來源:黃河網(wǎng)
編者按:物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為水資源水環(huán)境現(xiàn)代化管理實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了良好機遇:物聯(lián)網(wǎng)提供了透明感知水資源水環(huán)境情勢的技術(shù)手段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以快速獲取海量的水資源水環(huán)境數(shù)據(jù);大數(shù)據(jù)技術(shù)則為水資源水環(huán)境管理提供決策支持,而數(shù)據(jù)資源整合共享是大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的前提。
水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)資源整合共享,橫跨眾多行業(yè)、部門、機構(gòu)、企業(yè)、社會團(tuán)體,不僅涉及到利益、產(chǎn)權(quán)、技術(shù)、安全,更涉及到管理機制、法律法規(guī)制度、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系等,是極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其推進(jìn)將遇到許多挑戰(zhàn)。法國的水資源水環(huán)境信息整合共享與服務(wù)管理,在法律法規(guī)、組織管理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)生產(chǎn)和增值服務(wù)等方面取得了良好成效,本文介紹其經(jīng)驗,期望對我國或者流域尺度的水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)資源整合共享工作有所裨益。
“水資源是人類生存的最基本條件,是人類共同的財富;保護(hù)水資源水環(huán)境必須采取共同的行動。”這一理念在歐盟各成員國早已成為共識。在歐洲各國的歷史上,水資源水環(huán)境曾因人類不當(dāng)?shù)纳詈蜕a(chǎn)活動而受到極大傷害,即使在當(dāng)代社會,仍然面臨著各種潛在的危險和挑戰(zhàn)。為使水資源水環(huán)境達(dá)到并保持良好狀態(tài),2000年歐盟頒布了《歐盟水框架指令》,要求各成員國采取一致的行動,建設(shè)歐盟水信息系統(tǒng),實現(xiàn)相關(guān)水資源水環(huán)境信息的整合共享利用!
在歐盟統(tǒng)一的框架下,法國政府和相關(guān)組織為加快水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)的公開、共享和增值利用,搭建了法國國家水信息系統(tǒng),有效推動了水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)在科學(xué)研究、生產(chǎn)生活、政策制定和評價、公共管理、水生態(tài)修復(fù)等方面的應(yīng)用。
法國眾多的部委、局署、公私科研機構(gòu)、公私企業(yè)、協(xié)會,均參與了國家水信息系統(tǒng)的建設(shè)。包括環(huán)境部下屬的水資源和生物多樣性管理署、災(zāi)害防護(hù)總署、可持續(xù)發(fā)展總局、26個地方環(huán)境保護(hù)局、100多個水資源管理綜合服務(wù)局,以及健康保障部和農(nóng)業(yè)漁業(yè)土地資源部;國家水資源水環(huán)境辦公室(以下簡稱國水辦)、法國地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查局、法國海洋開發(fā)研究院、法國氣象局、國際水資源辦公室、法國國家度量和測試實驗室、法國電力、威立雅水務(wù)、法國國家認(rèn)可委員會等公立機構(gòu)、企業(yè)及協(xié)會。
目前,法國數(shù)百個數(shù)據(jù)庫中的水資源水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),包括地下水、河流水位及流量、近海域水、濕地、河流魚類、實時洪水預(yù)警、實時氣象警報、取用水、水質(zhì)、浴場水等14類數(shù)據(jù),實現(xiàn)了公開共享資訊服務(wù)。
法國水資源水環(huán)境信息整合共享開放利用,得到了政府的高度重視,具有良好的法律法規(guī)制度基礎(chǔ)和現(xiàn)實的迫切需求。早在20世紀(jì)70年代,人們已經(jīng)認(rèn)識到,長期積累的海量水資源數(shù)據(jù)是一筆巨大財富,但其分散、不一致、碎片化等問題,嚴(yán)重阻礙了共享和再利用。
