1、水域一图管理云平台方案水域一图管理云平台项目一、项目概况本项目主要研究目的是利用现有电子地图、水域动态监测数据、规划数据、项目数据等数据，探究区域水域监管，结合浙江省“最多跑一次”改革的要求。本项目拟从区域水利元素入手，将水利工程元素、水利规划元素、水域监管元素等元素进行结合，分析产生数据孤岛的原因，利用电子地图和（GIS）技术，将所有水利元素信息数字化存入数据库，开展监管一张图的研究和建设。本项目拟分析现有水利档案，提取档案元素，设计电子档案功能，用数字化手段避免纸质档案易丢失和不易共享的问题，并将现有档案进行数字化保存。本项目拟结合水利数字化转型的要求进行开展，实现与水利数据仓的对接以及与
2、省级统建应用河湖水域管理的衔接。二、项目建设的必要性（一）项目提出的背景、依据。随着社会发展对生态环境的需求，水域生态环境越来越受到重视。2011年中央1号文件和中央水利工作会议提出，到2020年基本建成河湖健康保障体系；2012年1月，国务院发布了关于实行最严格水资源管理制度的意见；党的十八大报告强调，把生态文明建设放在突出地位，实现生态空间山清水秀；党的十八届三中全会提出，加快建立生态文明制度，实现河湖修养生息；水利部于2013年1月印发了水利部关于加快推进水生态文明建设工作的意见，提出把生态文明理念融入到水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护的各个方面和水利规划、建设、管理的各个环节，
3、提出加快推进水生态文明建设的目标，将建立严格的河湖管理与保护制度作为深化水利改革的一项重要任务；2014年2月，水利部印发了关于加强河湖管理工作的指导意见，强调加强河湖管理动态监控，为推进河湖管理现代化，提出积极运用遥感、空间定位、卫星航片、视频监控等科技手段，对终点河湖、水域岸线、河道采砂进行动态监控，及时发现围垦河湖、侵占岸线、水域变化、非法采砂等情况。为贯彻落实中央各项精神，加强河湖管理与保护，维护河湖健康生命，是切实抓好水生态文明建设、深化水利改革、提高河湖管理能力的重要任务。2015年7月4日，国务院印发关于积极推进“互联网”行动的指导意见。随着大数据时代的到来，传统的水利管理方式逐
4、渐体现其局限性。面对实时的、海量的、多样化的时空大数据，传统的监管工作，不能满足目前水利管理部门对数据快速更新、实时分析的需求。按照“最多跑一次”改革 、“放管服”的相关要求，运用“互联网+政务服务”是未来水利管理工作发展的趋势。本项目是通过收集、整理水利系统内部数据构建水利数据仓，完成基础资料更新及上图，通过数据分析、应用达到日常管理的要求。（二）项目建设的必要性（1）建设水域一张图是相关法律法规的要求浙江省河道管理条例规定，县级以上人民政府水行政主管部门应当做好本行政区域内河道水系、水域状况等基础调查工作，建立和完善河道档案，加强河道管理信息化建设。（2）建设水域一张图是相关规划的要求浙江
5、省委、省政府提出了2020年基本实现现代化的发展目标，水利作为国民经济的命脉和基础产业，在实现现代化的过程中必须适度超前发展，水利信息化则是水利现代化的基础和重要标志，更需要加快建设，重点发展。为指导水利信息化发展，我省于2016年底编制了浙江省水利信息化建设“十三五”规划。根据该规划，我省将在“十三五”期间建立功能完善的水利信息化服务体系，实现水利业务和事务管理的信息化，促进水利管理模式创新和管理绩效提升，为民生水利建设和生态文明建设提供更加有力的支撑服务。过去十年间水利信息化取得了不少成绩，但在各行各业大力发展信息化的大形势下，水利信息化发展水平仍然较低，需迎头赶上，本项目旨在通过信息化技
