及时调整容量大小，优化性能。数据存放空间、表空间增加情况和剩下空间检验，依照固定时间数据增加量推算当前存放空间靠近饱和时间点，并依照实际情况及时添加存放空间，预防因磁盘空间枯竭造成服务终止。对数据库数据文件、日志文件、控制文件状态进行检验，确认文件数量、文件大小和最终更改时间，防止因文件失败造成例程失败或数据丢失。压缩数据碎片数量，防止因数据重复存取和删除造成表空间浪费。检验日志文件归档情况，确保日志文件正常归档，确保对数据库完全恢复条件，防止数据丢失。（3）数据维护管理主要完成对数据库数据维护管理功效，包含数据库更新、添加、修改、删除及查询等功效。全部数据更新维护都遵照“权威数据，权威部门维护”标准，数据本身仍是分布式存在，系统并不要求数据完全进行集中统一管理。但要求按照统一数据标准与格式来进行数据生产、维护和更新。数据输入具备数据有效性检验、数据完整性和一致性检验等功效，预防不合理、非法数据入库。数据维护及更新管理系统功效结构图以下列图所表示。图表STYLEREF2\s1.4SEQ图表\*ARABIC\s22数据维护系统逻辑结构图数据输入：提供一套数据录入界面，并设置数据有效性检验、数据完整性和一致性检验等功效，预防不合理、非法数据入库，确保省、市、县数据一致性。数据修改：主要完成对已入数据库各类数据进行修改更新功效，并同时更新相关数据库。数据删除：对已入数据库各类错误数据和无效数据进行删除，删除时分两种方式，即物理删除和逻辑删除两种操作，物理删除将错误或无效数据从数据库中去除，逻辑删除则将当前要删除数据加上无效标志，使其只可作为历史数据查询条件。数据查询输出：提供各类数据查询操作和显示界面，用于查询数据库中数据。在查询界面中预先设置惯用查询条件，提升输入查询条件速度，同时为用户暂时确定查询条件（较复杂条件）提供输入操作窗口。数据输出主要功效包含屏幕显示、不一样格式文件输出等。（4）代码维护经过增、删、改操作对各类数据标准进行定义和维护。代码定义要严格按照编码设计方案及相关国家标准体系要求进行；代码删除分为物理删除和逻辑删除两种操作，物理删除将错误代码从数据库中去除，逻辑删除则将当前废弃代码加上无效标志，使其只可作为历史数据查询条件。（5）数据库安全分布式数据库系统是计算机网络技术和数据库技术相互渗透和有机结合产物，主要研究在计算机网络上怎样进行数据分布和处理。Internet高速发展推进着分布式数据库发展，但它同时也给分布式数据库安全带来了严重问题。应着重考虑数据库本身安全确保策略，对网络黑客防范由网络安全体系处理。本系统从以下几个方面确保数据库安全：1、用户授权。采取用户授权，口令管理，安全审计。经过访问控制以加强数据库数据保密性，数据库用户设置角色有：干线企业领导、处、科领导等，也能够由系统管理员设定；对各种角色有不一样访问控制：拒绝访问者、读者、作者、编辑者、管理者等；每种访问控制拥有对应权限，权限有管理、编辑、删除、创建。2、加强备份。在省水资源数据中心必须制订合理、可行备份策略（定时备份、增量备份），配置对应备份设备，做好数据备份工作，数据库备份中心功效是：备份省数据库全部内容，并保持与省数据库数据一致，在省中心出现故障无法进行管理时，由数据库备份中心接管管理工作。3、用具备完整容错机制来确保系统可靠性。选取数据库系统软件时考虑采取支持联机备份与恢复，由独立后台进程完成产品。使联机备份能确保在做备份时，不影响前台工作进行速度，而且该后台进程能确保对整个数据库做出完整备份。当局部发生故障时，进行局部修复，不影响同一数据库中其余用户工作，更不影响网络中其余节点日常工作。还能将整个数据库恢复到某一时间，还原数据库某一历史状态。4、数据库完整性控制机制。选取数据库系统软件时考虑采取具备完整性控制机制产品。以能做到完整性约束、自动对表中字段取值进行正确是否判断、自动引用完整性约束、可自动对多张表进行相互制约控制等。以能确保数据库中数据正确性和相容性。5、数据库一致性。实时信息要按统一制订标准格式，经每一级选取和标准化后逐层上传。