江蘇省防汛信息化資源整合與共享技術(shù)研究

周晶晶++王紹勤++宋煒++宋佳

摘要：江蘇省防汛信息化近幾年建設(shè)存在著如下問題：各子系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)沒有遵循統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，很多子系統(tǒng)只考慮各自的基本需求，沒有規(guī)劃業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間協(xié)同的需求，導(dǎo)致各系統(tǒng)相互獨(dú)立，數(shù)據(jù)共享困難，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)互通，信息資源達(dá)不到通用和共享的目的。隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)新技術(shù)與新方法不斷地應(yīng)用于防汛信息化中，例如SOA技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的運(yùn)用。該文將先進(jìn)的SOA技術(shù)應(yīng)用于江蘇省防汛信息化整合與共享技術(shù)研究，利用SOA技術(shù)架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)和應(yīng)用進(jìn)行包裝，抽取各子系統(tǒng)功能模塊，將模塊服務(wù)化，形成松耦合的服務(wù)群，通過接口界面向用戶提供服務(wù)。本文提出信息資源整合與共享主要在于兩個(gè)層次的集成：應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層。應(yīng)用層的整合通過應(yīng)用支撐平臺(tái)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用支撐平臺(tái)提出業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一接口規(guī)范，提供公共開發(fā)環(huán)境，避免各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用重復(fù)開發(fā)和功能模塊相互交叉。數(shù)據(jù)層的整合通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺(tái)包括數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)和數(shù)據(jù)庫交換。

關(guān)鍵詞：SOA；面向服務(wù)；信息孤島

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）09-0031-03

1 概述

1.1 問題的提出

江蘇省防汛信息化確立了集防汛信息采集、防汛通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和決策支持于一體的防汛決策指揮初步框架，實(shí)現(xiàn)全省水雨情、氣象、工情信息全覆蓋的自動(dòng)采集。

在信息采集方面，目前江蘇省水文自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)在20分鐘內(nèi)完成全省各類防汛信息的收集及自動(dòng)處理，達(dá)到國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)工程提出的“能在半小時(shí)內(nèi)完成全國(guó)、全流域各類防汛信息的收集”的目標(biāo)，極大地縮短了雨水情信息的獲取時(shí)間，為防汛減災(zāi)贏得時(shí)間，為決策的科學(xué)及時(shí)提供保障。

在通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面，江蘇省水利廳建立了省水利廳至十三個(gè)市水利局、八個(gè)廳屬管理處的2兆光纖數(shù)字專用傳輸通路，實(shí)現(xiàn)了全省全部縣（市）建立了防汛數(shù)字專用通路，實(shí)現(xiàn)光纖通信，可以為防汛計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)提供信道和完成話音通信，并具有為現(xiàn)場(chǎng)指揮防汛、召開電話會(huì)議、異地會(huì)商、圖文傳真、發(fā)布洪水警報(bào)等提供通信服務(wù)的能力。

在防汛決策支持系統(tǒng)方面，目前已完成了實(shí)用水雨情查詢、汛情監(jiān)視、洪水預(yù)報(bào)調(diào)度、洪澇災(zāi)情統(tǒng)計(jì)分析、防洪輔助信息管理、氣象產(chǎn)品、省市和廳屬管理處防汛決策支持系統(tǒng)Web網(wǎng)站、防汛物資管理、江蘇省水旱災(zāi)害信息發(fā)布、綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警、短信平臺(tái)等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水雨情預(yù)測(cè)預(yù)警、洪水預(yù)報(bào)調(diào)度、防洪管理等功能，在防汛防旱工作中發(fā)揮了巨大的效益。

但是，在各子系統(tǒng)的建設(shè)和使用過程中還存在一些問題，主要體現(xiàn)為：各子系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)沒有遵循統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，很多子系統(tǒng)只考慮各自的基本需求，沒有規(guī)劃業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間協(xié)同的需求，導(dǎo)致各系統(tǒng)相互獨(dú)立，數(shù)據(jù)共享困難，無法實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)的、相關(guān)的系統(tǒng)互聯(lián)互通，信息資源達(dá)不到通用和共享的目的。

1.2 本文主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線

本文研究的江蘇省防汛信息化資源整合與共享內(nèi)容主要包括兩個(gè)層面的集成：數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成。傳統(tǒng)的集成方法（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成、消息總線或中間件的集成、基于業(yè)務(wù)流程的集成）都很復(fù)雜、昂貴，并且不靈活，難于快速適應(yīng)基于企業(yè)現(xiàn)代業(yè)務(wù)變化不斷產(chǎn)生的需求。SOA（Service-oriented architecture，面向服務(wù)架構(gòu)）為系統(tǒng)集成提供了較好的解決方案。本文將從數(shù)據(jù)資源、服務(wù)總線、應(yīng)用封裝等角度，構(gòu)成一個(gè)完整的基于SOA框架的架構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)江蘇省防汛信息化資源整合與共享的建設(shè)目標(biāo)。

面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）是目前領(lǐng)先且已經(jīng)推廣成熟的IT技術(shù)架構(gòu)。在這種架構(gòu)下，應(yīng)用系統(tǒng)的交換接口發(fā)布成“服務(wù)”，部署在ESB（Enterprise Service Bus，企業(yè)服務(wù)總線）服務(wù)總線上。任何一個(gè)應(yīng)用要訪問其他應(yīng)用可以通過對(duì)ESB的查找和檢索功能發(fā)現(xiàn)需要的“服務(wù)”并進(jìn)行調(diào)用該服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用之間的協(xié)作，達(dá)到應(yīng)用系統(tǒng)之間的松散耦合架構(gòu)，易于擴(kuò)展、易于維護(hù)、運(yùn)行穩(wěn)定。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

