0 引 言
全国农村水利政务信息化始于2009年的中国农村水利管理信息系统建设,作为水利信息化八大重点工程之一,建成了门户网站、数据中心和文献中心等组成的行业管理系统和大中型灌区、大型泵站和农村饮水安全等10个项目管理子系统。系统建成发挥了较好的效益,初步奠定了农村水利管理信息化的基础。2012年适时启动了全国农村水利管理综合数据库建设,在继承、优化整合原有系统数据指标体系基础上,结合新增需求,扩展了行业和项目各类数据,完善了数据采集体系,建成了农村水利管理综合数据库,形成覆盖部、省、市、县(或工程管理单位)四级用户的数据管理体系,进一步提升农村水利行业管理水平。
1 信息系统现状
1.1 系统现状
中国农村水利管理信息系统以及农村水利综合数据库均部署在水利部信息中心机房,是一个用户覆盖到全国各级农水行政管理部门、以人为主导的管理信息系统(MIS),主要包括行业管理和项目管理。
行业管理平台主要由规划信息、投资信息 、工程信息 、管理与改革信息 、统计年鉴信息等模块组成实现对农村水利行业信息的科学管理、动态维护和广泛共享。
项目管理系统由农村饮水安全、大型灌区续建配套与节水改造、中型灌区节水改造、大型灌溉排水泵站更新改造、小型农田水利建设管理、规模化节水灌溉增效示范、牧区水利节水示范、农田水利基本建设、雨水集蓄利用和中低产田改造10个业务管理子系统和东北四省区节水增粮行动专项管理子系统组成,实现项目信息的全过程管理。
系统建成主要功能:一是数据上报审核,根据不同需求进行行业数据和项目数据的月报、季报和年报,逐级审核,最终入库作为基础数据源;二是库内数据查询浏览,通过几种固定方式对数据进行各种组合查询;三是数据统计分析,在数据查询的基础上对不同区域,不同年限、不同数据类型进行对比分析,绘制各类图表;四是空间数据应用,以电子地图为展现平台,以地理坐标为唯一有效依据,查看空间分布情况及图形化查询。
1.2 应用成效
农村水利信息化建设运行以来,系统应用效果明显,具体体现在以下几个方面:
1.2.1 为加强项目监管提供了有效手段
信息系统对重点建设项目的全过程数据进行定时采集,通过对大型灌区、饮水安全等重点项目管理有关数据的月报、季报和年报,及时掌握各项目实施进度、完成情况和效益效果,并针对性的督促指导。
1.2.2 为各级管理部门及时了解行业状况提供了可靠工具
系统能够提供管理中常用数据的迅速查询、统计和汇总,基本满足了各级各部门日常工作需要。
1.2.3 为地方技术服务提供了一个便捷的平台
通过系统可以方便地查询浏览与农村水利相关的法规、文件、标准、规范、期刊等。特别是在落实拉动内需1000亿投资工作时,通过专家在线支持系统为基层提供技术服,缓解了基层技术能力不足的状况,能够促进工作任务顺利完成。
1.2.4 为行业宣传和地方交流提供了重要窗口
农村水利门户网站起到了较好的宣传效果,农村水利司司发文和各类通知通告全部从网站发布,并专设地方动态栏目介绍交流各地各项工作中的先进经验,取得了良好的宣传和交流效果。
1.3 系统不足
1.3.1 缺乏系统性的整体设计
当初建设中国农村水利管理信息系统定位于MIS系统,主要目标是建立一个完全涵盖农村水利管理相关工作的综合性管理平台。由于缺乏系统性的顶层设计,仅仅针对当时实际工作中行业管理和项目管理的数据上报和审核工作,以及不同具体业务的数据应用;另一方面也受限于当时技术、资金以及经验等客观条件不足,放弃了一部分实际需求,致使整个系统定位比较模糊,外围边界不清晰。
