河南引黃灌區農業用水交換平臺特征及分類研究*

黃河水利科學研究院 李士杰 董年虎 詹小來 徐路凱

河南引黃灌區農業用水交換平臺特征及分類研究*

黃河水利科學研究院 李士杰 董年虎 詹小來 徐路凱

一、研究背景

自1952年人民勝利渠灌區建成以來，河南省已建成并發揮效益的引黃灌區有28處，黃河水資源已成為河南省沿黃地區工農業生產的重要保障。

1999年3月，河南黃河水量實行統一調度，確保了黃河連續10多年不斷流，在水量連續偏枯的情況下，最大限度地滿足了沿黃地區城市生活和工農業用水的需求，取得了顯著的經濟、社會和生態效益。

盡管成功實現了河南境內黃河干流水資源的統一調度和管理，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，由于管理體制的原因，造成黃河水資源在管理、配置和使用等環節造成信息鏈脫節。至今，引黃灌區農業需水、配水、用水等信息的管理和存儲沒有一個標準的交換平臺，制約了灌區信息及時與黃河水資源管理部門的信息交流，影響了黃河灌區的農業配水工作，所以說河南黃河水資源統一調度沒有實現真正意義上的黃河水量的精細調度。

2008年，筆者單位承擔了國家農業轉化資金項目“黃河下游引黃灌區農業用水信息交換平臺示范”，并以河南省部分引黃灌區和黃河水量調度單位作為試點，通過該項目的實施構建了“河南引黃灌區農業用水信息交換平臺”。為此，開展了河南引黃灌區農業用水信息交換平臺信息的分類研究。

二、引黃灌區農業用水信息及其特征

“河南引黃灌區農業用水信息交換平臺”是一個基于河南引黃灌區農業用水信息管理的一個系統，系統涉及河南引黃灌區管理部門（28個單位）、河南黃河水量調度管理部門（20個省、市、縣三級管理部門），從業務層面系統涉及引黃灌區需用水信息管理、河南黃河水量調度信息管理。如何有效分類組織河南引黃灌區農業用水信息是“河南引黃灌區農業用水信息交換平臺”開發的前期基礎性工作，也是系統開發成功的關鍵。

1.引黃灌區農業用水信息。引黃灌區農業用水信息應涵蓋引黃灌區農業需水、配水和用水等各個環節，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。人類活動產生的信息，如工程運行、配水、用水等。

與引黃灌區農業用水息息相關的各類信息有引黃灌區基本情況、農業種植結構、灌溉制度、引黃涵閘工程、引水渠道、用水計劃指標、逐日引水量等信息。這些信息，有些屬于靜態信息，如引黃灌區基本情況、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，如農業種植結構、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信息、再生信息和元信息。如引黃灌區水利工程的原始數據、工程運行的動態數據、管理中的基本數據等均為基本信息范疇。再生信息是對基礎信息通過特定的處理方法、模型等手段產生的信息，如分河段、分地市統計的年引水量信息等。元信息是信息分析過程獲得的有關結論和描述，其目的在于指出信息獲取的途徑，如引黃灌區基礎信息分類目錄、數據字典等。

2.引黃灌區農業用水信息的特征。引黃灌區農業用水信息的特征強調了農業用水這一范疇，具有較強的針對性，并具有下列特征。

（1）引黃灌區農業用水信息是直接從涉水專業領域各種事物抽象所形成的初始認識成果。引黃灌區農業用水信息來源于客觀事物，又能直接重現客觀事物。

（2）引黃灌區農業用水信息是原始的信息資源，是對引黃灌區農業用水信息的收集、存儲和處理所產生再生信息，重現客觀事物內在的運動規律和相互聯系。

（3）再生信息來源于引黃灌區農業用水基礎信息，是對基礎信息處理的結果，是對引黃灌區農業用水信息的分析和提取，再生信息的提取依賴對特定基礎信息的處理。

（4）引黃灌區農業用水信息種類多、關系復雜，需要分析研究灌區農業用水信息的中介信息，其目的是由中介信息描述引黃灌區農業用水信息的分類組織方法，并且為引黃灌區農業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農業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，可以按照專業來劃分，也可以按照信息是否隨時間變化的特性，分為靜態信息、動態信息、可變信息；或者先把信息劃分為靜態、動態、可變信息，再按照專業加以區分。

根據引黃灌區農業用水信息管理的范疇及其特征，本次信息組織采用業務專業分類組織、主題組織、動靜態組織相結合的方法進行分類組織，按照業務專業、主題、動靜態3個分類層次，對系統平臺信息進行分類，然后對每個動靜態信息類分析提取信息屬性集，描述包含的信息內容。信息分類層次如圖1所示。

1.業務專業類。業務專業類是按照平臺業務實際應用需求進行劃分，分為灌區數據類和水調數據類2大類。

2.主題類。主題類是按照業務數據類別涉及專業信息類別，對某個業務專業類再抽取若干個主題進行分類組織。主題的確定結合引水利領域的習慣，同時考慮信息的關聯程度，在有關聯的信息集合中提取主題。

（1）灌區數據業務類分為灌區基本信息、灌區工程信息、灌區需水基本信息、灌區用水計劃申報、灌區供水及用水信息、灌區效益信息等6個主題類。

（2）水調數據業務類分為用水計劃申報、用水計劃下達、引水日報、調水調沙引水日報等4個主題類。

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

（1）靜態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，如灌區基本情況、引黃涵閘基本情況等，均列入靜態信息范疇。

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

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

靜態和動態的信息類是平臺信息的主要內容，再生信息類屬于根據應用要求衍生的信息，是人為組織和產生的信息。

4.信息屬性析取。對每個靜態或動態類進行信息屬性集的分析提取，描述信息類所含的信息內容和概念，需要根據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、信息分類結果

按照業務專業類別、主題、動靜態3個層次，對平臺信息進行分類與組織。分類結果主要包括灌區數據類和水調數據類2個業務專業類，共涉及10個主題類、47個動靜態信息類。

1.灌區數據類。灌區數據業務專業類分為灌區基本信息、灌區需水基本信息、灌區用水計劃申報、灌區供水及用水信息、灌區效益信息等5個主題類。這5個主題類共分為23個類別的動、靜態信息。具體如表1所示。

表 1 灌區數據信息分類

2.水調數據類。水調業務專業類分為水調基礎信息、用水計劃申報、用水計劃下達、引水日報、調水調沙期間引水日報等5個主題類。這5個主題類分為24個類別的動、靜態信息。具體如表2所示。

表 2 水調數據信息分類

五、結論

本文，筆者提出了引黃灌區農業用水信息的分類和組織方法。引黃灌區農業用水信息包括灌區數據類、水調數據類2個業務專業類，共涉及10個主題，47個動、靜態信息。引黃灌區農業用水交換信息分類方法及分類結果，是河南引黃灌區農業用水水量精細調度的基礎數據，對河南水量調度信息化建設具有十分重要的意義。

國家農業科技成果轉化資金項目“黃河下游引黃灌區農業用水信息交換平臺示范”（2008GB23320439）。