水利信息化标准建设的探讨

艾 萍 ，唐 燕 ，黄藏青

（1. 河海大学水文水资源学院，江苏 南京 210098 ；2. 水利部水利信息中心，北京 100053）

0 引言

21 世纪初，随着水利部《全国水利信息化规划》的正式发布，水利信息化综合体系的建设正式展开，水利信息化标准作为水利信息化保障环境的重要组成部分，被列为水利信息化优选发展的领域并取得显著成效，在保障水利信息化的整体推进、资源共享和业务协同等方面，发挥了重要作用。特别是在水利信息化建设从单一应用系统向“数字水利”和“智慧水利（务）”体系发展的过程中，“信息资源是生产要素、无形资源和社会财富”的认识不断提高，信息资源的共享开发与利用对提高水利事务与业务的作用日益显现，“资源共享、标准先行”的理念逐渐被广泛接受，为水利信息化标准的制定与实施奠定了良好的环境。

从水利信息化建设来看，水利信息资源共享和业务协同的难点在于：分散建设，规范、标准不统一，部门成果保护、全局意识不强等问题，造成基础设施资源难以整合，信息资源难以共享，软硬件环境得不到高效利用，管理制度不健全，运行维护不到位，信息化的能力优势和技术效益难以充分发挥。已建和部分在建的水利信息系统，信息资源共享程度低，没有充分考虑业务协同的发展需要，普遍存在只能满足基本业务处理的需求，不能发挥通过信息资源深度开发应用，提升整体业务支撑能力和综合信息服务水平的问题，因此，迫切需要在信息采集、传输与交换、存贮、处理和共享等环节采用或制定相关技术标准。鉴于水利信息化实际情况，2001 年底水利部信息化工作领导小组办公室和水利信息中心开始着手编制水利信息化标准指南，2003 年 3 月正式颁布了《水利信息化标准指南》。

水利信息化标准研究和制订的目的在于，以满足水利业务应用系统建设与管理需求为导向，以保障资源共享与业务协同，降低系统建设与运行维护成本，提高系统的可靠性与可用性为主要目标，规范和加强水利信息化发展的统一领导与管理。建立健全完善的水利信息化标准体系，是实现水利信息化标准制定与实施科学化与规范化的基本保障，是保证信息资源在采集、处理、交换、传输、存贮和开发应用过程的每个环节均有规可循的基础。不断完善水利信息化标准体系，是规范和推动水利信息化标准研究与编制的重要任务，水利部信息化工作领导小组办公室和信息中心一直以此为标准工作的抓手，在组织编制完成《水利信息化标准指南》的基础上，在水利信息化的各个关键层面，组织制定、整合和实施了多项标准，有效推动了信息共享，保证了信息系统的技术一致性，保障了全国水利信息化的快速有序发展。

针对水利信息化标准的缺乏，自 2003 年以来，根据《水利信息化标准指南》的编制计划，截至2012 年底，已颁布水利信息化标准 52 个，另有 18 个标准正在编制中。

1 水利信息化标准指南介绍

1.1 编制目的

水利信息化标准指南编制目的如下：1）信息技术的发展，使水利信息化从单一信息系统，向多个系统互连互通资源共享的发展；2）传统水利向现代水利发展，向可持续利用水利资源发展，对信息化支撑水利发展的能力提出了更高的要求。

1.2 编制原则

水利信息化建设是一项跨部门、地域和学科的庞大系统工程。在信息化推进过程中，应遵守在国家信息化建设的统一部署下，按照国家确立的信息化建设方针、政策和总体规划，立足于水利行业，条块结合、联合共建、资源共享的基本原则。水利信息化标准编制应遵守水利信息化推进的基本原则，同时也应兼顾标准化自身的特点。

1.3 体系结构

水利信息化标准体系涉及面广，内容庞杂，专业性强，是一个立体的、结构化的标准体系，结构图如图1 所示。

图1 水利信息化标准体系的结构图

在水利业务应用系统开发中，均严格按照标准体系的要求执行。标准体系中，水利信息化基础标准又分为术语、分类和编码、信息采集、信息存储、地理信息和信息传输与交换等标准集；业务应用和信息发布服务系统规范主要是信息处理标准集；水利信息化管理标准又分为规划与前期准备、信息化管理和安全等标准集，这一部分涉及到整个标准体系的每一类。

这样水利信息化标准一共分术语、分类和编码、规划与前期准备、信息采集、信息传输与交换、信息存储、信息处理、信息化管理、安全和地理信息等 10 部分[1]。

2 水利信息化标准建设

近年来，水利信息化建设围绕解决我国 4 大水问题和建设民生水利服务，开展了国家防汛抗旱指挥系统一期工程、国家水资源监控能力建设、水利电子政务、全国水土保持监测与管理信息系统、中国农村水利信息管理系统、全国水库移民后期扶持管理信息系统等一系列水利业务应用系统建设，但也使水利信息化标准不够完备的问题更加突出，为此要进一步加强对水利信息化标准的研制修订。