所以在整个系统建设过程中,对大型灌区和饮水安全等早于其建设的项目管理系统的整合工作一直难以彻底实现,而与灌区、泵站等管理单位的实时生产管理信息系统的结合难点就更多,导致信息资源共享很差、有效利用率很低,只能上报统计数据,数据质量和填报率都不高。
1.3.2 技术架构日趋落后
农村水利信息化管理信息系统软硬件运行均已超过6年,信息技术的发展不同于任何其他传统行业,其更新换代的速度非常快,技术和基础环境发展早已形成超过一代的差距。网络覆盖和带宽有了长足进步,特别是移动互联的迅猛发展,改变了很多行业原本形态,并为物联网发展打下了坚实基础,云计算和大数据出现为更加复杂的数据应用提供了可能,农村水利管理信息系统乃至整个农村水利的信息化建设都应该着手开始进行大数据时代的软硬件升级换代。
1.3.3 功能和数据仍旧存在不足
由于当时对信息化管理的认识还不够深入,加上各部门管理条块分割,长期延续下来的粗放管理理念,以及项目管理流程多变不稳定等客观现实,导致信息系统开发过程出现经常性的沟通不畅和需求不清情况。系统功能和数据仍旧存在一些不足。
1、功能不足
数据采集手段过于单一,数据采集主要依靠界面填报方式,交互缺乏人性化设计和测试,基层用户感觉到不好用不会用,导致系统应用培训量大且效果欠佳,直接影响系统数据来源。
与空间数据结合度差,基于GIS应用开发偏弱。GIS在综合管理系统和各子系统中应用程度参差不齐,基本停留在简单数据展示层面,以其直观空间效果体现出更好的用户体验。
2、数据不足
数据覆盖面不够,原有系统主要是填报统计数据,数据颗粒度比较粗,审核缺乏依据,数据时效性和准确性大打折扣,因此数据类型、数据数量和最终形成的有效数据资源量也就十分有限。
3、应用深度不足,农村水利管理信息化目前还处于数据采集和统计分析的初级阶段,为提高工作效率起到了积极作用,但是开展深度挖掘应用不足,对提高管理水平的促进作用有限。
2 系统应用面临的新形势
十八大报告明确把“信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会的目标之一,并提出了走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路,促进这“四化”同步发展。信息化本身已不再只是一种手段,而成为改革发展路径之一。农村水利现代化既是农业现代化的重要内容,也是实现农业现代化的必要支撑条件。农村水利信息化是农村水利现代化的重要基础和标志,要实现农村水利现代化,就必须大力推进信息技术在农村水利建设和管理中的应用,以农村水利信息化推动和促进农村水利的现代化。
2.1 现代信息技术进步推动信息化发展
2009年建成农村水利管理信息系统(MIS系统)以来,经过6年快速发展,信息技术更新换代日新月异,原系统架构陈旧落后、不能承载当前管理的实际需求。近些年GIS、GPS、RS、移动应用等技术已成熟普及、成本降低,广泛应用于各个行业,同时云计算、大数据等技术也不断涌现并应用于实际生产与管理中,这些新技术的应用能够不断地满足农村水利信息化建设和管理中的各项需求。同时通过对这些技术深入应用,能够加快各个水利行业的信息化发展步伐,缩小信息化应用差距,有效地推动农村水利信息化与国家信息化整体同步发展,为经济社会发展提供基础支撑。
2.2 行业管理呼唤信息化提高决策水平
农村水利行业管理主要包括组织拟定农村水利政策、发展规划和技术标准并监督实施;指导全国农田水利基本建设;指导村镇供水、农村饮水安全、农村节约用水、农村水利管理体制和运行机制改革、农村水利社会化服务体系建设和农村水利技术推广工作等。
