水務數據治理的探索與實踐探索報告
當前水務工作進入高質量發展新階段，數字孿生流域建設成為推動實現水務治理體系和能力現代化的重要抓手。數字孿生流域的本質是對物理流域全要素和水務治理管理活動全過程進行數字化映射及智能化模擬，關鍵是打造一個堅實可靠的數據底板，體系化開展數據治理工作是形成高質量數據底板的前提和基礎。
水務數據是支撐水務業務管理和決策的核心，由於來源廣泛、體量巨大、類型複雜、存儲多樣等原因，各類水務數據往往存在一數多源、權責不清、質量不高、標準不統一、無法有效關聯等問題，如同一水庫特徵水位值、河流信息在不同系統中數據不一致，水務對象空間座標系統、高程系統不統一，“排放口”在水利、住房和城鄉建設、生態環境等部門定義不一致等。如果缺少數據治理，數據價值將無從談起。低質量數據導致低效率工作，數據孤島制約業務協同。
隨着水務數據影響數字孿生建設效益的問題愈發凸顯，數據治理工作關注度日益提高，已有一定的研究探索和試點。雍熙等以水庫為對象開展數據治理研究，基於數據倉庫和中台技術，構建以基礎層、明細層、專題層為框架的數據資源體系，在統一的數據資源體系基礎上開展數據應用。xx提出水利數據治理xx個流程步驟，包括數據資源調查與梳理、資源目錄建設、水利數據庫建設、數據資源彙集、數據資源治理、數據管理平台和運行環境建設。xx探討了水資源靜態、動態多源數據匯聚的方式，並按照數據規整、邏輯判斷、數據清洗、數據建模的流程完成從數據接入到治理的過程，最後通過建立數據關聯關係，實現對水資源多元數據的融合與檢索。xx面向防洪“四預”領域，圍繞數據採集整編、多源異構數據匯聚、多維多尺度數據融合、業務信息資源庫構建、數據可視化、數據服務、數據共享等方面提出數據底板建設框架和主要技術路線。目前關於水務數據治理的研究主要集中在技術實現領域，且僅涉及部分數據類型，缺乏全面性、系統性數據治理體系的梳理和實踐應用。為此，本研究以xx市水務治理為例，從問題發現、目標提出、框架設計、實踐路徑等方面進行水務數據治理的探索與實踐。
一、數據治理目標
xx市智慧水務開展“一體化、集約化”頂層設計以前，信息化建設呈現煙囱式、孤島式特點，主要是基於業務條線垂直運作、單部門內循環的模式，以解決單一業務問題為目標建設應用系統，涉及的數據歸集、治理、應用較為片面局部，難以發揮組織數字化轉型的效益。
傳統的信息化建設模式面臨轉型突破的挑戰與契機，須樹立系統工程思維，系統性開展數據治理，從底層打破數據孤島，以統一標準提升數據質量，形成可靠的數據底板，方可統一支撐各類業務場景，進而形成“用數據説話、用數據管理、用數據決策、用數據創新”的管理新模式，推動業務協同。
基於以往信息化建設的問題與形勢，xx市智慧水務建設明確以數據治理為核心，基於一數一源的原則，以打造數字孿生水務為目標，業務需求為導向，數據資產為核心和紐帶，構建水務數據生產、歸集、清洗、融合、服務、應用的一體化治理鏈條，構建管理體制健全、標準規範統一、質量安全可靠、協同平台高效的綜合保障機制，形成“全要素歸集、全過程管理、全方位共享、全場景應用”的高質量數據治理體系，建立統一的基礎、監測和業務專題等數據集，形成語義精準、定義規範的水務資產數字化表達，以及邏輯清晰、要素精準的水務數據脈絡圖，融入城市級、流域級數字底座，為業務轉型創新及跨部門協同聯動奠定堅實的數據基礎。
二、數據治理框架
水務數據治理框架一般包括數據源、平台工具、數據服務、融合應用、數據資源和標準體系等方面。通過大數據平台工具完成數據源採集、集成、加工等流程，構建水務數據資源體系，基於數據中台提供的數據資源，搭建各類水務業務場景。根據xx市水務數據治理目標，結合業務實際，借鑑國內外ICT（信息與通信技術）數據治理方法論，xx市水務局搭建了“xx+xx+N”的水務數據治理總體框架。
xx市水務局的數據治理框架總體上由匯聚多源數據的數據生產層、存儲數據的數據資產層、治理和管控數據的數據治理層及最上方的數據應用服務層組成，具體分析如下：
（一）數據生產層。數據生產層按數據來源主體、產生方式、數據類型等不同角度進一步細分。涉水數據來源主體主要有市區水務部門、供排水企業、生態環境局、氣象局、規劃和自然資源局等部門，產生方式主要有水位站、水質站、流量站等自動監測及人工填報等方式，數據類型主要包括結構化表格、文本、圖片視頻等。
（二）數據資產層。數據資產層是整個治理框架的核心。通過深度分析xx市水務的業務特徵，數據資產層分為以下xx類數據資產：a.基礎數據，分為江河湖泊、水務工程、監測站（點）和其他管理對象xx種類型，共xx個大類xx個水務對象小類；b.監測數據，包括河道、水庫湖泊、堰閘、泵站等水文（流量）xx類監測數據；c.業務數據，按不同業務類別分為“六水共治”、工程管理、政務運行等N個數據集，實現對數據資產的合理劃分與分類管理。
（三）數據治理層。數據治理層也是治理框架的核心，主要涵蓋生產—歸集—清洗—融合—服務—應用一體化治理鏈條，以及體制機制、標準規範、質量安全、協同平台綜合保障機制，結合xx市水務現有體制制定相應規範和標準，建設相關管控與協同平台，形成xx套數據治理體系，對歷史數據和後續新增數據進行有效治理。
