湖北省基础水文数据库建设项目建议书编制单位：湖北省水文水资源局二OO九年四月审定：审核：校核：编写人员：参加人员：1、项目基本情况和现状1.1项目概况基础水文信息是国民经济建设与社会发展中重要的基础信息和战略资源，是水文事业服务于社会、经济、环境、交通、生态等领域的主体信息产品，是一切水事活动决策的依据。

基础水文数据是水文数据中种类最多、质量最高、数据量最大、且代代相传的数据，是对地球水圈的最真实最完整记载，基础水文数据是人们改造地球水圈及生存环境的重要依据。

基础水文数据主要包括降水、蒸发(及其辅助项目)、水位、流量(水量)、泥沙、水温、冰凌、潮汐等水文要素的调查、实测、摘录数据和日、旬、月、年统计特征值，以及与这些数据获取和使用紧密相关的水流衔接、测站分布、测站属性、断面信息、率定信息、方法信息、数据说明和数据可靠性信息，根据基础水文数据几乎可以实现所有的水文分析计算，将其与水利工程数据相结合，可实现水力学计算和水利计算。

因此，基础水文数据库的建设与运行维护是重要的水文基础业务。

我省水文经过50多年的发展，积累了大量宝贵的水文数据资料，如何将这些基础水文信息管好、用好，适应经济社会发展需要，是摆在我们水文工作者面前的课题。

围绕新时期水利发展的总体思路，水利厅党组对水文及信息化发展提出了更高的要求，概括起来，就是力争进入“全国先进、中部一流”的地位。

为此，省水文局党委提出了力争在2020年基本实现水文现代化的奋斗目标，并加大了工作力度，在水、雨、墒、旱情信息采集、水资源水质自动监测以及信息网络建设等方面取得了突破性的进展，初步实现采集自动化、传输网络化。

但是，由于投入不足和监管机制未理顺等多种原因，水文监测最终生成的基础水文数据目前还仅仅是以电子年鉴方式或纸介质方式存储，没有建立基础水文数据库，现有的纸质服务方式已远不能满足形势发展的要求，为适应信息技术及网络技术的发展，提升我省水文行业信息的处理、存储、管理和运用能力，全面提高信息服务水平，已成为当前水文工作中一项十分紧迫的任务。

在2007年6月实施的《中华人民共和国水文条例》（简称《水文条例》）中明确规定“水文机构应当妥善存储和保管水文监测资料，根据国民经济建设和社会发展需要对水文监测资料进行加工整理形成水文监测成果，予以刊印。

国务院水行政主管部门直属的水文机构应当建立国家水文数据库”。

为此，水利部水文局于2008年8月正式启动了《国家水文数据库建设规划编制大纲》的编制工作并将其列入《全国水文基础设施“十二五”建设规划》。

在以上背景下，开展湖北省基础水文数据库建设显得非常迫切和必要。

基础水文数据库建设与实时数据库和普通的中小型数据库系统建设有很大的不同，其建设必须符合自身的特点，主要特点有三：1．基础性信息化建设分为网络建设和内容建设两个重要方面，网络好比是路，内容好比车和车站，只有网络没有内容的信息化好比高速公路上没有车没有车站，最多只是一种气势恢宏的摆设。

基础水文数据库建设属海量优质内容的信息化，其信息化模式目前尚未确定，虽然水利系统网络建设已经初见成效，但网络化和内容信息化是信息化领域两个完全不同的方面，网络化的成功案例全球比比皆是，仅仅通过克隆就可以在不同的领域和地点取得成功，而内容信息化的行业性很强，需要大量使用领域的专门知识，按现有的内容信息化技术，其他行业的内容信息化解决方案很难移植过来，而水文系统目前还没有全面通用的解决方案，网络化的成功经验对内容建设又没有帮助，所以，基础水文数据库建设难度是很大的。

虽然入手很容易，录入一些数据就算是开始建设了，但要做好、做全、做出效益、做得没有遗憾，是一件比任何水文水利最终应用系统都困难的事情。

高标准大型数据库建设与普通中小型数据库建设相比，在技术实现和思路上有很大的不同，现有电子数据多按普通中小型数据库的建库思路处理和入库，数据处理工具极不完备，对数据的合成使用考虑很少，且不是职业化队伍实施，与基础水文数据库建设要求的高标准海量信息集成和专业化服务不相适应。

基础水文数据是涉水基础设施和水利非工程措施建设的重要量化依据，其数据使用率很高，且被永久使用，其数据规模是海量，数据质量要求是水文数据中最高的，据推算，截止2010年我省基础水文数据总量将达到10TB,其中结构化数据总量约3GB左右，其软件除满足自身建设需要外，还为相关业务提供支撑。

对于海量数据而言，靠人工处理，不仅效率低，而且难免有疏漏，很多数据处理必须依赖软件工具完成，必须打造专业化的信息控制管理工具。

如今，各种大型基础设施项目纷纷上马，工程规划施工紧锣密鼓，江河湖库面貌日新月异，传统的抄抄写写复印已经不能满足大型基础设施建设对数据质量和时效性的要求，必须提供软件形式的信息服务，以便以基础水文数据库的海量优质数据为信息支撑，为大型工程建设快速提供大批量、多层次、高质量、精加工、易集成的查询计算服务。

2.长期性由于作为数据来源的信息采集、勘测和整编工作是不间断进行的，每年都会产生新的数据，每年都必须对新产生的数据进行同化处理并入库，信息服务软件功能和性能也要不断提升，所以，基础水文数据库工作是一个长期性的工作，必须长期坚持，不轻言放弃。