建成的农村水利管理信息系统行业管理信息主要包括农村水利各类规划信息、中央投资农村水利行业资金信息、大中小型和井灌区相关工程信息、农村水利管理与改革信息、历年统计年鉴相关农村水利信息和农村水利相关资料文献信息等。
随着经济体制改革不断深入推进,现阶段改革推动政府职能的不断转变,农村水利作为公益型和信息密集型行业,所承担的社会管理和公共服务职能将更加凸显,农村水利政务管理将更加公开,在与社会公众互动,保障人民群众的知情权、参与权、表达权、监督权等方面将更加突出。农村水利信息化作为促进政府职能转变、提高管理水平和管理效率的重要抓手之一,在当前业务数据成爆炸式增长阶段,不能仍停留在人工录入数据的历史阶段,要充利用“3S”、物联网、云计算等成熟可靠的信息技术来提速行业管理和服务能力,提高信息获取的实时性、准确性和全面性,为辅助决策及各类模拟预测等更高层次的技术应用提供基础数据来源,提升宏观决策水平,以适应转变后的政府职能的需要。
2.3 项目管理急需增强信息化管理手段
农村水利项目管理主要包括农村饮水安全、大型灌区续建配套与节水改造、中型灌区节水改造、大型灌溉排水泵站更新改造、小型农田水利建设管理、规模化节水灌溉增效示范、牧区水利节水示范等项目的前期工作、建设进度和项目验收等全过程管理。
2009年建成农村水利管理信息系统项目管理信息主要包括以上项目的实施方案、计划下达、建设进度、工程竣工验收和项目点空间位置信息等。这些信息主要以人工录入为主,上报手段单一,信息及时、准确和全面性较差,信息可用性弱。
近年来,农村水利建设项目投入力度逐年加大,项目数量成倍增加,原有系统已不能适应当前农村水利建设项目多、进度要求快、管理内容细等要求。急需重构管理平台并借助3S、移动应用、云计算和大数据等现代信息技术手段,以不同的信息采集方式,实现信息多源汇聚,来提高信息的准确性、实时性和全面性,同时配备安全可靠的存储系统、设计友好灵活的展示界面,为服务对象提供简便、快捷的数据应用服务支撑,为项目管理和行业管理提供基础数据支撑,不断地满足当前项目管理的各种需求。
3 信息系统发展建议对策
根据农村水利管理信息系统发展现状、面临的新的形势,农村水利信息系统必须顺应信息化发展潮流、满足农村水利现代化需要,在现有系统基础上加快系统重构,充分利用互联网、物联网、“3S”技术、移动互联和智能移动终端、云计算和大数据等现代信息技术,进一步优化和增强系统功能,强化GIS应用,优化和改造现有数据库系统,采用大数据处理技术补强各类数据分析功能,构建全国农村水利管理信息云平台,实现农村水利行业和项目重要环节的全过程信息获取、传输与管理;实现功能灵活定制,满足用户共性管理和个性化管理的需求;实现多维度的行业信息和项目过程信息的分析与评估;强化移动互联应用,充分利用智能手机的高普及率,建立起更便捷的数据采集通道和灵活的监管手段;实现平台界面友好、用户体验良好、用户回报率高和系统黏度强,促使农村水利的整体管理水平再上一个新台阶。新增功能建议如下。
3.1 多样的数据采集模式
新系统要更新原有系统以人工录入为主的单一数据采集模式,拓展数据采集渠道,克服信息采集及时、准确和全面性较差的弱点。在登录电脑手工录入基础上,充分利用物联网、GIS、GPS、RS和移动应用等技术,多渠道采集行业和项目管理各类数据。如通过物联网技术可以实时上传工程运行各类监测信息;利用GIS、GPS和RS相结合技术,采集位置、面积、长度、土壤墒情、种植结构等等信息;基于云服务技术、移动互联和移动智能终端,将农村水利行业管理和项目管理的部分适合移动终端的功能迁移到移动智能终端,开发适合移动应用实现农村水利项目和行业管理的信息采集功能;同时根据需要及时共享农村水利业务相关的其他外部系统数据,如水文、水资源、流域机构、气象、国土等数据等。这些数据来源不同、类型各异,数据共享难度大,急需开发便捷的基于WEB的数据汇聚平台、基于移动终端APP的平台、数据共享交换接口,实现异构数据的高效快速读取和高效汇聚。