為此,法國根據(jù)1992年頒布的《法國水法》,建立了國家水資源數(shù)據(jù)網(wǎng),有效推進(jìn)了水資源數(shù)據(jù)的共享,同時,把編制第一個國家水資源開發(fā)和管理總規(guī)劃需要的相關(guān)數(shù)據(jù)都上線公開。1993年,法國成立了國家水資源數(shù)據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理局,負(fù)責(zé)更新和發(fā)布水資源數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)。
特別是進(jìn)入21世紀(jì),歐盟和法國的相關(guān)法律法規(guī)不斷強化水資源水環(huán)境知識在公共水政策、公眾參與、透明公開等方面發(fā)揮的重要作用,為水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)的整合公開共享利用提供了根本保障。其中較為密切的法律法規(guī)有:2000年頒布的《歐盟水框架指令》、2001年生效的《Arhus公約》、2003年頒布的《法國水框架指令》、2004年納入《法國憲法》的《環(huán)境章程》、2006年頒布的《法國水和水環(huán)境法》、2007年制定的《格雷諾爾環(huán)境協(xié)議》!禔rhus公約》提出了環(huán)境信息公開制度的詳細(xì)規(guī)范,強調(diào)了公眾在環(huán)境問題上參與的重要性和獲取環(huán)境信息的權(quán)利。
法國水資源信息整合共享服務(wù)工作的開展和推進(jìn)采取統(tǒng)一組織、統(tǒng)一規(guī)劃、多方參與、分工負(fù)責(zé)、定期協(xié)商的方式,組織管理架構(gòu)可分解為3層:戰(zhàn)略層、管理層、實施層。
1.國家層面的戰(zhàn)略管理
國家層面跨越不同的部委。其中,環(huán)境部的水資源和生物多樣性管理署負(fù)責(zé)提出水資源信息系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo),國家可持續(xù)發(fā)展總局、災(zāi)害防治總署、健康保障部和農(nóng)業(yè)土地資源部等參加協(xié)商目標(biāo)的確定;根據(jù)國水辦的建議,水資源和生物多樣性管理署與可持續(xù)發(fā)展總署、災(zāi)害防治總署、健康保障部及農(nóng)業(yè)漁業(yè)土地資源部商定實施計劃,并負(fù)責(zé)各部際之間的協(xié)調(diào)工作。水資源和生物多樣性管理署每年至少召開1次相關(guān)方參加的工作推動會。
可持續(xù)發(fā)展總局所屬的統(tǒng)計觀測局與其他有關(guān)職能機構(gòu)合作,負(fù)責(zé)國家水信息系統(tǒng)和其他環(huán)境信息系統(tǒng)之間的共享協(xié)同?沙掷m(xù)發(fā)展總局的創(chuàng)新研究署下屬的地理信息部負(fù)責(zé)國家水信息系統(tǒng)與國家地理信息政策標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)。
國家水委員會負(fù)責(zé)對國家水信息系統(tǒng)進(jìn)行咨詢、督導(dǎo)管理。
2.國家層面的管理運行
國水辦負(fù)責(zé)國家層級國家水信息系統(tǒng)框架內(nèi)運行管理工作,對工作具體協(xié)調(diào)和支持,主要職責(zé)是:制訂國家水資源數(shù)據(jù)共享實施計劃,制定具體要開展建設(shè)的項目,負(fù)責(zé)國家水信息門戶的運行,并向水資源和生物多樣性管理署匯報工作;設(shè)立一個流域工作協(xié)調(diào)組及若干技術(shù)工作協(xié)調(diào)組。各流域委員會和水務(wù)管理局負(fù)責(zé)流域級的技術(shù)協(xié)調(diào)并支持國水辦的工作。
流域工作協(xié)調(diào)組有固定的專職人員,其中包括國水辦的水信息知識部主任,各流域國家水信息系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人,還有來自水資源和生物多樣性管理署及災(zāi)害防護(hù)總署的水利和自然災(zāi)害部、可持續(xù)發(fā)展總局的觀測統(tǒng)計部在內(nèi)的6個公立機構(gòu)的代表。協(xié)調(diào)組每季度至少召開1次會議,其下設(shè)有4個橫向聯(lián)絡(luò)組和若干業(yè)務(wù)專題組,組內(nèi)工作人員分別來自水資源和生物多樣性管理署及相關(guān)部門、流域委員會、區(qū)域和省級的相關(guān)公立機構(gòu)、各水務(wù)局、國水辦以及某個特定的科研機構(gòu)。