系统在广域网上实时分布式数据特征，能够经过局域网或广域网实现一个数据库多级备份。异地数据库一致性经过数据库管理系统提供复制技术实现。6、并发控制。在多用户并发工作情况下，写/写冲突及读/写冲突是主要影响实时操作效果原因。选取数据库系统软件时考虑采取具备很好用户管理伎俩、有效内存缓冲区管理、优化I/0进程控制、有效系统封锁处理、快速网络管理功效等产品，确保这种并发存取和修改不破坏数据完整性，确保这些事务能正确地运行并取得正确结果。为了确保数据安全性，数据库用户只应该被授予那些完成工作必须权限，即“最小权限”标准。在设置好用户权限同时，对用户帐号密码进行加密处理，确保在任何地方都不会出现密码明文。（6）数据资源管理数据资源管理主要目标是充分利用DBMS管理系统功效，控制数据库对操作系统资源开销，防止因为低效率操作系统而造成数据库系统出问题。利用数据库资源管理器能够实现以下系统资源管理功效：不论系统装载量和用户数目多少，都能够确保一些用户占据最少许系统处理资源限制用户组组员执行任何操作并行度依照操作系统性能不一样，控制数据库进程打开数据文件最大个数，防止系统内存被无须要消耗掉。(7)系统维护数据库服务开启和停顿，以及主机开启和关闭；数据库参数文件内容调整、网络连接方式更改和调整；数据库必要补丁安装；数据恢复，因为业务需求而将数据库恢复到先前时间点。数据库由低版本向高版本迁移；数据库主机操作系统升级迁移。元数据管理系统元数据汇交数据共享是以丰富数据为基础。元数据汇交是实现数据共享前提，也是数据共享建设过程中关键技术之一。元数据汇交最终方式是以网络形式进行，为此必须要建立一个基于网络元数据汇交体系。现在伴随数据库技术、网络技术、中间件技术以及其余相关信息技术发展，为元数据汇交建设提供了技术基础。按摄影关数据质量标准或者数据审核教授组详细要求，利用基于工业标准关系型数据库、分布式数据库技术、网络技术和安全技术，主要采取集中式管理模式，设计合理数据组织结构，合理分布各数据库负载，开发基于网络元数据汇交体系，规范元数据汇交流程，确保数据一致性、完整性和正确性，为元数据汇交及数据共享建立先进技术平台。在元数据汇交体系中，各数据生产单位经过网络将各自数据与元数据经过对应数据分中心统一汇交到数据中心；数据汇交可分为两个部分，即数据汇交管理支撑部分和数据汇交技术支撑部分。经过汇交能够为数据共享提供数据基础。元数据编辑元数据编辑包含元数据存放和元数据更新两部分。1．元数据存放只有对汇交元数据进行有效存放，才能确保其安全性、长久有效性和易用性。元数据存放模式主要有两种，其一是以数据集为基础分散存放模式，即每一个数据集有一个对应元数据文件，每一个元数据文件中包含对应数据集元数据内容；另一个是以数据库为基础集中存放模式，即全部数据对应一个元数据库，该元数据库统一存放全部元数据，不一样数据元数据在元数据库中表现为不一样表，元数据不一样要素表现为统计。第一个存放模式优点是调用数据时其对应元数据也作为一个独立文件被传输，相对数据库有较强独立性，在对元数据进行检索时，既能够利用原数据库功效实现，又能够将元数据文件调到其余数据库系统中进行操作；其缺点是每一数据集都有一个元数据文件，在规模巨大数据库中则会有大量元数据文件，管理上极为不便。第二种存放模式因为元数据库统一存放元数据，管理极为方便，添加或删除数据集只需要在元数据库中添加或删除对应统计项即可，不过元数据库建立则需要额外技术支持和经费花销。早期元数据数据量小，多采取文件方式存放。伴随元数据应用范围扩大，数据量递增，应用需求拓展，这种方式已经不能满足元数据存放需要，而基于关系数据库元数据库能够适应元数据存放发展需要，所以成为元数据存放首选。元数据存放是基于关系数据库集中存放模式，元数据库建设采取在干线企业建立统一元数据库方式。元数据库设计思想以元数据实体集为关键表，数据集标识信息为辅助表，其它相关表则嵌于这两个表下，形成以父节点、子节点、孙节点为结构基本树结构。