6、术对水域调查数据进行成果应用，并基于一张图系统加强云和县水域管理和水域综合治理工作。（3）建设水域一张图管理系统是河长制系统的核心技术支撑河长制信息管理平台是一个综合性、跨行业、跨行政区的综合性系统。该系统是保障河长制管理信息互联互通、开放共享的基础，其核心是河湖综合管理，因此有必要开展水域调查，摸清水域家底，建设水域管理一张图，配合河长制管理信息平台建设，为河长制工作提供水利技术支撑。三、需求分析与建设目标（一）需求分析根据云和县水域一张图建设背景及必要性的分析，云和县水域一张图建设应当为水行政管理单位提供水域调查信息在地图上集中展示和应用，为用户提供直观的空间信息展示功能。通过“一张图”管
7、理，实现“一图可查、一图比对、一图共享、一图管理”网上应用，推进水域信息化管理，促进水生态文明建设。水域一张图平台建设应通过水域现状调查及数据仓建设，实现全面的监管一张图等功能。（1）基础资料更新及上图对云和县省、市、县河道管理范围划界成果上图；云和县水域变化监测成果上图；已经完成数字化的水利规划及国土规划上图（不含规划数字化工作）；水利工程类数据上图（包括：泵站、排污口、取水口、水闸、农村供水工程、水电站、跨河管线、桥梁、饮水管线）。（2）监管一张图以WEBGIS开发技术为核心，以一张图的方式将云和县水域管理及变化监测的各类信息在地图上进行集中展示和应用，本次建设内容主要包括整个云和县的水域
8、规划信息、区域水保总体方案信息、水环境相关信息的上图展示以及影像图对比等。同时提供通用GIS功能，如：放大、缩小、漫游、测距、定位等，实现在电子地图上各类空间信息查询及专题展示。（3）水域监测通过该模块实现对水域变化信息的查询与表格打印等功能。（4）钉钉微应用微应用结合水利数字化转型的要求进行开展，实现与水利数据仓的对接以及与省级统建应用河湖水域管理的衔接。在钉钉上线微应用，借助移动端的定位和数据采集功能，实现根据移动端位置查找附近水域、水利工程、规划信息的功能。（二）业务目标云和县水域一张图建设采用遥感和GIS技术等手段进行数据采集与处理，全面掌握云和县现有水域基本数据及变化情况并将已经水利
9、规划信息落图；完善数据库体系，构建数据强大的“云和县水域大数据仓”；与浙江政务网打通接口，形成河湖管理“一张图”，实现“一图可查、一图比对、一图共享、一图管理”网上应用，推进业务处理便捷化、高效化，实现水域精细化、数字化管理，有效提高云和县水域信息化管理水平。四、技术方案（一）总体思路（1）总体设计思路架构设计是在充分了解用户需求及实际业务情况的基础上，充分考虑可使用的数据资源，在深入分析水域管理现状的前提下，同时依据当前水利行业标准及各类规范文件，从宏观上对本次建设的水域遥感监测平台进行设计。应用目标、数据关系、现状及行业标准与规范是本次平台建设的范围条件。设计将用户需求划分为应用需求与技术
10、需求，并将平台使用者确定为系统管理员、县级用户、乡镇用户和巡查人员。对角色与需求进行特性分析是平台设计的核心要素，也是分项系统设计的判断标准。在特性分析的基础上进行的逻辑架构、数据架构、开发架构及物理架构设计，可以进一步规范分项设计工作，使平台建设工作顺利开展，确保平台稳定、先进、实用，为水域管理工作提供信息化保障。图1 系统总体架构（2）逻辑架构逻辑架构设计参照水利信息化顶层设计和水利数据中心基本技术要求等相关要求，基于SOA理念，并遵循开源软件与商业软件并存的原则，从数据整合、存储、服务、应用、安全、管理等需求出发，构建开放、标准和安全的水域监控管理平台。图2 逻辑架构设计模式系统逻辑架构
11、将平台分为“五个层次”与“两套体系”。“五个层次”分别为采集层、数据层、支撑层、应用层与访问层。“两套体系”具体是安全体系和管理体系。1）采集层负责系统数据的采集工作，包括基础信息、变化信息、巡查信息等信息采集。主要将数据以统一的格式通过网络存储到对应的数据库中。2）数据层数据层负责对系统数据的管理，实现数据的分类、组织、编码、存储、维护等。主要包括数据库系统以及各种应用数据库。3）支撑层支撑层为系统应用提供信息及软件资源支撑服务，构成数据服务体系，数据服务层是一个应用服务集成平台，提供本底数据共享的数据服务资源的集合。对下汇集数据资源，对上支撑应用服务。4）应用层应用层立足于平台的数据资源，
