水利普查与信息化

庞进武，程益联，罗志东

（国务院第一次全国水利普查领导小组办公室，北京 100053）

1 水利普查概述

水利普查是一项重大的国情国力调查，是国家资源环境调查的重要组成部分[1]。为全面了解水利发展状况，提高水利服务经济社会发展能力，实现水资源可持续开发、利用和保护，国务院于 2010—2012 年开展第一次全国水利普查。

1.1 目的与意义

开展全国水利普查是为了查清我国江河湖泊基本情况，掌握水资源开发、利用和保护现状，摸清经济社会发展对水资源的需求，了解水利行业能力建设状况，建立国家基础水信息平台，为国家经济社会发展提供可靠的基础水信息支撑和保障。搞好全国水利普查，有利于谋划水利长远发展思路，科学制定国家经济社会可持续发展战略；有利于实行最严格的水资源管理制度，推进水资源合理配置和高效利用；有利于深化水利管理体制改革，增强水利公共服务能力；有利于提高全社会水患意识和水资源节约保护意识，推进资源节约型、环境友好型社会建设。

1.2 对象和内容

水利普查对象为中华人民国和国（台湾省、香港和澳门特别行政区除外）境内所有江河湖泊、水利工程、水利机构及重点社会经济取用水户，共 33类水利普查对象。总体来讲，在清查阶段是针对所有对象的，在普查登记阶段是根据对象规模有选择地开展普查。

水利普查内容如下：1）河流湖泊基本情况，包括数量、分布、自然和水文特征等；2）水利工程基本情况，包括数量、分布、工程特性和效益等；3）经济社会用水情况，包括分流域人口、耕地、灌溉面积、城乡居民生活及各行业用水量，以及水费等；4）河流湖泊治理和保护情况，包括治理达标状况、水源地和取水口监管、入河湖排污口及废污水排放量等；5）水土保持情况，包括水土流失、治理情况及其动态变化等；6）水利行业能力建设情况，包括各类水利机构的性质、从业人员、资产、财务和信息化状况等[2]。针对上述内容设计了 48 张普查表，包括 318 个指标，2258 个普查指标数据项，以及主要水利普查对象空间数据的采集。

1.3 时间和安排

根据国务院关于开展第一次全国水利普查通知精神，水利普查总体工作时间为 2010—2012 年的 3年时间，分 4 个大的工作时间段，具体安排如下：2010 年，开展普查方案设计、试点、培训和宣传动员等工作；2011 年，开展清查登记、台账建设和现场调查等工作；2012 年 1—6 月，填表上报、数据处理和审核验收；2012 年 7—12 月，普查成果验收、汇总发布和资料开发。普查的标准时点为 2011 年 12月 31 日，时期资料为 2011 年度。

1.4 组织与实施

按照“全国统一领导、部门分工协作、地方分级负责、各方共同参与”的原则，全国共组建了3433 个各级水利普查机构负责本水利普查区的水利普查工作，其中：国务院水利普查办公室 1 个，流域水利普查机构 7 个，省、地、县 3 级水利普查机构分别为 32，348，2045 个。

2 水利普查信息化应用

水利普查谋划之初，就非常重视相关信息化工作，注重充分利用现代信息技术提升水利普查的工作水平及将来成果的质量和应用，在水利普查中数据获取、处理，以及成果的展现等都充分利用了当今信息化技术的最新手段。

2.1 水利普查工作底图

水利普查所有数据都是通过水利普查对象及其相应指标来体现的，普查的一般要求是，对象不重不漏，指标切合实际。经过分析，水利普查重要对象大多分布于河流、湖泊、渠道，是可以通过遥感影像进行识别和判读的。由此可以看出，水利普查工作底图是清查对象的有力帮手，同时，在利用底图清查基础上，将水利普查对象上图后，也是开展水利普查空间分析的基础。

水利普查工作底图主要由以下内容组成：1）卫星和航空遥感影像，主要由分辨率不低于 2.5 m 的遥感影像满覆盖我国陆域范围，其中超过 50 % 范围使用的是我国自己遥感卫星近年来获得的遥感图像；2）国家基础地理信息，新一代国家 1∶50000 基础测绘成果，包括居民地、边界、道路和水系等 8 个图层；3）国土二调权属数据，数据精细至行政村级权属界线；4）水利专业电子地图，包括我国中东部地区 1 万多 1∶50000 标准分幅 10 个水利工程图层；5）水资源分区地图，全国被划分为 10 个一级区、80 个二级区和 214 个三级区；6）河湖普查流域分区成果，约 4.6 万个面积在 50 km2以上的流域单元。