（四）數據應用服務層。數據應用服務層是在數據歸集、治理的基礎上形成的可用於支撐xx市水務局各類業務的數據資源池和服務枱，為各類業務場景提供清潔可靠、一數一源的水務數據。
三、數據治理路徑與方法
根據xx市水務數據治理目標和框架體系，治理路徑推進思路如下：通過制定技術標準規範，建立水務資產“一物一碼”管理模式，明確權責關係，並通過一體化數據治理平台固化相應規則，構建可貫穿數據生產、歸集、清洗、融合及對外服務全過程的治理體系，從規範性、完整性、準確性、實時性等方面提升數據質量，打破數據孤島，強化數據關聯關係挖掘和分析，為業務場景建設提供“數出一孔”的數據底座。
數據治理路徑具體包括以下xx個步驟：
（一）制定標準規範。在遵循SL/Txx—xx《水利對象分類與編碼總則》、SL/Txx—xx《水利數據目錄服務規範》、SL/Txx—xx《水利一張圖空間信息服務規範》等行業標準規範的基礎上，結合xx市實際，編制水務對象分類與編碼、數據存儲和傳輸等標準規範；印發管理要求，明確各類數據數源主體及審核流程；同時按照“數據不出底座，使用者不擁有數據”的原則，明確要求水務行業應用場景必須基於水務大數據中心開展建設，確保水務數據一數一源，初步形成水務數據治理技術和管理保障體系。
（二）搭建一體化數據治理平台。搭建覆蓋數據歸集、清洗、融合及對外服務的數據治理一體化支撐平台，打造基於GIS+BIM融合技術的數據可視化呈現平台，建設基礎、監測數據管理平台，對全xx市水務基礎、監測、業務等數據資產進行統一歸集和治理，內置數據權責關係，對發現的數據問題進行跟蹤和處置，保證數據一數一源及準確性；形成xx市水務一張圖，彙集呈現全市水務對象信息；統一發布數據資源目錄和服務接口，向上級行業主管部門、全市各行業提供統一標準的水務數據服務。
（三）融合城市數據底座。依託xx市統一的CIM（城市信息模型）平台，基於城市地理空間數據、涉水基礎要素和監測數據等信息資源，建設數字孿生水務基礎底板，可為數字孿生城市提供準確規範、邏輯清晰的水務數據集，為跨部門涉水業務協同和聯動奠定數據基礎，將水務管理深度融入城市治理。
（四）建立數據與業務雙輪驅動機制。一方面，信息化部門通過構建一體化的數據治理平台，內置數據權責關係，統一數據調用機制，驅動各業務部門參與數據底板的建設，持續更新、維護、使用數據；另一方面，通過典型業務場景的構建倒逼數據底板持續完善，構建水環境達標、水量平衡、水旱災害防禦等核心業務場景，通過業務場景數字化目標的實現反向推動各業務部門、上下級機構完善數據採集體系，提升數據質量，增強數據共建共享意識。
四、數據治理成果及成效
目前，xx市水務局初步建成數據底座版，整合歸集已有普查成果和數據資源，以統一的數據標準及管理規則初步完成全市“河、庫、廠、網、站、線”等xx個大類xx個小類約xx個重點水務對象基礎數據歸集和治理，匯聚了全市各涉水部門水、雨、工情約xx個測站的實時監測數據，改變了以往數據煙囱式分散存儲於xx餘個不同應用系統的情況，初步解決了數據不同源、不可信、不維護的問題。基於全市CIM平台底座，圍繞水務對象關聯關係構建水務一張圖，對外共統一提供了xx項水務數據服務，有力推動了數據共享從“數據搬家”向“產品服務”模式的轉變，提升了數據服務應用效率。構建的xx市水務一張圖如圖xx所示。
數字底座的建設為xx市區水務部門、供排水企業提供了統一平台工具，以供更新維護、使用數據，確保水務數據一數一源，釐清數據權責關係，規範數據標準，提升數據質量，助力業務人員提高數據統計工作效率。數據底座的建設也為數字化業務場景的搭建奠定了堅實的數據基礎，有效支撐了以下業務
管理：
（一）水安全。通過匯聚全市雨、水、工、險情數據，並建立河流、水庫、水閘、泵站等水務對象空間拓撲關係，打造水旱災害防禦場景，初步實現了水庫、河道、內澇風險分析，為水旱災害防禦形勢研判提供了支撐。
（二）水資源。通過匯聚全市“取、供、用、耗、排”水循環全鏈條各部門水量數據，打造了水量平衡場景，支撐了水量平衡相關業務的聯動和協同，推動了用水效率的提高。
（三）水環境。通過建立河流、水質淨化廠、重點排口等水環境要素監測和關聯分析的數字化表達，打造水環境達標場景，有效支撐生活污水收集率、進廠BOD（生化需氧量）質量濃度、優良河長穩步提升。
數據治理是數字孿生流域（水務）建設的核心，是實現水務業務數字化轉型的基礎，數據治理體系包括數據生產層、資產層、治理層和應用服務層。數據治理可分為制定數據標準規範、搭建一體化數據治理平台、融合城市數字底座及建立數據與業務雙輪驅動機制等步驟。xx市智慧水務通過體系化數據治理，建立了統一的基礎、監測和業務專題等數據集，形成了水務數據資產，可為水務業務工作提供數據基礎和依據。
現階段數據治理主要以數據清洗、確保數據的正確性和唯一性為主，隨着水務數據資產庫的不斷富集、累積，下一步可探索數據關聯關係的挖掘和分析，逐步提升數據賦能業務決策的能力。