12、为水利局提供水域管理服务，包括地图展示、基础信息、变化信息、项目监管、资料管理、系统管理等。5）访问层通过统一认证手段，提供不同网络路径（内网、外网）和不同应用介质（电脑、手机、IPAD）的访问接口。6）安全体系数据安全体系是对系统网络部署区域按照等级保护三级的标准进行防护，主要从边界防护 、网络传输、计算环境三个部分，以终端区安全防护为基础、以服务区安全防护为重点，在安全管理区进行统一安全管理防护。防护措施一般分为技术防护和管理防护两个方面。7）管理体系平台管理体系主要是对系统的各个阶段进行全生命周期管理，本次主要从数据整合存储、应用开发和运维保障的角度进行管理。管理体系主要包括数据资源标准
13、管理、数据存储备份管理、应用开发、安全运维管理等四个方面。（二）应用系统设计（1）数据资源设计思路数据在整合、存储及服务应用过程中需要满足以下三个方面的要求：数据集中、数据统一规范编码、数据整合后能统一对外提供数据应用支持服务。设计以数据建设规范和运行管理规范为依据，从存储层和服务层方面进行全局考虑。在存储层建立统一、规范的数据标准，在服务层建立数据交换平台，针对具体业务进行设计，从而保证数据设计的有效性、实用性与稳定性，为平台提供稳定运行的基础。图3数据资源设计架构本项目将综合利用浙江省已有的地理数据交换共享平台进行地理数据的交换，所有的地图底图数据都通过浙江省地理数据交换共享平台（天地图）
14、进行，在PC端统一采用政务网版本，在移动端采用公共版本。（2）功能模块设计云和县水域一图管理云平台功能模块主要包括：1）一张图管理基础图层地图展示及查询主要为利用云和县提供的地图和影像资料，在网页端构建基于B/S（浏览器/服务器）和WEBGIS技术的水域管理平台。电子地图为工作人员提供直观的空间信息展示功能。通过该模块能够在WEBGIS上查询到图层基本信息，并提供通用GIS功能，如：放大、缩小、漫游、测距、定位等，实现在电子地图上各类空间信息查询及专题展示。地图基础数据采用主流的瓦片缓存技术提高电子地图的出图速度，实现平滑流畅浏览的效果。基础图层地图展示及查询主要为利用云和县提供的地图和影像资
15、料，在网页端构建基于B/S（浏览器/服务器）和WEBGIS技术的水域管理平台。电子地图为工作人员提供直观的空间信息展示功能。通过该模块能够在WEBGIS上查询到图层基本信息，并提供通用GIS功能，如：放大、缩小、漫游、测距、定位等，实现在电子地图上各类空间信息查询及专题展示。地图基础数据采用主流的瓦片缓存技术提高电子地图的出图速度，实现平滑流畅浏览的效果。信息列表以两种方式展示：一按照行政区划进行统计分析；二显示行政区划下的变化点列表，列表支持条件过滤查询。信息列表提供地图联动功能。信息列表支持条件过滤查询。信息列表提供地图联动功能。其效果图如下所示：图4一张图管理主要在电子地图上展示的图层有
16、：基础图层、变化图层、规划信息图层、区域水保总体方案和水（环境）功能图层。每个图层都提供相关的查询展示功能。基础图层结合水利工程标准化基础信息，制作水域现状图层和涉水工程的基础信息。水域现状信息包括单线河、双线河、池塘、水库、山塘等。涉水工程数据包括泵站、排污口、取水口、水闸、农村供水工程、水电站、跨河管线、桥梁、饮水管线等信息。图5基础信息查询变化图层包括云和县近年来水域变化的情况，系统显示全部的变化记录，并在地图上聚合显示，点击某个记录，系统会自动定位到对应变化点。图6变化图层查询全区水域规划信息地图展示和查询在全区水域规划信息查询功能中，系统提供水域规划情况地图展示查询功能。该模块主要展