3.2 安全可靠、高容量的存储模式
原系统数据主要为文本数据,占用空间不多。新开发系统不但要包括文本数据,而且还要包括海量的图片、视频、空间数据和遥感影像数据等。原系统单一数据库处理持久存储的数据不再适用于农村水利信息管理的需求,需要有新的方法来满足异构数据统一接入和实时数据处理的需求。在充分利用现有数据资源的基础上,基于大数据存储技术,构建PB级的大数据存储与管理系统,高效、可靠地存储农村水利行业管理和项目管理产生的大规模、形式多样的结构化、半结构化和非结构化数据,为数据分析提供数据资源。大数据存储采用并行文件系统,要具有数据库高并发读写、实时动态获取和更新数据的能力;具有对数据库的高可扩展性和高可用性能力,有快速横向扩展能力。农村水利数据库应具有海量的数据存储容量,并且根据需要可灵活扩展。在已有农村水利综合数据库的基础上,重新梳理数据体系,基于云计算技术、大数据处理技术,对现有农村水利综合数据库系统进行升级改造和优化。
3.3 优化系统操作界面、开发综合查询浏览功能
在原有系统基础上,要优化系统操作界面,构建统一承载界面,开发综合查询浏览功能,统一界面风格和操作流程,降低用户操作复杂程度,提高系统使用效率。
在行业管理方面,要能够分别从不同分析维度及各维度之间的不同组合对农村水利行业资金投入情况、工程概况、灌溉面积、节水灌溉面积、除涝面积、灌溉用水量、机电排灌容量、水管体制改革信息、机构与人员构成等信息等进行发展状况分析、趋势分析、多维分析比较;实现行业基本信息、行业管理标准、统计指标定制、报表格式定制等相关的基础数据管理。
在项目管理方面,在已建农村水利数据库基础上,要能够分别从不同分析维度及各维度之间的不同组合对各类项目建设情况、资金投入情况、产生的效益进行查询比较;实现农村饮水安全等十类项目的基本信息、项目申报信息、项目抽查、中期评估、项目验收、后评价、项目文档管理等功能。
系统在实现基本功能的基础上,要能够为用户提供个性化服务,提高用户体验和用户回报以及系统黏度,开发不同的展示界面、业务流程、统计指标和报表样式定制功能。
3.4 强化系统统计分析功能
在原有系统简单图表统计分析基础上,要强化统计分析功能。对于行业管理方面,基于大型灌区、大中型泵站等水利工程运行、灌区现有灌溉面积、灌区历年降水、灌区历年种植结构等信息,借助GIS实现对灌区农业用水量、灌区水利用系数的变化趋势、行业发展趋势预测。对于项目管理方面,分别从不同维度及各维度之间的不同组合对各类项目建设情况、资金投入情况、产生的效益和趋势进行多维分析。
在丰富数据资源基础上,基于大数据处理技术,要建立辅助决策评估模型,对数据资源进行深度处理,构建决策者的直观判断和经验的动态交互式系统,实现农村水利数据的多维跨库综合查询、农村水利重点工程检测数据实时采集与展示、灌区干旱监测与干旱程度评估及展示,提高决策的有效性、科学性。
3.5 强化电子地图应用功能
原有系统对电子地图的应用还处于初级阶段,仅仅实现对图形进行简单的浏览、查询功能。随着云计算和大数据技术发展和推广应用,行业跨越式发展对农村水利信息管理手段提出了更高的要求。基于电子地图,以电子地图为展示基础,要建立空间信息资源管理与共享体系,对项目数据和行业数据进行快速数据采集、空间查询与空间分析和直观展示,促进空间信息应用与管理工作的深度融合,为行业管理和项目管理提供科学的计算结果和决策依据。