信息化資源整合與共享建設(shè)需考慮系統(tǒng)集成的可擴(kuò)展性和可集成性，因此將采用基于統(tǒng)一技術(shù)平臺(tái)、統(tǒng)一技術(shù)框架搭建的應(yīng)用支撐平臺(tái)和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)如下：

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)良好的集成，需要重視下面幾個(gè)因素：

1）數(shù)據(jù)共享和交換采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

2）業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)需架構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)通用的平臺(tái)基礎(chǔ)上。

3）在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮將整個(gè)系統(tǒng)的共享集成基礎(chǔ)框架，也需考慮今后與其他應(yīng)用之間的互聯(lián)，系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、開放的接口和外部系統(tǒng)互聯(lián)。

4）提供方便的系統(tǒng)管理和監(jiān)控工具，對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，信息的流轉(zhuǎn)狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控，提供統(tǒng)一的系統(tǒng)日志，操作審計(jì)。

5）提供統(tǒng)一的用戶管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用戶統(tǒng)一管理和授權(quán)。

2.2 應(yīng)用支撐平臺(tái)框架

應(yīng)用支撐平臺(tái)為整個(gè)信息化工程解決共性和核心的問題：

在資源共享體系的規(guī)范下，應(yīng)用組件開發(fā)基于應(yīng)用支撐平臺(tái)，應(yīng)用組件的開發(fā)可以不斷擴(kuò)充軟件組件資源集，另一方面也可以共享自有的軟件組件，最終實(shí)現(xiàn)軟件資源共享，達(dá)到減少不必要的重復(fù)開發(fā)，降低運(yùn)維成本的目的。

應(yīng)用支撐平臺(tái)主要包括：“公共基礎(chǔ)服務(wù)層”、“應(yīng)用支撐服務(wù)層”和“資源服務(wù)管理”。

1）公共基礎(chǔ)服務(wù)層

從所有具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用中抽象出各種通用的服務(wù)網(wǎng)組件，通過各類通用的服務(wù)組件直接將相應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)用，通過公共的服務(wù)對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用提供公共基礎(chǔ)服務(wù)支撐。

2）應(yīng)用支撐服務(wù)層

應(yīng)用服務(wù)層集中了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯的處理，因此，應(yīng)用軟件系統(tǒng)中的核心部分。軟件系統(tǒng)的健壯性、靈活性、可重用性、可升級(jí)性和可維護(hù)性，在很大程度上取決于應(yīng)用服務(wù)層的設(shè)計(jì)。

為了使應(yīng)用服務(wù)層的設(shè)計(jì)達(dá)到最好的效果，通常還對(duì)應(yīng)用服務(wù)層作進(jìn)一步的職能分析和層次細(xì)分。應(yīng)用支撐服務(wù)層主要包含了與業(yè)務(wù)應(yīng)用緊密相關(guān)的各類服務(wù)，這些服務(wù)可以由各類上層應(yīng)用直接使用，服務(wù)的功能粒度較大，上層應(yīng)用可以對(duì)這些服務(wù)做簡(jiǎn)單的組合來滿足自身的需求。

3）資源服務(wù)管理

通過注冊(cè)資源服務(wù)的方式對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的，服務(wù)資源進(jìn)行有效管理。應(yīng)用支撐平臺(tái)的服務(wù)管理功能負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的所有服務(wù)資源，并按權(quán)限分類構(gòu)建了服務(wù)目錄結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用支撐平臺(tái)的總體框架如圖2所示：

2.3 數(shù)據(jù)交換平臺(tái)框架

數(shù)據(jù)層的整合通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺(tái)包括數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)和數(shù)據(jù)庫交換。綜合數(shù)據(jù)庫是防汛信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，存儲(chǔ)和管理各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行所需的公共數(shù)據(jù)。綜合數(shù)據(jù)庫為應(yīng)用支撐服務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問服務(wù)。

3 結(jié)論與展望

本文在大量閱讀文獻(xiàn)和項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)江蘇省防汛信息化資源整合與共享的需求，對(duì)采用的技術(shù)架構(gòu)、建設(shè)內(nèi)容和具體技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

本文主要研究成果如下：

1）SOA技術(shù)架構(gòu)的一個(gè)中心思想就是使得業(yè)務(wù)應(yīng)用擺脫面向技術(shù)的解決方案的束縛，輕松應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)服務(wù)變化、發(fā)展的需要?；赟OA的應(yīng)用系統(tǒng)通常會(huì)更加真實(shí)地反映出與業(yè)務(wù)模型的結(jié)合。服務(wù)是從業(yè)務(wù)流程的角度來看待技術(shù)的--這是從上向下看的。這種角度同一般的從可用技術(shù)所驅(qū)動(dòng)的商業(yè)視角是相反的。服務(wù)的優(yōu)勢(shì)很清楚：它們會(huì)同業(yè)務(wù)流程結(jié)合在一起，因此能夠更加精確地表示業(yè)務(wù)模型、更好地支持業(yè)務(wù)流程。

2）數(shù)據(jù)平臺(tái)和應(yīng)用支撐平臺(tái)是江蘇省防汛信息化資源整合與共享建設(shè)的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)平臺(tái)提供了一個(gè)數(shù)據(jù)交換共享平臺(tái)，應(yīng)用支撐平臺(tái)基于SOA架構(gòu)提供了各種服務(wù)開發(fā)、注冊(cè)、共享的平臺(tái)。

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