17、现云和县的水域规划地理信息和文本信息。规划信息包括全区水域分布规划、全区水域保护规划、河道岸线规划、河道划界管理范围、河网水系规划、某片区的治涝规划、防洪排涝规划等。在地图上展示各类水域规划的图层，点击元素展现详细信息。同时点击图层控制面板的链接可以打开对应的规划文本进行查看。系统采用地图与图表联动的形式展示所有信息。系统通过图层标注各类信息的位置，根据用户的选择，以图、表、文字的形式展示所选元素的详细信息。在地图展示的同时，展示所选图层的信息列表，用户也可以通过对信息列表进行选择，自动在地图上定位所选元素的位置，并展示所选元素的详细信息。图7规划信息图上查询图8规划信息文本查看区域水保总体方
18、案区域水保总体方案在一张图上的展示，包括各类已经规划的园区、小镇等总体水土保持方案和规划的图上查询。图9区域水保总体方案查询水（环境）功能图层云和县部分的水（环境）功能区在一张图的展示，地图展示包括功能名称和分区位置。图10水（环境）功能分区查询2）档案管理系统提供电子档案资料的管理，具备权限的用户，能够下载、查看相关资料内容。具备上传、编辑、删除权限的管理员用户，能够上传、编辑和删除相应的资料，对资料进行维护。本项目将对所有留存的档案资料文件信息化处理，建立电子档案库，同时，将档案所涉及水域内容空间化，形成水域空间数据库，并完成系统平台的查询、调阅与展示功能。可查阅所有项目相关的申报材料，监
19、管情况等资料，可以下载用户上传的Word文件、PDF文件和现场照片等资料（Word文件）。3）水域监测模块系统提供用户实时水域监测功能。通过调用水域数据库中实时数据，在地图上动态反映水域当前状态，并提供水域属性数据的查询方法。包括基础信息和变化信息两个子模块。基础信息模块查看全区及各乡镇水域的基础信息统计情况，主要包括单线河、双线河、池塘、水库、山塘等信息。该模块主要功能有：统计概况该功能主要提供基础信息统计功能，根据系统自定义模板，自动统计基础信息，便于用户了解当前云和县水域基础信息的总体情况。系统按行政区划统计水域面积，具体包括水域面积、水面率、单线河的长度和面积、双线河的长度和面积、池塘
20、的数量和面积、水库的数量和面积、山塘的数量和面积。区级用户可通过该功能模块查看全区水域的基础信息；乡镇用户只能查看所在乡镇的基础信息。列表统计该功能以表格的形式，统计全区不同水域类型的信息。再根据行政区划、水域类型，最后查找到具体的单线河、双线河、池塘、水库、山塘的信息。层次分明、脉络清晰，便于用户查找。图表统计该功能以饼状图的形式，分别按水利分区、水域类型等内容统计各自的水域面积。针对用户对基础信息的关注点，根据不同的统计类型，通过图表的方式展现水域情况统计信息。具体分为按水利分区统计、按水域类型统计。功能扩展提供导出和打印的功能，方便用户统计、上报、留档等后续工作。变化信息查询模块查看全区
21、及各乡镇水域变化的统计情况，主要包括水域的增加、水域的减少的统计。该模块主要包括查询统计该功能以表格的形式，统计全区不同变化类型的情况。再根据行政区划、变化类型，最后查找到具体的变化点的信息。层次分明、脉络清晰，便于用户查找。按行政区划显示水域增加点数量、水域增加面积、水域减少点数量、水域减少面积。图表统计该功能以柱状图的形式，按行政区划统计，对比各个行政区划的水域面积增加和减少的情况。列表栏，按水域增加和水域减少分类，再根据变化前后类型进行统计分类，展现数据结果。点击变化点，弹出变化点列表页面。统计图栏，分别查看水域增加和水域减少中各个水域类型所占的面积比例。功能扩展提供导出和打印的功能，方