橫向聯(lián)絡(luò)組包括:(1)水資源地理信息組。負(fù)責(zé)制定和維護(hù)更新地表水和地下水相關(guān)的地理坐標(biāo)及位置數(shù)據(jù)。(2)促進(jìn)工作組。負(fù)責(zé)研究制定和開發(fā)利用數(shù)據(jù)資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保國家水資源數(shù)據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理局的目標(biāo)活動的執(zhí)行及國家水信息系統(tǒng)與其他環(huán)境健康信息系統(tǒng)之間的語義協(xié)同和互操作。(3)水資源信息增值利用工作組。負(fù)責(zé)水資源數(shù)據(jù)的增值利用和公開相關(guān)工作計劃執(zhí)行情況。(4)應(yīng)用促進(jìn)組。負(fù)責(zé)水資源信息系統(tǒng)框架內(nèi)各類信息應(yīng)用系統(tǒng)之間的協(xié)同。
針對水資源水環(huán)境的業(yè)務(wù)類別,設(shè)立了相應(yīng)的業(yè)務(wù)專題組,如水文測量組、水清潔處理組、非點源污染防治組等。這些專題組在國家水信息系統(tǒng)的框架內(nèi)負(fù)責(zé)研發(fā)各領(lǐng)域的知識處理方法、需求表達(dá)和相應(yīng)的應(yīng)用子系統(tǒng)。
3.實施計劃
在國家水資源信息框架內(nèi),為了保證相關(guān)工作的持續(xù)發(fā)展,分別制訂了國家級和流域級的多年實施計劃。國水辦負(fù)責(zé)組織制訂國家級實施計劃,水資源和生物多樣性管理署負(fù)責(zé)審批,每年要總結(jié)實施計劃執(zhí)行情況并向國家水委員會匯報,同時對實施計劃進(jìn)行必要的修正;流域級實施計劃由流域委員會的技術(shù)秘書處委任的項目負(fù)責(zé)人共同制訂,并經(jīng)流域委員會和水務(wù)管理局批復(fù)。
實施計劃主要確定年度需要完成的任務(wù)、成果形式、任務(wù)的組織推進(jìn)等。其涉及的內(nèi)容主要包括:與各類水資源水環(huán)境及水資源供給和水清潔公共服務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)采集、存儲、發(fā)布,如水生態(tài)系統(tǒng)的動植物群種、濕地、洪泛區(qū)的數(shù)據(jù);對水環(huán)境有影響的人類活動;國家水信息系統(tǒng)的管理機制,以及數(shù)據(jù)生產(chǎn)、入庫、處理、增值利用及分發(fā)機制;數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、信息服務(wù)接口方法及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等。國家水信息系統(tǒng)流域級實施計劃是國家級實施計劃的補充,而后者要根據(jù)不同流域的情況進(jìn)一步細(xì)化調(diào)整落實。
為保障國家水信息系統(tǒng)框架內(nèi)不同應(yīng)用間及與其他信息系統(tǒng)間在語義和技術(shù)上能夠互操作,也為了保障信息在不同應(yīng)用和系統(tǒng)中具有客觀性、可比性并且符合相關(guān)規(guī)范,國水辦負(fù)責(zé)組織制定了一系列的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)訪問處理方法標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)具有國家法規(guī)性質(zhì),相關(guān)方必須采用實施。
1.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的目的是確保在概念理解、發(fā)布共享、對象表述與地理定位等方面數(shù)據(jù)語義和處理技術(shù)方法的互操作。主要遵循原則是:歐盟空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)定、歐盟水信息系統(tǒng)框架的有關(guān)規(guī)定及相關(guān)國際互操作技術(shù)規(guī)范。具體內(nèi)容包括4個方面:(1)數(shù)據(jù)及其相關(guān)服務(wù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);(2)有關(guān)制定這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其使用的規(guī)則;(3)數(shù)據(jù)集分類及其范圍;(4)涉及數(shù)據(jù)生產(chǎn)、更新維護(hù)、發(fā)布和利用等管理方面的機制規(guī)則。
國家水資源數(shù)據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理局協(xié)助國水辦開展數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)工作。國家水資源數(shù)據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理局將水資源信息系統(tǒng)的10多個相關(guān)機構(gòu)組織起來形成1個數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作網(wǎng)絡(luò),協(xié)同開展工作,各機構(gòu)負(fù)責(zé)所在領(lǐng)域的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.數(shù)據(jù)訪問處理方法標(biāo)準(zhǔn)
