一、引言

在當今水利行業加速邁向智慧化的大背景下，水利數據管理的重要性愈發凸顯。水利建設涉及防洪、灌溉、供水、發電等多個關鍵領域，其數據具有來源廣泛、類型復雜等特點。然而，當前水利數據管理面臨著諸多棘手難題，如數據分散、整合困難、管理復雜等，這些問題嚴重制約了水利行業的進一步發展。為有效攻克這些難題，中科圖新精心打造了智慧水利數據管理平臺解決方案，旨在實現水利數據的高效管理與充分利用，為水利行業的科學決策和可持續發展提供堅實支撐。

二、現狀分析與需求理解

（一）現狀分析

水利行業涵蓋水文、規劃、地質、水工、測繪等多個專業領域，各專業在長期發展過程中積累了海量基礎數據。這些數據存在分散存儲、格式多樣且缺乏統一管理的問題，導致數據難以實現有效復用和共享，數據的資產價值無法得到充分挖掘。此外，多數水利機構缺乏專業的軟件開發人員，在數據管理方面更傾向于選擇開發難度較低的二次開發軟件平臺。

（二）需求梳理

1、數據融合與展示：需要實現水文、規劃、地形、地質等多源數據的融合展示、導入導出功能，支持常見的二維數據、三維數據和表格數據格式，如.dwg、.shp、.rvt、.xml、.xlsx等。同時，要能夠對工程數據進行可視化展示，包括工程所在位置、類型、水系等基本信息，直觀呈現水利工程的布局。

2、檔案資料管理：建立具備關鍵詞檢索功能的檔案管理系統，涵蓋各專業涉及的報告、圖紙等檔案資料。資料下載應設置電子審批流程，確保檔案資料的安全和規范使用，防止重要數據的泄露。

3、規劃設計數據支持：為簡單的規劃設計提供數據支持，工作人員可根據需求疊加國土空間矢量數據、測繪地形數據，進行線性工程或面要素工程的規劃設計，并能導出規劃設計的成果數據。在水利規劃設計中，需要結合水資源分布、地形地貌等數據，進行水庫選址、河道整治等方案的設計，因此數據的準確性和完整性至關重要。

4、數據安全與權限管理：保障數據的安全性和隱私性，實現數據在個人、項目、企業等不同層面的權限管理，確保數據的訪問和使用嚴格符合相關規定。在水利行業，涉及到國家水資源安全和公共利益，數據安全尤為重要，必須采取嚴格的安全措施防止數據被非法獲取和篡改。

三、解決方案設計

（一）總體架構設計

構建以數據管理為核心的智慧水利平臺架構，主要包括數據存儲層、數據處理層和應用服務層。

1、數據存儲層：采用分布式存儲技術，搭建統一的數據倉庫，對各類水利數據進行集中存儲和管理。支持多種數據格式的存儲，確保數據的完整性和可靠性。

2、數據處理層：運用大數據和數據治理技術，對存儲的數據進行清洗、整合、轉換和分析，實現數據的標準化和規范化。同時，提供數據挖掘和分析工具，為決策提供有力的數據支持。

3、應用服務層：開發一系列應用服務，如數據查詢、可視化展示、檔案管理、規劃設計等，滿足水利行業不同用戶的需求。通過用戶界面，用戶可以便捷地訪問和使用平臺提供的各種服務。

（二）系統功能實現

1、“GIS + BIM”數據管理與服務發布

• 數據格式支持：支持工程專業格式數據（CAD/BIM/GIS等）的統一存儲和管理，包括BIM設計模型（rvt、dgn、ifc、cgr、3DXml、fbx、skp等）、AutoCAD設計圖紙（dwg、dxf、lcad）、傾斜攝影模型（osgb、3DTiles）、正射影像、矢量路網、數字高程（DEM/DOM）等。
• 數據管理：分為私有數據、項目數據和企業數據。私有數據支持用戶自主上傳、管理與分享；項目數據為項目團隊專屬，需授權訪問，確保數據安全與權限可控；企業數據為所有用戶提供通用數據，如基底數據、行政區劃、全國地形等。
• 服務發布：支持發布OGC標準的地圖和空間數據服務，如模型服務、柵格服務、地形服務、矢量服務等，方便用戶調用和使用數據。