我省水文系统过去五十年收集的数据量相当大，数据总量已达10TB左右，因其基础水文数据永久流传，必须按高于普通数据的标准处理整合，为还原历史，方便后世的数据使用，还应不断追求更高的质量目标，在现有数据中，大部分数据没有电子化，已电子化数据半数不满足基本的出版质量要求，数据的整体使用还存在相当多的技术问题要解决，专业化设备还没有运用到电子化工作中来，可资利用的高效率软件工具还很少，这些问题，都需要长期的工作和研究，按现有投资力度，远非一个五年计划所能完成。

3.创新性目前，除电算整编有固定的处理流程外，其他基础水文数据都没有全面且固定的数据生成工序，这些数据的数据量也是海量，如果不建立一套科学的工序和处理流程，这部分数据处理的质量和完整度将无法保证，从某种程度上讲，信息化是模式化业务的计算机实现，系统开发过程就是一步一步形式化，最终在系统中表现真实业务的过程，如果业务没有模式化，便不知道需要开发哪些系统和软件，即使开发出来，也因系统开发流于随意而功能不强，不利于业务发展，更不可能带动业务发展。

随着自动信息采集系统的建成，资料收集逐步实现无纸化，但是，无纸数据如何与过去的纸质数据统合起来，成为一个整体，满足水文业务分析对整体性的要求，散落在各数据库中的数据如何组织起来，向用户提供优质的合成数据，满足用户的整体使用要求，如何向用户提供更多的数据产品？从全国水利系统来看，这些都没有固定的成熟的工序，也无现成的软件产品和成功的实施先例，规范规定亦很少，所以，基础水文数据库建设与实现传统业务信息化是不同的，首先必须建立科学的工序和处理流程，整合相关领域的所有传统业务数据，将相关传统业务软件中共性的部分提取抽象出来，开发出通用于相关领域的软件，使得相关传统业务信息化在基础水文数据库基础上实施，可以达到事半功倍的效果。

基础水文数据库建设与普通信息化项目亦有很大不同，这种不同是数据规模决定的，普通信息化项目的很多处理都在人的思维跨度内，而数据规模达到一定程度后，肉眼难寻，记忆如梦，人力难及，数据似曾相识，即便终生追求一个通常认为简单的数据处理目标，常常很难如愿，随着数据规模的扩大，相应地必然要求大批量查询计算和大海捞针似的查漏排错，而这些处理，在现有市售系统中均很少见，加之现有软件堪为支撑者寥寥无几，所以，必须依靠软件来解决这些因规模扩大带来的问题，而软件的来源只能是研发，要针对这些“非常见”问题进行创新性开发。

故基础水文数据库建设是一个创新性的基础项目，不仅软件要创新，服务要创新，数据处理工序也要创新。

总体上讲，基础水文数据库不仅快速提供完整、准确且高度一致的海量优质数据和加工计算成果，而且方便各种用户对数据的整体使用和管理，为最终用户和最终应用提供全面的地表水信息支撑和软件支援。

其建设和实现可解决防汛指挥系统等最终应用系统的多源数据同化问题和常规计算的组合应用等重要技术问题。

所以湖北省基础水文数据库建设是深入开发利用水文水资源信息资源、规范基础水文信息建设的现实要求，是实现信息共享、改造传统工作模式、降低业务成本、提高工作效率的重要措施。

1.2现状基础水文数据是对调查数据和各类水文监测站采集的水文原始数据，按相关技术标准要求，经过计算、统计、分析，去粗取精，去伪存真，按统一格式和要求，提供的水文水资源信息产品。

多年来，地表水水文水资源数据一直按照《水文调查规范》、《水文资料整编规范》等行业技术标准进行人工分析处理，并采用刊印《中华人民共和国水文年鉴》和修建资料库存放的方式保存水文水资源数据，部分水文年鉴数据以电子年鉴的方式保存，没有建立标准的基础水文数据库和信息应用服务系统，对外提供水文水资源数据服务一般采用手工检索方式，服务手续繁琐，服务方式单一。

在基础水文数据电子化方面，主要存在以下问题：1.数据电子化程度低，资料序列不全目前已实现电子化的数据主要是年鉴上的文字数字数据和自动采集系统采集的数据，由于自动采集系统建设年代较晚，所占数据比例不大，年鉴数据包括电算整编数据和纸质年鉴录入数据两类，因部分纸质年鉴缺失，导致纸质年鉴录入资料序列不全，由于很多测站数据不参与整编，且资料整编规范规定对短时段数据采取摘录的方式，丢弃小雨小水数据，导致所有年鉴数据序列不全，不利于枯水分析、水运和抗旱工作，在年鉴数据中，摘录数据所占比例最大，所以，电子资料序列不全的问题是一个普遍性问题，只有录入相应的原始资料才能补齐序列，而目前尚未录入任何原始记载。

水文调查数据是年鉴数据和原始记载的延伸，目前也未电子化。

总体上讲，在我省所有水文数据中，现有电子化数据只占一小部分。

2.数据处理简单，数据质量不高现有电子数据分为手工录入、电算整编和自动采集三类，电算整编业务是从1998年开始的，电算整编数据质量很高，差错率低于1/20000。

手工录入数据只有1997年以前水文年鉴的文字和数字数据，这些数据已经过两次人工校对和一次勘误，未进行数据审查，当时的勘误处理重点在逐日表，处理比较简单，未经过跨表校对和图形化校对，使得占大多数的摘录表和实测表勘误不到位，从工序上看，多数数据质量达不到1/10000的出版标准要求。

自动采集数据的数据错误主要由设备故障、操作不当和外界干扰引起，从现有采集设备配置来看，数据质量一般，工序上还必须勘误。

现有手工录入数据和电算整编数据同属电子年鉴数据，按1998年以前的纸质年鉴约出版了40多年计算，质量不合格的年鉴电子数据超过半数，而自动采集数据转换为标准时段后大体合格。