國水辦圍繞以下幾類數(shù)據(jù)訪問服務(wù)制定了數(shù)據(jù)訪問處理的方法標(biāo)準(zhǔn):(1)對與水資源相關(guān)的活動或?qū)λY源產(chǎn)生影響的活動的表述刻畫及經(jīng)濟(jì)分析;(2)對人類活動產(chǎn)生的水資源水環(huán)境影響的分析;(3)對水資源水環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測;(4)對水資源水環(huán)境狀態(tài)的評估;(5)對洪水、洪災(zāi)及其造成的損失的描述表示;(6)水生態(tài)系統(tǒng)。
根據(jù)需要,國水辦還組織并資助有關(guān)科研機構(gòu)參與相關(guān)工作,主要包括:國家食品健康安全局、國家環(huán)境和工作健康安全局、國家地質(zhì)調(diào)查局、國家海洋資源開發(fā)利用研究院、國家工業(yè)環(huán)境及災(zāi)害研究院、水文觀測與洪水預(yù)報中心管理局等。這些科研機構(gòu)負(fù)責(zé)所擅長領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理訪問和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
法國圍繞水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、整合管理、增值服務(wù)等工作,建立了一套常態(tài)運行機制,并且已標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化。國水辦、流域委員會及流域管理局是數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理和增值服務(wù)的具體組織者和推動者,相關(guān)公私機構(gòu)是重要的參與者和貢獻(xiàn)者,也是受益者。
1.數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理
流域委員會和流域管理局負(fù)責(zé)組織相關(guān)的公共機構(gòu),采集生產(chǎn)環(huán)境觀測數(shù)據(jù),主要包括水質(zhì)、水生態(tài)系統(tǒng)、用戶的用水量、水環(huán)境壓力、河流水位與流量、地下水位及化學(xué)構(gòu)成等數(shù)據(jù)。采集途徑有:現(xiàn)地測量或觀測,采集水樣并在實驗室內(nèi)分析。數(shù)據(jù)生產(chǎn)獲取采用的觀測和處理方法必須符合數(shù)據(jù)及處理方法標(biāo)準(zhǔn),同時必須符合相關(guān)的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程包括數(shù)據(jù)集的質(zhì)量控制、元數(shù)據(jù)的建立、數(shù)據(jù)的入庫存儲等環(huán)節(jié)。
流域管理局對數(shù)據(jù)生產(chǎn)需要的相關(guān)成本費用進(jìn)行評估,并且作為國家財政預(yù)算的補充,對具體生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有關(guān)機構(gòu)提供經(jīng)費支持,而流域委員會對開展的有關(guān)前期工作提供必要的經(jīng)費資助。
另外,國家水信息系統(tǒng)也需要從其他信息系統(tǒng)中收集數(shù)據(jù),如氣象、飲用水分水測量站點、相關(guān)企業(yè)的污染物排放等數(shù)據(jù)。為此,國水辦將與數(shù)據(jù)的擁有者簽訂協(xié)議,明確數(shù)據(jù)的用途、獲取方式及相關(guān)規(guī)則,主要涉及健康部、農(nóng)業(yè)部、環(huán)境部等部委機構(gòu)。
2.數(shù)據(jù)庫管理及增值利用機制