2、地圖制作與可視化

• 地圖可視化：提供強大的地圖可視化能力，支持工程領域二維和三維數據的顯示和交互。用戶可以直觀地查看工程數據的分布和狀態。在水利建設中，地圖可視化可以幫助管理人員了解水利工程的布局和周邊環境。
• 場景地圖制作：允許用戶根據業務需求自定義地圖樣式與內容，輕松創建專屬場景地圖。支持加載GIS、BIM、CAD、傾斜攝影等多源數據，實現多專業數據的無縫融合，構建“一張圖”展示效果。同時，支持在地圖上添加標注、繪制圖形、編輯屬性信息，滿足個性化地圖制作需求。在水利規劃設計中，用戶可以根據需要創建不同的場景地圖，如防洪規劃場景地圖、水資源配置場景地圖等，為決策提供直觀的支持。
• 場景地圖展示：提供地圖交互與分析功能，如地圖瀏覽、空間測量、空間分析等，助力用戶高效使用地圖數據，為工程規劃與決策提供數據支撐。

3、數據的多端聯動與互通：提供Web端、桌面端、移動端的跨平臺支持，確保用戶可以在不同設備和操作系統上訪問地圖及數據，實現數據的多端聯動和實時同步。

4、權限管理

• 企業組織架構管理：支持靈活配置企業組織架構，按部門、項目組或崗位設置層級關系，方便對用戶進行分類管理。在水利企業中，不同部門和崗位的職責不同，對數據的訪問和使用權限也不同。通過合理的組織架構管理，可以實現對用戶的精細化管理，確保數據的安全和合理使用。
• 用戶角色管理：支持自定義用戶角色，為不同角色分配相應的功能權限，如查看、編輯、發布等，確保用戶只能訪問和操作其權限范圍內的數據。
• 數據權限：實現精細化的數據權限管理，確保數據在個人、項目和企業層面的安全可控，防止數據泄露和濫用。

5、API接口：提供豐富的API接口，滿足企業定制化開發需求。數據管理API支持數據上傳、刪除、下載、查詢等操作，實現數據的高效管理；數據轉換API提供多格式數據的轉換能力，支持工程領域常用數據格式的發布；地圖引擎API集成地圖渲染、交互、測量與分析等功能，支持二次開發，滿足個性化地圖應用需求。

（三）技術選型與集成

1、大數據技術：大數據技術可以對大規模的水利數據進行存儲、處理和分析，提取有價值的信息。

2、云計算技術：利用云計算技術提供彈性、可擴展的計算和存儲資源，滿足大規模數據處理和分析的需求。

3、GIS技術：借助GIS技術實現地理信息的可視化展示和分析，為水利管理提供空間決策支持。GIS技術可以將水利數據與地理信息相結合，直觀地展示水利工程的地理位置、周邊環境等信息。

4、國產信創技術：在技術選型中充分考慮國產信創的要求，采用國產的服務器、操作系統、數據庫等軟硬件產品。

（四）安全保障措施

1、數據安全：采用先進的加密技術對數據進行加密處理，保障數據在存儲和傳輸過程中的安全性和隱私性。建立嚴格的數據訪問控制和審計機制，對數據的訪問和操作進行記錄和監控，防止數據泄露和濫用。

2、系統安全：建立完善的系統安全管理制度，加強對系統的日常維護和監控，及時發現和處理系統故障和安全隱患。對系統的安全策略和操作進行定期審計，確保系統的安全性和合規性。

四、效益分析

通過實現水利數據的高效管理和充分利用，可顯著提高水資源利用效率，降低水利工程的運維成本。例如，減少數據查找和整合的時間成本，提高工作效率，從而降低人力物力投入。同時，平臺的建設還可以促進水利行業的數字化轉型，帶動相關產業的發展，創造更多的經濟效益。在水利建設中，通過對水資源的合理配置和調度，可以提高水資源的利用效率，減少水資源的浪費；通過對水利工程的有效管理，可以降低運維成本。此外，智慧水利平臺的建設還可以帶動相關產業的發展，如水利信息化服務、水利設備制造等，創造更多的就業機會和經濟效益。

五、總結與展望

方案緊密圍繞水利行業的數據管理需求進行設計，旨在解決水利行業數據管理難題，提升數據的資源復用和共享能力，充分發揮數據的資產價值。在未來的建設過程中，我們將持續關注技術發展和業務需求變化，不斷優化和完善平臺功能，為水利行業的發展提供有力支持。

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