2.2 水利普查专用软件系统

水利普查专用软件系统分为 2 个部分，分别用于水利普查表格数据处理和空间数据采集与处理。根据表格数据处理的应用阶段和场景，表格数据处理系统又分为基层登记台账管理、普查数据处理上报和管理等系统，其中：基层登记台账管理系统主要用于 2011 年清查登记阶段，各地用于开展清查数据处理和普查数据的预处理，用于数据录入工作；普查数据处理上报系统主要用于填表上报阶段，县、地级水利普查机构开展数据处理和汇总上报；普查数据管理系统主要用于填报上报阶段，省、国家（含流域）级水利普查机构开展数据处理和汇总上报，以及平衡分析统计服务。表格数据处理系统软件功能主要分为 8 大模块，59 个主要功能。根据空间数据采集与处理 2 个阶段和工作需要及应用环境，空间数据采集处理软件分为采集版和处理版，分别用于省级以下和以上水利普查机构开展空间数据采集与处理。空间数据采集处理系统分为 2 个版本，16 个功能模块。

水利普查数据处理专用软件根据各级水利普查机构数据处理任务，分别部署到全国 3433 个水利普查机构，应用于清查登记、填表上报等不同阶段的水利普查数据处理工作中，全面支持了水利普查数据处理工作的全过程。

2.3 河湖普查中的信息化应用

河湖基本情况普查全面应用的最新技术和手段，主要在以下几个方面发挥了信息技术的作用：

1）利用地理信息系统，提取流域边界和水系。采用最新的国家基础测绘的 DEM 和 DLG 成果自动提取河流流域边界和水系，使得河湖基本情况普查从技术手段上保障成果的客观性，避免因人为因素干扰，造成数据失真，在自动提取的基础上，再开展人工复核，确保普查成果的客观性。

2）利用高分辨率遥感影像核对河流干支关系。因流域面积、河长、水量、流向等诸多决定河流干支关系的因素很难做到完全一致，以及人们在历史认识上的局限性，目前相当一部分河流干支关系比较复杂。利用高分辨率遥感影像，河流在交汇处的汇流关系一目了然，为河流干支关系的确定起到了关键作用。

3）提供的数字流域水系资料，为成果应用打下坚实基础。河湖基本情况普查主要成果：流域水系边界、干支关系等，采用地理信息系统管理线划数据方式提供，为成果的利用打下了坚实基础。

2.4 水土保持中的信息化应用

在水土保持普查中，土壤侵蚀和侵蚀沟道普查大量应用的最新技术和手段主要体现在以下几点：

1）利用遥感和地理信息系统开展土壤侵蚀普查。利用遥感和地理信息数据提取土壤侵蚀因子数据。综合应用全国环境星，SPOT，ASTER，ALOS 等遥感影像，以及全国 1∶50000 地形图、1∶100000 土地利用图、行政区划及流域界线图等数据，通过内业分析和外业调查相结合的方式，提取获得的气象数据、水蚀、风蚀和冻融侵蚀野外调查指标，分别计算水力、风力和冻融土壤侵蚀模型因子数据。利用地理信息技术，进行土壤侵蚀现状评价。分别应用水力、风力和冻融等侵蚀模型，计算土壤侵蚀量，并对侵蚀量汇总，进行土壤侵蚀现状评价，获取县（区、市、旗）、地区（市、州、盟）、省（自治区、直辖市）、流域、全国汇总侵蚀强度分级面积和流失量。

2）利用遥感影像和地理信息系统开展侵蚀沟道普查。以 2.5 m 分辨率遥感影像和 1∶50000 数字线划图（DLG）为数据源，在完成沟道辨识的基础上严格按照提取要求进行沟道面积、长度、纵比、起讫经纬度、类型等指标的提取工作，生成侵蚀沟道解译矢量图，建立侵蚀沟道 GIS 空间信息数据库。

