黃河水利科學(xué)研究院 李士杰 董年虎 詹小來 徐路凱

河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水交換平臺特征及分類研究*

黃河水利科學(xué)研究院 李士杰 董年虎 詹小來 徐路凱

一、研究背景

自1952年人民勝利渠灌區(qū)建成以來，河南省已建成并發(fā)揮效益的引黃灌區(qū)有28處，黃河水資源已成為河南省沿黃地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要保障。

1999年3月，河南黃河水量實行統(tǒng)一調(diào)度，確保了黃河連續(xù)10多年不斷流，在水量連續(xù)偏枯的情況下，最大限度地滿足了沿黃地區(qū)城市生活和工農(nóng)業(yè)用水的需求，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。

盡管成功實現(xiàn)了河南境內(nèi)黃河干流水資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理，但目前仍是黃河水管部門管理黃河水資源和引黃口門，地方水管部門管理灌區(qū)，由于管理體制的原因，造成黃河水資源在管理、配置和使用等環(huán)節(jié)造成信息鏈脫節(jié)。至今，引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)需水、配水、用水等信息的管理和存儲沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的交換平臺，制約了灌區(qū)信息及時與黃河水資源管理部門的信息交流，影響了黃河灌區(qū)的農(nóng)業(yè)配水工作，所以說河南黃河水資源統(tǒng)一調(diào)度沒有實現(xiàn)真正意義上的黃河水量的精細調(diào)度。

2008年，筆者單位承擔(dān)了國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化資金項目“黃河下游引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息交換平臺示范”，并以河南省部分引黃灌區(qū)和黃河水量調(diào)度單位作為試點，通過該項目的實施構(gòu)建了“河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息交換平臺”。為此，開展了河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息交換平臺信息的分類研究。

二、引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息及其特征

“河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息交換平臺”是一個基于河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息管理的一個系統(tǒng)，系統(tǒng)涉及河南引黃灌區(qū)管理部門（28個單位）、河南黃河水量調(diào)度管理部門（20個省、市、縣三級管理部門），從業(yè)務(wù)層面系統(tǒng)涉及引黃灌區(qū)需用水信息管理、河南黃河水量調(diào)度信息管理。如何有效分類組織河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息是“河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息交換平臺”開發(fā)的前期基礎(chǔ)性工作，也是系統(tǒng)開發(fā)成功的關(guān)鍵。

1.引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息。引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息應(yīng)涵蓋引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)需水、配水和用水等各個環(huán)節(jié)，這些信息主要包括自然存在的信息，如河流、地理、水文、水資源等。人類活動產(chǎn)生的信息，如工程運行、配水、用水等。

與引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水息息相關(guān)的各類信息有引黃灌區(qū)基本情況、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、灌溉制度、引黃涵閘工程、引水渠道、用水計劃指標(biāo)、逐日引水量等信息。這些信息，有些屬于靜態(tài)信息，如引黃灌區(qū)基本情況、引黃口門等信息，一般情況是不會變動的，只會增加或者刪除。有些信息屬于隨著自然變化需要更新信息，如農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、引水渠道特征等信息。有些信息隨著時間變化較快，有著明顯的時間序列，如灌溉面積、實時引水量等信息。

按照信息處理過程把信息分成基礎(chǔ)信息、再生信息和元信息。如引黃灌區(qū)水利工程的原始數(shù)據(jù)、工程運行的動態(tài)數(shù)據(jù)、管理中的基本數(shù)據(jù)等均為基本信息范疇。再生信息是對基礎(chǔ)信息通過特定的處理方法、模型等手段產(chǎn)生的信息，如分河段、分地市統(tǒng)計的年引水量信息等。元信息是信息分析過程獲得的有關(guān)結(jié)論和描述，其目的在于指出信息獲取的途徑，如引黃灌區(qū)基礎(chǔ)信息分類目錄、數(shù)據(jù)字典等。

2.引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的特征。引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的特征強調(diào)了農(nóng)業(yè)用水這一范疇，具有較強的針對性，并具有下列特征。

（1）引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息是直接從涉水專業(yè)領(lǐng)域各種事物抽象所形成的初始認識成果。引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息來源于客觀事物，又能直接重現(xiàn)客觀事物。

（2）引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息是原始的信息資源，是對引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的收集、存儲和處理所產(chǎn)生再生信息，重現(xiàn)客觀事物內(nèi)在的運動規(guī)律和相互聯(lián)系。

（3）再生信息來源于引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水基礎(chǔ)信息，是對基礎(chǔ)信息處理的結(jié)果，是對引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的分析和提取，再生信息的提取依賴對特定基礎(chǔ)信息的處理。

（4）引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息種類多、關(guān)系復(fù)雜，需要分析研究灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的中介信息，其目的是由中介信息描述引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的分類組織方法，并且為引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的管理和利用提供線索。

三、信息分類組織方法

信息分類組織是為了保證引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息交換平臺中的信息有序，便于檢索與擴充，避免了重復(fù)與遺漏，有利于信息類別和信息屬性的不斷完善。

