水务系统数据库及其管理系统建设
一、概述
根据实际情况，结合本项目需求，从水安全、水资源、水环境等各类数据的存储与管理要求出发，依据“统一规划、统一标准、统一设计、数据共享”的基本原则，建立局核心数据库及各行业数据库。
各数据库的建设要以水务局信息化规划和各类标准化体系为依据，充分考虑与其它行业的协调及统一，避免数据库的封闭建设，提高数据的可用性，满足相关行业业务需要的数据库。
数据库建设是系统建设的重要支撑，根据信息中心建设所涉及到的各种数据的存储、管理特点，数据库整体结构采用“集中与分布相结合”的方式。
二、数据库设计原则
●数据的一致性与标准性
数据库的设计除遵循数据库设计的软件行业标准外，还遵循国家、地方标准及行业的习惯性事实标准，以方便数据交流及功能的实行。
为方便与其他系统之间进行数据交换，数据库的设计将充分考虑以前已建立系统的数据。
●数据的实用性与完整性
数据库设计充分考虑工作的实际情况和实际应用特点，按照系统规模和实际需求，遵循“先进性与实用性并重”的原则，保证数据的实用性。
数据完整性用来确保数据库中数据的准确性。数据库中的完整性一般是通过约束条件来控制的。约束条件可以检验进入数据库中的数据值。约束条件可以防
止重复或冗余的数据进入数据库。在系统中可以利用约束条件来保证新建或修改后的数据能够遵循所定义的业务知识。
●数据的独立性和可扩展性
设计时需要做到数据库的数据具有独立性，独立于应用程序，使数据库的设计及其结构的变化不影响程序，反之亦然。另外，根据设计开发经验，需求分析再详细，使用人员所提的需求不可能全面提出，此外，业务也是在变化的，所以数据库设计要考虑其扩展性能，使得系统增加新的应用或新的需求时，不至于引起整个数据库结构的大的变动。
●数据的安全性
数据库是整个信息系统的核心和基础，它的设计要保证安全性。通过设计一个合理和有效的备份和恢复策略，在数据库因天灾或人为因素等意外事故，导致数据库系统毁坏，要能在最短的时间内使数据库恢复。通过做好对数据库访问的授权设计，保证数据不被非法访问。
●数据分级管理机制
根据系统访问角色，将用户分成领导决策分析用户、系统管理用户、运行浏览用户和运行调度用户等几个角色，分别赋予角色访问数据的权限和使用系统功能的权限，严格控制角色登录，实现数据的分级管理。
●统一考虑空间、属性、设施、模型数据的兼容性
数据库设计的时候充分考虑数据采集、数据入库、数据应用的紧密结合。便于在空间数据的基础上进行设施及相关属性的考虑；空间数据格式设计时充分考虑与模型所需数据的结合，利于模型数据直接使用空间及设施的相关数据。
三、编码原则
数据编码主要遵循以下原则：
保持地理空间对象的逻辑一致性和唯一性，使不同类型用户能够对共享的数据进行综合查询；
体现数据指标的整体系统性。在保持各专业数据库本身数据分类编码体系逻辑一致性的同时，通过分类编码体现中心综合集成后整体数据的分类系统，满足建立和动态更新综合数据库的需要；
需保持数据库中数据项编码相对稳定的要求。数据库中的数据结构是通过数据项之间的ER模型（实体-关系模型）通过软件实现的，在编码方案试验中，各数据库一致表示，对于运行中的大型数据库，频繁改变数据项编码将影响数据库的安全性和稳定性。鉴于统一编码的主要目的恰恰在于反映集成后的数据结构。为此，数据库建设中将频繁变动的内容放到元数据中去解决，数据库综合集成过程中，统一重新编码的范围仅限于数据项，这些指标反映了现有数据库的ER结构，相当固定，进行统一编码后便于进行数据库集成；
编码方案原则上符合国家标准或行业标准，又要与已有的编码标准和实际相一致。目前在局层面已经建立水务管理信息分类编码和图式标准，行业管理单位和区县水务局，进一步细化标准内容，并逐步形成水资源、污染源、工程设施普查或调查中的数据采集、水文水质数据采集、防汛水情报汛、工程设施运行数据采集、灾情数据采集、河道遥感监测等标准，形成信息化标准体系对于没有标准编码的空间数据、业务数据，在建设中应依据空间数据和业务数据的一般编码规则，给出能反映专题分类层次结构的编码体系，并使编码与数据库中的其它编码
保持结构上的一致性；
简化与统一相结合，具有可扩充性。空间数据的编码应考虑水务已经建立的编码标准，并结合行业的实际情况。数据的编码要经过调研分析后才能制定出合理、有效、有用的编码方案。结合以往的经验，提出对具有空间特性的数据进行分类编码要求：
1、编码对象需要确定
2、编写目的要明确
3、分类方式：采用对图形信息采用线分类法，分类结果形成树形机构分类目录；对属性信息采用面分类法，分类结果形成互不从属的面，每个面是一个属性项。
4、编码方式：组合码，分类码＋标识码
5、编码原则：尽量简化，同时充分
分类码8位，结构如下：
04×××××××××××××××
要素实体代码
行政区划代码
三级分类代码
二级分类代码
一级分类代码
主题类代码
标识码由分区定位码＋要素实体代码，共9位。
四、数据库关系
数据库建设是“数字水务”工程的重要支撑，局核心数据库是政务和行业数据库的合集，包含了所有局层面监管与决策所需的行业数据内容，其信息来源于各行业数据库的异构处理和数据归并。行业管理单位可以通过局核心数据共享访问其他行业的数据内容，从而实现双向的数据共享。
图表 1 数据库关系图
五、数据库设计分类
1.1 局核心数据库
局核心数据库是水务局决策支持系统和跨行业管理的数据基础，是各行业数据库的总和。局核心数据库在逻辑上分为水安全数据库、水资源数据库、水环境数据库、政务信息资源库等。支撑局层面的业务应用、决策支持、电子政务等应用系统。各行业可通过局核心数据库调用其它行业的数据。部分数据与“数字城市”实现数据共享。主要存储五部分内容：
1.信息资源目录数据。根据信息资源的梳理建立的水务局信息资源目录元数据，作为信息资源交换的依据和基础；
2.存放局决策支持系统所需的数据。包含防汛决策数据、水资源调度数据、水环境整治数据、行政许可、行政执法和局政务办公数据等。
3.存放跨行业管理所需要的数据。包括供水、排水、水利行业提交的需要在水务局内共享的数据，如水情、水质等。
4. 基础类数据。主要包含基础地形数据、遥感影像数据、社会经济数据等，这些数据为其他数据提供基础参考，共享给各行业单位进行行业数据库建设。
5. 各类数据的元数据。水务局元数据内容放在局核心数据库内进行统一管理。各行业管理单位通过元数据管理软件可以实现对本行业数据的元数据的编辑、更新等操作。元数据主要包含数据的质量、内容、更新情况、存放位置、共享情况、发行情况等内容，是描述数据的数据。