2.1 水利信息化基础标准

水利信息基础设施由水利信息采集设施、信息网、数据中心构成[2]，与之相对应，也需要有信息采集类、信息传输网络类、数据库建设类等标准集。

2.1.1 水利信息采集类标准

根据应用范围不同，水利信息化分为公用类和专用类 2 类信息，因此采集类标准集又分为公用类与专用类信息采集标准集[3]。

公用信息类标准集有：水利政务、水文、水利工程和水利空间地理等信息类标准集；专用信息类标准集有：水资源、水利工程建设、防汛抗旱、水土保持、农田灌溉和农村水电等信息类标准集。

水利政务信息类标准集主要包括公文文档、水利政策法规、规划计划、水行政执法、水利工程建设管理、农村水利管理、农村电气化管理、水土保持管理、水利科技管理、水利人才管理、财务管理、水利经济管理、水利档案管理、国际交流等标准。

水文信息类标准集主要包括水文站网基本信息、降水、蒸发、地表水、地下水、泥沙、河道观测、水质、水污染突发事件等标准。

水利工程信息类标准集主要包括河道、渠道、水库、湖泊、堤防、治河工程、涵闸、蓄滞（行）洪区、圩垸、机电排灌站、灌区、水利枢纽、水保工程、农村水电、水利移民管理等标准。

水利空间地理信息类标准集主要包括地形地貌、地质地震、土壤植被、土地利用、河流、行政区划、人口分布、社会经济、道路、空间量测信息、遥感信息等标准。

防汛抗旱信息类标准集主要包括实时雨水情、实时工情、险工险点、旱情、灾情、防汛物资、防汛预案、历史大洪水、雨水情预报等标准。

水资源信息类标准集主要包括水资源分区、水功能区划、地表水量、地下水量、固体水量、水资源需求、供用耗排、节约用水、污水处理与再利用、工程供水能力、水能资源、水资源中长期规划和水资源调查评价等标准。

水土保持信息类标准集主要包括水土保持监测站网基本状况、水土流失分布、水土流失相关因子、水土保持治理效果监测、生态需水情况等标准。

农田灌溉信息类标准集主要包括灌区基本资料、田块、土地覆盖、土地利用、土壤类型、土壤墒情、土壤养分、耕地资源、农业节水，以及人畜饮水等标准。

农村水电信息类标准集包括小水电站信息标准集（小型水电站分类、发电设备、发电量及利用小时、小水电站建设等信息）、农村电网信息标准集（输变配电设备、电网经营管理情况、固定资产、建设资金及农网改造等信息）、电气化县信息标准集（电网完成情况、电站与投资完成情况、经营情况、用电情况等信息）、水利电力工业统计信息标准集（用电设备及用电量情况、通电情况等信息）。

2.1.2 数据库标准

根据数据性质，数据库标准集可分为以下标准：

1）基础数据库标准集。主要有国家水文、空间、水利工程、社会经济、水质、热带气旋、地下水等数据库标准，以及实时水雨情库、实时工情库、历史大洪水库等标准。

2）专业类数据库标准集。主要有防汛抗旱、水利工程管理、农田水利、水利经济、水利科技等数据库标准。

2.1.3 信息网标准

在《全国水利信息化规划》中，水利信息网由骨干网、流域省区网、地区网、城域网、部门网和接入网构成。各信息网的概念如下：

1）骨干网。水利部机关与 7 个流域机构、31 个省（自治区、直辖市）水利（务）厅（局）之间的宽带互连网络。

2）流域省区网。流域和省（自治区、直辖市）与所辖的地（市）级水利（务）部门、水利工程管理单位、大型水库之间，以及流域和省（自治区、直辖市）之间的互连网络。

3）地区网。地（市）级水利（务）部门所辖的县级水利（务）部门、水利工程管理单位、中（小）型水库之间，以及与地（市）级水利（务）部门之间的互连网络。

4）城域网。同一城市异地办公的水利行政业务部门之间的互连网。

5）部门网。各级水行政主管及业务部门的内部局域网。

6）接入网。各数据采集点与各级数据汇集中心之间的通信网络。

根据分类，组成水利信息网标准集的有地区网、部门网和接入网标准。

2.2 信息传输与交换标准

水利信息传输与交换类标准是为采集的信息进行逐级传输及同级交换制定的标准集，主要有各类水利元数据标准、数据交换接口、交换格式、数据分发、数据访问接口等标准集，可为水利信息资源共享提供可靠保障。