信息分類組織可以按照不同的方法進行組織。如，可以按照專業(yè)來劃分，也可以按照信息是否隨時間變化的特性，分為靜態(tài)信息、動態(tài)信息、可變信息；或者先把信息劃分為靜態(tài)、動態(tài)、可變信息，再按照專業(yè)加以區(qū)分。

根據(jù)引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息管理的范疇及其特征，本次信息組織采用業(yè)務(wù)專業(yè)分類組織、主題組織、動靜態(tài)組織相結(jié)合的方法進行分類組織，按照業(yè)務(wù)專業(yè)、主題、動靜態(tài)3個分類層次，對系統(tǒng)平臺信息進行分類，然后對每個動靜態(tài)信息類分析提取信息屬性集，描述包含的信息內(nèi)容。信息分類層次如圖1所示。

1.業(yè)務(wù)專業(yè)類。業(yè)務(wù)專業(yè)類是按照平臺業(yè)務(wù)實際應(yīng)用需求進行劃分，分為灌區(qū)數(shù)據(jù)類和水調(diào)數(shù)據(jù)類2大類。

2.主題類。主題類是按照業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類別涉及專業(yè)信息類別，對某個業(yè)務(wù)專業(yè)類再抽取若干個主題進行分類組織。主題的確定結(jié)合引水利領(lǐng)域的習(xí)慣，同時考慮信息的關(guān)聯(lián)程度，在有關(guān)聯(lián)的信息集合中提取主題。

（1）灌區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類分為灌區(qū)基本信息、灌區(qū)工程信息、灌區(qū)需水基本信息、灌區(qū)用水計劃申報、灌區(qū)供水及用水信息、灌區(qū)效益信息等6個主題類。

（2）水調(diào)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類分為用水計劃申報、用水計劃下達、引水日報、調(diào)水調(diào)沙引水日報等4個主題類。

3.動靜態(tài)類。動靜態(tài)類是對某個主題再按照靜態(tài)信息、動態(tài)信息進行分類組織。即對某一概念主題信息類，分析提取其中的靜態(tài)信息類、動態(tài)信息類和再生信息類。

（1）靜態(tài)信息類是不依賴其它信息而客觀存在的實體信息，這類信息幾乎不受平臺運行的影響，是相對不變的信息，如灌區(qū)基本情況、引黃涵閘基本情況等，均列入靜態(tài)信息范疇。

（2）動態(tài)信息類是隨灌區(qū)運行或工作進展而動態(tài)產(chǎn)生的信息。如灌溉面積、實時引水量、引水計劃指標(biāo)控制等，均列入動態(tài)信息范疇。

（3）再生信息是對靜態(tài)信息和動態(tài)信息通過分析處理后產(chǎn)生的信息，如各種統(tǒng)計報表等。

靜態(tài)和動態(tài)的信息類是平臺信息的主要內(nèi)容，再生信息類屬于根據(jù)應(yīng)用要求衍生的信息，是人為組織和產(chǎn)生的信息。

4.信息屬性析取。對每個靜態(tài)或動態(tài)類進行信息屬性集的分析提取，描述信息類所含的信息內(nèi)容和概念，需要根據(jù)信息資源觀點和信息利用需求，分析提取信息類所包含的信息屬性，這些信息具有客觀存在性和可被利用性的屬性。

四、信息分類結(jié)果

按照業(yè)務(wù)專業(yè)類別、主題、動靜態(tài)3個層次，對平臺信息進行分類與組織。分類結(jié)果主要包括灌區(qū)數(shù)據(jù)類和水調(diào)數(shù)據(jù)類2個業(yè)務(wù)專業(yè)類，共涉及10個主題類、47個動靜態(tài)信息類。

1.灌區(qū)數(shù)據(jù)類。灌區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)專業(yè)類分為灌區(qū)基本信息、灌區(qū)需水基本信息、灌區(qū)用水計劃申報、灌區(qū)供水及用水信息、灌區(qū)效益信息等5個主題類。這5個主題類共分為23個類別的動、靜態(tài)信息。具體如表1所示。

表 1 灌區(qū)數(shù)據(jù)信息分類

2.水調(diào)數(shù)據(jù)類。水調(diào)業(yè)務(wù)專業(yè)類分為水調(diào)基礎(chǔ)信息、用水計劃申報、用水計劃下達、引水日報、調(diào)水調(diào)沙期間引水日報等5個主題類。這5個主題類分為24個類別的動、靜態(tài)信息。具體如表2所示。

表 2 水調(diào)數(shù)據(jù)信息分類

五、結(jié)論

本文，筆者提出了引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息的分類和組織方法。引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息包括灌區(qū)數(shù)據(jù)類、水調(diào)數(shù)據(jù)類2個業(yè)務(wù)專業(yè)類，共涉及10個主題，47個動、靜態(tài)信息。引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水交換信息分類方法及分類結(jié)果，是河南引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水水量精細調(diào)度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對河南水量調(diào)度信息化建設(shè)具有十分重要的意義。

國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目“黃河下游引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水信息交換平臺示范”（2008GB23320439）。