大数据资源管理系统平台

1 数据资源管理平台设计

1.1 需求分析

1.1.1 数据需求

1.1.1.1 数据分析

XX省水资源管理系统业务涉及的信息资源包括信息采集和信息共享。信息采集按获取方式应分为仪器自动在线监测和非在线监测两种采集畴。以共享方式获取的其他信息获取(包括水文、水资源保护部门负责采集的实时水雨情、水质监测数据)，属于信息共享畴。

信息采集传输应充分利用现代化科技成果，通过对信息采集和传输基础设施设备的改造和建设，配置适合当地水资源特性的仪器设备。信息采集传输的设备选型与配置应充分考虑当地的水文、气候特征、供电条件和环境安全等因素。

（1）在线监测信息对象

在线监测信息对象包括：水源地、取用水、行政边界河流控制断面、地下水超采区以及水功能区水量水质信息。监测规模、监测手段和监测代价的衡量要应充分考虑当地的经济发展水平、经济承受能力、设站技术可行性和运行维护便捷性。

水源地监测：包括地表水水源地(水库、江河、湖泊等水体)和地下水水源地。应按照先列入水利部公布的全国重要饮用水水源地名录的水源地、大中型水库水源地，后其它饮用水水源地的顺序安排布设。

取用水监测：包括重点取水口水量水质监测。按照先取水环节后排水环节、先集中用水户后分散用水户顺序安排；取水量级考虑先重点用水户后一般用水户、同等取水量级先第二、三产业用水户后第一产业用水户顺序安排；同时兼顾设站条件通盘考虑。

水资源管理单元出入断面监测：包括省际、地市际以及县际边界河流控制断面。按照先地市际边界河流控制断面监测后县际边界河流控制断面的监测，水资源管理单元逐级细化、控制能力逐步加强的思路顺序建设。

水功能区监测：按照《XX省水功能区规划》的部署，按照先保护、保留、缓冲、饮用水源等重要水功能区水质监测、后其余水功能区水质监测、入河排污口监测的原则布设。

地下水超采区监测：包括地下水水位、水质监测。按照先禁采区限采区、后地下水集中开采区、先平原区后山丘区的顺序安排布设。

水生态监测：重点区域和水域水生态监测。按照先水利部水生态系统保护与修复试点后其它区域的顺序安排布设。

社会用水户、水源地、水资源管理单元出入断面、水功能区、地下水水量水质监测点的布设应在充分利用既有水文观测站网络的基础上统筹规划，有些观测面监测可通过上下游监测点观测数据插方式满足，有些可通过既有测站增加观测项的方式满足。

（2）新设监测点的工作方式

新设水量监测点选用应答／自报兼容的工作方式。按照“无人

值守、有人看守、定期巡检”的运行维护机制实施信息采集作业。对不适宜设置全自动监测点的地方，亦可按有人值守模式配置设备、设点观测。

1）流量监测

对采用直接流量监测方式的信息采集点，由采集端设备直接采集流量瞬时值，并存储在本地记录单元；对采取水位监测方式的采集点，采集、记录、传输的均是水位信息，并参照水文测验规定期对采集端实施水位流量关系率定，尤其是平、枯水位流量关系的率定，在信息接收端利用水位流量关系将采集的水位信息转换成时段采集量或过流量信息。采集端设备按照15分钟采集一次瞬时值。

2）水质监测

对新设水质监测点采用定期巡测、人工取用、室分析化验方式开展监测工作；对已建立水质自动监测设施的监测点，采用增加其报信设施的方式进行汇接和功能升级。对确需要设置自动水质监测点的地方应审慎选择建设自动水质建设设施。水质监测不同采集方式分别规定的监测间隔和记录周期不同。

（3）监测点的采集频次

在正常工作状态下的采集频次按照：

单纯以水资源管理应用需求布设的各类水量信息采集自动站点，支持旬周期用水调度业务按6小时间隔报信；支持月周期用水调度业务按12小时间隔报信；支持季度周期用水调度业务按24小时间隔报信，人工监测点均按24小时间隔报信。多用途信息采集

站点报信间隔超过水资源管理需要的，应比照同站点完成水量信息描述时段的归一化。报信间隔不能满足水资源管理需要的应比照专用站点调整信息报送间隔。

社会用水户取水口、水源地、入河排污口、行政边界河流控制断面、水功能区的水质监测，根据工作规和实际要施采集频次。

突发应急状态下的采集频次按照：

固定站的水量、水质监测报信工作机制均可临时调整为1小时间隔。在固定观测不能满足要求时，可动态设立移动监测点，对水量、水质进行跟踪监测。

（4）时空基准

系统工作统一采用时间作为标准计时基准，日界统一为时间8时，水资源信息采集站点每日首次报信时间遵从水文或防汛部门规定的每日首次报信时间即8时为准。

位置描述使用全球定位系统GPS和具有我国自主知识产权的北斗导航定位系统对水资源信息采集站点的坐标定位，统一采用2000地心坐标系统纬度坐标进行位置描述。已有数据应逐步过渡到2000地心坐标系。

绝对高程基准采用1985黄海高程基准，对确需采用地方基准或相对基准进行水位观测的测站，进行地表水水体水位流量关系转换时，应在其预处理环节先行滤除因高程基准不统一导致的测验误差。

（5）在线监测信息传输方式

在线监测信息传输指将采集站获得的水资源信息通过有线或无线信道送至系统接收端的传输过程。对于水资源信息采集共用部门采集设施和传输通道的，应遵从既有传输方式和传输路径。在国家防汛抗旱指挥系统工程已覆盖的信息采集区域的新设站，应加入该系统。对于其覆盖不到的区域确需新建传输通道的，各省可根据当地公网实际状况和采集传输系统建设、运行维护的经济性要求综合权衡，在保障信息传输适度安全的前提下，选择适宜的公共通信信道进行信息传输组网。目前可供选择的采集通信资源主要有：中国移动通用无线分组业务(GSM／GPRS)；中国联通无线扩频通信技术(CDMA)；中国移动短消息业务(GSM／SMS)；公共网(PSTN)；北斗通信卫星短消息；同步通信卫星；海事通信卫星短消息；超短波技术：微波技术等。在选择通信方式时，在同一个系统中不宜使用多种通信方式，仅在某些信息采集点首选通信方式不能覆盖时可另选通信方式。

部分重要站点可设计备用传输通道，并考虑突发事件发生时的应急信息传输，满足应急监测的需求。

1.1.1.2 数据分类分析

水资源管理系统涉及数据主要包括以下几种：

（1）在线监测数据

图表1.4-1在线监测数据来源