在水利信息传输与交换类标准中尽可能引用国家标准。

2.3 业务应用系统规范

应用系统软件主要针对最终用户，其质量的优劣直接影响使用者的工作。不管是购买还是自行研制，应用软件应具备以下要求：

1）要有先进信息技术，代表发展主流方向；

2）要符合水利信息类、数据库类标准及应用规范；

3）满足需求，功能齐全；

4）与相关应用系统的数据交换接口，提供的应用访问接口，符合一定的应用管理规范，能够与其它应用系统集成，能互联互通；

5）要有通用性、扩展性，且易操作；

6）保证信息安全；

7）源程序、技术文件等技术文档应齐全规范。

8）各类水利业务应用系统开发中，尽可能开发成可推广的标准软件。

水利业务应用系统主要包括：国家防汛抗旱指挥、国家水资源管理决策支持、国家水质监测和评价信息、全国水土保持监测与管理信息、中国农村水利管理信息、水利工程建设管理和水利行政资源管理信息等系统。

2.4 信息发布服务系统规范

信息发布服务系统必须具备以下条件：

1）系统能够跨网络、平台与数据库；

2）支持多种语言格式的信息服务；

3）具备个性化服务；

4）易维护与定制；

5）具有高的品质、效率、扩展性与重用性；

6）相同 Web 用户界面（WUI）；

7）不同的后台应用可通过统一窗口操作；

8）适合各种类型终端设备。

2.5 水利信息化管理标准

水利信息化管理标准是指水利部门在信息系统建设和运行中应遵守的管理规范，主要包括以下几种标准：

1）规划与前期工作标准集。包括规划报告、项目建议书、可行性研究和初步设计等报告的编写规程规范。

2）建设管理标准集。主要指建设和管理过程中的监理规范、验收规范、网络管理规程和数据接口等标准。

3）安全标准集。安全标准主要引用国家标准，包括网络安全设计规范、涉密网安全技术规程、信息系统安全评估准则等。

4）管理办法。主要有运行管理和技术操作制度、网络管理办法等。

2.6 水利信息化各类标准关系

在水利业务应用系统建设中，各系统之间数据可能要传输与交换，系统开发完成需要发布，同时还有为水利和其它行业、社会大众服务形成的服务体系，在这一应用系统开发的全过程中，贯穿了整个水利信息化标准，从而形成水利信息化标准体系。应用不同，各类标准使用的先后顺序也不同，在标准编制过程中，一定要深入分析标准的前后顺序，进行立项，避免标准编制完成后执行难，而造成标准之间混乱和不一致，甚至相背。图1 可以粗略反映水利各大类信息化标准的关系，但各标准集内部的关系，还需要进一步细化与分析。

3 水利信息化标准建设措施

近年来，水利信息化标准编制工作有了长足发展，但也存在一些问题，如标准的前期研究不充分，在标准立项过程中，标准与标准之间的关系分析不够，有些应该先完成的没有编制，后面的标准却出台了，因此需要加强标准与标准之间的协调工作，特别是标准颁布后的贯标工作亟待加强。目前，结合水利信息化建设和水利系统自身特点编制的水利信息化标准相对较少；从事研究编制水利信息化标准的专业人员较少，对水利信息化标准的认识还不够，投入也严重不足。总体上，水利信息化标准工作要进一步加强，需优先于水利信息化建设发展。为进一步做好水利信息化标准的研制及实施工作，提出以下措施：

1）组织机构。水利信息化标准的研制需要有稳定的管理工作班子，工作人员应较长期地从事调查、研究、组织等一系列综合性管理工作，必须了解标准化知识，了解信息技术与信息化发展趋势，同时还要了解水利专业，是水利行业的多面手。考虑到水利信息化标准涉及的学科专业多，应建立由行业内外各方面专家组成并相对稳定的咨询组织。

2）资金投入。标准制订要有必要的经费投入，确保研究和编制工作顺利进行，特别是前期的研究投入，应作为重点加以保障。

3）标准关系研究。要对制定、修订标准的各个环节进行深入研究。在标准立项阶段，要深入研究标准立项先后顺序，急需的标准先编制；在标准编制初级阶段，要深入调查研究，按水利标准编制的相关规定，把握好大刚初稿编制及相关标准的协调工作；在标准征求意见阶段，提高征求意见的效率；在标准送审阶段，提高审查质量，加快审查速度；在标准报批发布阶段，保证标准编写质量，同时简化报批环节，尽快出版。

4）人才队伍建设。加快信息化标准专业队伍建设，创造条件，通过培训等方式在水利行业内造就一批综合掌握标准化、信息技术和水利专业的知识，有一定协调能力、较高外语水平和中文修养的复合型人才。

5）标准贯标与宣传。标准制定完成后，还应加大贯标力度，除进行贯标培训外，还应制定实施标准的相关行政文件与措施，实现技术标准与行政措施的有机融合，明确不贯彻执行或违反标准的处理规定，为标准的执行创造基本条件，并据此监督和检查标准贯彻执行情况。

[1]水利部信息化工作领导小组办公室. 全国水利信息化规划（水规计[2003]456 号）[S]. 北京：水利部，2003: 4.

[2]水利部信息化工作领导小组办公室. 水利信息化标准指南（一）[S]. 北京：中国水利水电出版社，2003: 33.

[3]中华人民共和国水利部. 水利信息化顶层设计（水文[2010]100 号）[S]. 北京：水利部，2010: 35.