22、便用户统计、上报、留档等后续工作。（三）基础设施与信息安全设计本项目按照政务应用集中集约化部署的要求，完整按照政务云上云要求进行设计，建设完成后系统将完整部署到政务云上，实现上云。同时根据中华人民共和国网络安全法、信息系统等级保护定级标准及相关国家标准的要求，本项目将进行等级保护测评，拟申请的级别为二级。云和县水域一图管理云平台将从以下方面完成信息安全相关内容：安全方案设计云和县水域一图管理云平台根据安全等级保护等级选择基本安全措施，并依据风险分析结果补充和调整安全措施。云和县水域一图管理云平台根据保护对象的安全保护等级和其他级别的保护对象管理进行安全整体规划和安全方案设计，设计内容包括密码技
23、术等相关内容，形成配套文件并组织相关部门和有关安全专家对安全整体规划及其配套文件的合理性和正确性进行论证和审定，经过批准后实施。身份鉴别云和县水域一图管理云平台后台需对登录的用户进行身份标识和鉴别，身份标识具有唯一性，鉴别信息具有复杂度要求并定期更换，提供并启用登录失败处理功能，多次登录失败后应采取必要的保护措施，强制用户首次登录时修改初始口令，并且在用户身份鉴别信息丢失或失效时，应采用鉴别信息重置或其他技术措施保证系统安全。云和县水域一图管理云平台配置并启用了结束会话、限制非法登录次数和登录连接超时自动退出的措施保证系统不被恶意访问和操作。云和县水域一图管理云平台将启用口令、密码技术、生物技
24、术等两种或两种以上组合鉴别技术对用户进行身份鉴别，其中一种鉴别技术使用密码技术实现。云和县水域一图管理云平台采用的密码技术符合国家标准，并兼容国家密码产品。访问控制云和县水域一图管理云平台后台需提供访问控制功能，对登录的用户分配账号和权限，并重命名默认账号或修改这些账号的默认口令，及时删除或停用多余的、过期的账号，避免共享账号的存在，授予不同账号为完成各自承担任务所需的最小权限，并在它们之间形成相互制约的关系；管理员账户不参与业务的开展，实现管理用户的权限分离；由授权主体配置访问控制策略，访问控制策略规定主体对客体的访问规则，访问控制的粒度应达到主体为用户级，客体为文件、数据库表级、记录或字段
25、级，重要主体（用户、访问者）和客体（数据表、字段、文件）设置安全标记，并控制主体对有安全标记信息资源的访问。安全审计云和县水域一图管理云平台提供安全审计功能，审计覆盖到每个用户，对重要的用户行为和重要安全事件进行审计，审计记录应包括事件的日期和时间、用户、事件类型、事件是否成功及其他与审计相关的信息，应对审计记录进行保护，定期备份，避免受到未预期的删除、修改或覆盖等，应对审计进程进行保护，防止XX的中断，审计记录产生时的时间应由系统范围内唯一确定的时钟产生，以确保审计分析的正确性。软件容错与入侵防范云和县水域一图管理云平台前端各页面应提供数据有效性检验功能，保证通过人机接口输入或通过通信接口输
26、入的内容符合系统设定要求，设置输入策略自动过滤非法字符；云和县水域一图管理云平台具备检测重要节点入侵行为的能力，对所有的非法入侵行为（非法输入、权限绕过等）进行记录，并在严重发生入侵事件是提供报警（邮件、短信等）；在故障发生时，应能够继续提供一部分功能，确保能够实施必要的措施，应提供自动保护功能，当故障发生时自动保护当前所有状态，保证系统能够进行恢复。恶意代码防范云和县水域一图管理云平台上线前需将最终版代码提交进行代码安全审查（建议委托第三方单位），审查平台中是否可能存在恶意代码、后门和隐蔽信道；要求开发单位提供设计文档和使用指南；并且要求开发单位制定相应的开发管理制度、代码编写安全规范；要求
27、开发单位的开发人员均为专职能源，开发人员的开发活动受到控制、监视和审查。在软件开发过程中，应当按模块开展安全性测试。程序发布时需要进行安全扫描，确保发布的系统中不包括恶意软件；对程序的修改、更新、发布需进行授权和批准，并进行严格的版本控制。资源控制云和县水域一图管理云平台后台服务调用时，当通信双方中的一方在一段时间内未作任何响应，另一方应能够自动结束会话，能够对系统的最大并发会话连接数进行限制，对单个账号的多重并发会话进行限制，对并发进程的每个进程占用的资源分配最大限额。可信验证云和县水域一图管理云平台可对系统程序、重要的配置参数和应用程序进行可信验证，并在应用程序的关键执行环节进行动态可信验