國水辦負(fù)責(zé)國家水資源數(shù)據(jù)庫管理工作,制定數(shù)據(jù)入庫管理、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)發(fā)布規(guī)則。國家水資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可為其他信息系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)處理工具包,特別是對環(huán)境的數(shù)值模擬,提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。根據(jù)規(guī)定,法國國家水信息系統(tǒng)框架涉及的數(shù)據(jù)都將逐漸過渡到國家水資源數(shù)據(jù)庫中,并實施統(tǒng)一管理和發(fā)布利用。目前,法國水資源數(shù)據(jù)庫的管理有些尚分散在離數(shù)據(jù)生產(chǎn)者最近的機構(gòu)節(jié)點上保存,沒有進(jìn)入國家總庫。不過,現(xiàn)有的分散數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)應(yīng)用處理工具軟件都將逐漸被國家水資源數(shù)據(jù)庫代替,而將由后者提供用戶需要的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和增值服務(wù)。
水資源信息增值利用工作組協(xié)助國水辦具體定義應(yīng)該提供的水資源數(shù)據(jù)增值利用服務(wù),主要包括:水資源水環(huán)境有關(guān)數(shù)據(jù)序列;基于地圖的信息可視化工具;與水資源水環(huán)境相關(guān)的通用地圖符號的定義;標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語的定義;制定指導(dǎo)國家水信息系統(tǒng)的參與者開展增值應(yīng)用時保持和諧性和互補性的規(guī)則。同時,科研技術(shù)機構(gòu)也參加增值應(yīng)用的定義和實施工作。
國家水信息系統(tǒng)框架內(nèi)生產(chǎn)和融合整理的數(shù)據(jù)可通過Eaufrance主門戶、國家級各類業(yè)務(wù)門戶網(wǎng)站及流域機構(gòu)門戶網(wǎng)站構(gòu)成的網(wǎng)站群進(jìn)行發(fā)布和共享。通過流域機構(gòu)的門戶網(wǎng)站,可以訪問存儲在國家水資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的相關(guān)流域數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訪問的方式包括:利用元數(shù)據(jù)在線查詢、在線瀏覽訪問及下載;數(shù)據(jù)的形式有:圖表、影像地圖、文本報告、相關(guān)業(yè)務(wù)普查統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。根據(jù)《格雷諾爾環(huán)境協(xié)議》第27款的規(guī)定,所有觀測的水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)在1年后都應(yīng)允許在線訪問。
法國水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)共享與公開利用之所以能取得較大發(fā)展,主要原因有以下3個方面:(1)有比較全面的法律法規(guī)環(huán)境作為根本保障;(2)有完善的跨部門、跨行業(yè)、跨層級的常態(tài)化協(xié)調(diào)管理機構(gòu);(3)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制度、經(jīng)費支持及可行的實施計劃。當(dāng)然,法國在這方面仍然還有許多工作要做,如現(xiàn)實中也存在要完成一項公益的或基礎(chǔ)的科研課題,當(dāng)需要第三方數(shù)據(jù)時,即使是納稅人投資生產(chǎn)的數(shù)據(jù),也不得不讓數(shù)據(jù)擁有者加入課題,或者花費高昂的代價購買數(shù)據(jù)。
比較而言,我國水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)的整合共享、公開利用,與我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求還有很大差距。其中,最需要解決的問題包括:(1)制訂完善配套的法律法規(guī)制度、環(huán)境保障措施,并監(jiān)督落實;(2)建立橫跨部委、部門的協(xié)調(diào)管理機制;(3)建立跨部際的常設(shè)工作推動組織體系,長期組織推動國家水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)整合共享工作;(4)提供最基本的經(jīng)費保障。
美麗中國和生態(tài)文明建設(shè)的大幕已經(jīng)拉開,“三條紅線”、“水十條”正在大力推進(jìn),迫切需要建立統(tǒng)一的、公開共享的國家水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)平臺。在“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃框架下,水資源水環(huán)境數(shù)據(jù)資源的整合共享和公共服務(wù)已經(jīng)成為打開我國水資源水環(huán)境全面協(xié)調(diào)、科學(xué)發(fā)展之門的一把鑰匙。