数据库设计标准是最终形成以元数据实体集为根节点标准树结构，子节点有且唯一具备一个父结点。元数据库设计中，元数据以XML进行编码表示，以关系化方式进行存放。在关系型数据库中不但存放元数据结构/模式信息，而且存放数据内容信息。对于前者，元数据库以独立存放表对其进行存放，统计数据XML结构定义信息，即Schema。按以上数据库设计建立各种物理存放关系表，包含元数据基本信息表、模式基本表、扩展表等。其中元数据基本信息表以元数据实体集为关键表，数据集标识信息为辅助表，其它表则嵌于这两个表下，形成以父、子、孙节点为结构基本树结构。2．元数据更新元数据更新包含元数据内容在元数据服务器中更新和与之相对应数据对象在数据库服务器上更新。元数据更新首先进行元数据内容获取操作，在元数据内容进行变更完成后，能够依照需要进行数据内容更新，进而进行元数据和数据注册工作。因为更新前元数据内容项和数据存放位置信息已经存在，更新结果存放在对应元数据服务器和数据库服务器中。整个流程一直保持元数据内容改变和数据内容改变同时性。元数据更新主要指对元数据内容添加、删除、更新等。基于关系数据库元数据库可充分利用关系数据库管理系统本身安全性、高效性、用户权限管理等特征实现部分基本管理功效。但其余面向用户高级功效则只能经过构建专用元数据管理系统得以实现。元数据管理系统是面向应用、实现共享元数据关键，起到沟通元数据生成者、管理者和使用者作用，也起到连接元数据获取、存放、管理、更新桥梁作用。元数据查询伴随水资源管理系统建设深入深入，会有大量可用数据资源，不过用户怎样快速准确地获取满足需求资源却是一件极为棘手事情。所以，为了充分发挥现有数据作用，提升其利用效率，使更多数据生成者和数据使用者节约昂贵成本，在元数据查询方面就需要一个框架机制来有效地实现数据查询检索。目录服务体系是实现数据资源共享基础建设中一个主要部分，是实现数据资源共享第一步，是不可缺乏一个主要步骤；它也是数据提供者和数据使用者纽带。它首先提供信息资源查找、浏览、定位功效。经过目录服务体系信息定位能够为数据共享交换获取信息资源提供获取位置和方式。目录服务是以元数据为关键目录查询，它经过按照元数据标准关键元素将信息以动态分类形式展现给用户。用户经过浏览门户网站提供元数据搜索功效来快速确定自己所需信息范围。数据访问与交换数据访问统一访问接口经过应用支撑平台提供对数据资源访问，同时提供访问权限控制与检验。数据访问主要包含数据资源寻找、绑定、读取或编辑等过程。应用程序从信息资源目录上寻找该数据，然后进行绑定，之后经过应用支撑平台提供服务进行查询、编辑等操作。读取或编辑步骤，不允许应用系统直接访问数据库，应将全部信息资源（包含此次建设数据库、水利系统其余部门所属数据库、水利系统外数据库）进行封装后，应用系统经过该接口进行访问。数据交换用户经过数据交换，能够对数据资源进行透明访问，并取得多个共享交换功效服务。数据交换要求应用支撑平台提供元数据服务、目录服务、下载服务、数据浏览服务等。在数据资源部分，需要提炼数据元、建立元数据库、编制信息资源目录，提供一站式数据交换服务。数据元包含简单数据元和复合数据元，提炼和标准化数据元目标是使不一样用户对统一数据具备一致了解、表示和标识。数据元主要包含六类基本属性：标识类属性、定义类属性、关系类属性、表示类属性、管理类属性、附加类属性。整个水资源管理系统中，数据元在全国范围内统一，数据元标准维护管理由水利部负责。元数据是建立信息资源目录体系基础和关键，每个数据库都应建立元数据库。元数据库需遵照国家标准，关键元数据项必须提供。依照元数据库编制资源目录。每项信息资源都具备唯一信息资源标识符，该唯一标识符由两段组成，中间用“/”隔开，前段表示拥有并提供该信息资源部门，前段码固定并由水利部统一分配。后段码由拥有该信息资源部门进行提供，标准是确保该机构内不重复。应用支撑平台将在以上基础上向业务应用提供数据交换服务。数据存放、备份与容灾设计存放需求分析功效需求XX省水资源管理系统需要存放备份系统环境