3）利用数据库管理技术管理普查成果。为方便水土普查数据管理和应用，建立了专门的管理系统对日降水量和风速风向、土壤侵蚀野外单元调查和侵蚀因子等数据进行管理。

2.5 视频会议应用

水利普查工作涉及点多、面广，参与人员众多，如何让更多人直接了解和掌握水利普查工作的精神，减少中间环节带来的信息失真，是非常重要的问题。在水利普查中，充分利用水利系统已经建设的视频会议系统，从第一次全国水利普查清查登记工作启动大会到填表上报工作动员大会，多次使用视频会议系统，将会议精神实时、直接地传送给各地参与水利普查的一线工作人员。

2.6 水利普查信息化应用初步成效

目前，随着水利普查工作的不断深入和持续推进，已成功完成了 56 个县试点水利普查数据处理的支持与服务；完成了各级水利普查机构清查登记阶段数据处理，及其逐级汇总与分析支持；支持水利普查登记阶段数据录入及其工作进度的统计与汇总，起到了相互促进，为推进数据录入工作的开展发挥了很好作用；支持开展水利普查对象空间数据采集工作；完成了河流和湖泊水利普查对象的提取。

3 与水利信息化的关系

水利普查信息化与水利信息化可以说是密不可分的，水利普查充分利用了既有水利信息化建设成果，同时必将为水利信息化的不断和持续发展，奠定重要基础。

3.1 充分利用既往水利信息化建设成果

水利普查数据处理系统建设之初就确定了充分利用现有信息化资源的指导思想，主要利用的资源如下：1）计算机网络资源。包括各级水利普查机构所在工作场所的计算机局域网，连接各水利行政主管部门之间的水利信息网骨干网，以及利用该网络建立起来的视频会议系统等。2）数据存储资源。在既往信息化建设中，积淀了一定的数据存储资源，发挥了阶段性作用，尤其是在普查购置设备没有到位的情况下，发挥了积极作用，使得水利普查工作得以顺利开展。3）计算与服务资源。水利普查一开始，就开发了宣传网站等服务系统，这些都是利用已有计算和服务资源开发的，保障了水利普查相关工作的适时开展。4）运行机房环境资源。所有水利普查用机房环境几乎都是旧的，只是程度有所不同，有的是利用现有机房，有的是利用现有办公环境改造。5）系统运行维护服务人员。各级水利普查机构系统运行维护人员都是利用现有信息化方面的人才，是既有信息化建设成果之一。

3.2 为水利信息化积累重要数据资源

水利普查与其它任何普查一样，核心工作是进行规范化的数据收集，工作主要成果是大量的水利普查对象特征及其空间信息，主要内容展现形式如下：1）水利普查对象特征数据，包括 33 类水利普查对象，累计 318 个指标，通过普查获得的属性数据；2）水利普查对象空间数据，包括 23 类水利普查对象空间位置和形态数据；3）全国陆域满覆盖2.5 m 分辨率航空和航天遥感影像，及其一系列影像数据产品成果。

3.3 为水利信息化积累存储与计算资源

为满足水利普查数据处理需要，在全国县、地、省和国家级（含流域），共 3433 个水利普查机构，开展了基层登记台帐管理、普查数据处理上报和管理，及空间数据采集处理等系统的建设工作，有力地推动了水利系统信息化建设工作，为各地留下一批数据存储和计算资源。专门开发水利普查专用软件系统，经适当完善后，可作为日常水利统计工作软件，为机制化的数据更新奠定基础。

4 结语

既往信息化工作在计算机网络、存储与计算资源、数据资源等各方面，为第一次全国水利普查提供了有力支撑，化外业采集为内业标绘，节约了大量的时间和资金，提高了工作效率。同时，水利普查必将为水利信息化及其各级水利数据中心建设，以及水信息基础平台建设打下重要数据、存储与计算资源基础。

[1]中华人民共和国国务院. 国务院关于开展第一次全国水利普查的通知（国发〔2010〕4 号）[S]. 北京：中华人民共和国国务院，2010: 1.

[2]中华人民共和国水利部. 第一次全国水利普查实施方案（水规计〔2010〕498 号）[R]. 北京：中华人民共和国水利部，2010: 4-5.