28、证，在检测到可信性受到破坏后报警，并将验证结果形成审计记录送安全管理中心。数据完整性云和县水域一图管理云平台采用校验技术或密码技术保证重要数据在传输和存储过程中的完整性，包括且不限于鉴别数据、重要业务数据、重要审计数据、重要配置数据、重要视频数据和重要个人信息等数据保密性云和县水域一图管理云平台应采用密码技术保证重要数据在传输和存储过程中的保密性，包括且不限于鉴别数据、重要业务数据、重要审计数据、重要配置数据、重要视频数据和重要个人信息等。数据备份恢复云和县水域一图管理云平台需提供重要数据的本地数据备份与恢复功能；提供异地实时备份功能，利用通信网络将重要数据实时备份至备份场地；提供重要数据处理
29、系统的热冗余，保证系统的高可用性。剩余信息保护在云和县水域一图管理云平台部署时，应保证鉴别信息所在的存储空间被释放或重新分配前得到完全清除，保证存有敏感数据的存储空间被释放或重新分配前得到完全清除。个人信息保护在项目的数据管理中，应仅采集和保存云和县水域一图管理云平台业务必需的用户个人信息，禁止未授权访问和使用用户个人信息。（四）与现有信息系统资源的关系本项目拟与杭州区水利数据仓和浙江省水利数据仓进行对接，将云和县已有的水域调查成果通过统一接口上报到杭州区和浙江省数据仓，同时接收浙江省水利数据仓和杭州区水利数据仓的数据下发，自动进入到云和县水域一图管理云平台。五、组织实施（一）组织保障项目组织
30、是保证工程项目正常实施的组织保证体系，就本项目性任务而言，项目组织建设包括从组织设计、组织运行、组织更新到组织终结这样一个生命周期。项目管理要在有限的时间、控件和预算范围内将大量物资、设备和人力组织在一起，按照实施项目目标，必须建立合理的项目组织。（1）项目组织特征组织目标单一，工作内容明确，项目组织是一个临时性机构，应精干高效，其中项目经理是项目组织的关键。（2）项目组织设置原则项目组织设置的原则包括：有效幅度管理原则，权责对等原则、才职相称原则、命令统一原则、效果与效率原则、适时重组原则。（3）项目组的组建成立云和县水域一图管理云平台项目组，组员如下：1）项目经理：主要负责项目的总体进度控
31、制、质量控制、人员协调等工作。2）数据处理人员：处理云和县水域数据，形成地图服务，发布到支撑系统中供系统调用。3）开发工程师：根据设计文档开发云和县水域一图管理云平台。4）测试工程师：对云和县水域一图管理云平台进行测试，并提供质量保证。项目组主要成员及职能描述（1）项目经理与用户讨论并确定最终项目范围和实施方法；负责制订具体的项目计划，包括实施计划、培训计划等；把握项目各方面的进程；指导业务流程重组和项目变更；检查及调控项目实施范围；向公司汇报项目状况，提出建议及改进措施；负责项目阶段质量；其它项目经理所应该负责的项目管理工作。（2）数据处理人员对项目实施按项目数据处理任务提供支持；收集已经完成数字化的云和县水域信息、水利相关规划和国土相关规划信息等，并将其统一发布为系统可以调用的电子地图服务。（3）开发工程师参与讨论、制定项目计划；按项目实施计划提供质量控制服务；指导制订工作方案；制订项目数据管理策略和方案；根据系统设计进行软件平台的开发；负责修改系统运行中所产生的问题。（2）测试工程师负责测试云和县水域一图管理云平台的各项功能，参照相关测试标准和要求发现问题提交给开发工程师，并进行追踪。对软件平台的质量提供质量保证。（二）实施进度计划本项目建设期拟从2019年10月起至2020年5月
