《河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)同化技術指南編制說明》

《河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)同化技術指南》

（征求意見稿）

編制說明

《河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)同化技術指南》編制組

二〇二三年八月

—、編制背景、目的和意義

2014年，習近平總書記站在國家安全和戰(zhàn)略全局的高度提出“十

六字”治水思路，踐行“十六字”治水思路，建設數(shù)字中國，必須統(tǒng)

籌推進水利業(yè)務與信息技術深度融合，通過智慧水利建設提升水利數(shù)

字化、網(wǎng)絡化、智能化水平，驅(qū)動水利現(xiàn)代化發(fā)展，提高國家水安全

保障能力，更好地支撐我國社會主義現(xiàn)代化建設，實現(xiàn)治水為民、興

水惠民。2021-2022年，包括《關于大力推進智慧水利建設的指導意

見》、《“十四五”期間推進智慧水利建設實施方案》、《智慧水利建設頂

層設計》、《“十四五”智慧水利建設規(guī)劃》等一系列國字號文件先后頒

布，有力地推動了行業(yè)發(fā)展。2023年國務院正式印發(fā)《國家水網(wǎng)建設

規(guī)劃綱要》，2021年在水利黨組書記、部長李國英提出將智慧水利建

設作為推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的六大實施路徑之一，并要求以數(shù)

字化、網(wǎng)絡化、智能化為主線，以數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準化

決策為路徑，全面推進算據(jù)、算法、算力建設，加快構建具有預報、

預警、預演、預案（以下簡稱“四預”）功能的智慧水利體系。

隨著信息化基礎建設快速推進，水環(huán)境監(jiān)測手段的提升，天地空

一體化監(jiān)測體系和水網(wǎng)建設的逐步建立和完善，海量數(shù)據(jù)被收集和存

儲。智慧水利體系中需要從氣象、水文、水溫等數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中獲取信息

為未來的水環(huán)境做出判斷，實現(xiàn)“四預”功能。然而，海量數(shù)據(jù)的獲

取之間的可能相互補充，但也可能存在相互矛盾、冗余的問題，同時

水環(huán)境數(shù)學模型作為“四預”功能中智慧化模擬、精準化決策的核心，

但是受數(shù)據(jù)及模型技術的限制，一面是驅(qū)動的模型的大量未清理的數(shù)

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據(jù)產(chǎn)生的困擾，一方面模型輸入和自身參數(shù)等的不確定性引發(fā)的誤差

及系統(tǒng)失真，為對水環(huán)境科學有效的管理帶來困擾與阻礙。

對多源數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行融合，運用數(shù)據(jù)驅(qū)動的河湖水質(zhì)模型對

水環(huán)境做中短期預報預測，是面向智慧水利的迫切需求。河湖水環(huán)境

多源數(shù)據(jù)同化技術體系的建立和完善，提升管理部門“四預”水平，提

高河湖水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)管與保護能力有著及其重要的意義。

二、編制過程

2022年4月，中華環(huán)保聯(lián)合會正式批準立項《河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)

同化技術指南》團體標準。

2022年8月，完成河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)同化技術流程及多源數(shù)據(jù)同

化分析等工作。

2023年4月27日，中華環(huán)保聯(lián)合會線上組織召開了《河湖水環(huán)

境數(shù)據(jù)同化技術指南》團體標準編制啟動會議，成立了標準編制組，

長委水文局、黃河設計有限公司、中水珠江設計公司、中水北方、云

南省水利設計院、武漢大學、南昌工程學院、中水東北公司、廣西環(huán)

科院、浙江省水利水電勘測設計院等共同討論了河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)同化

技術有關實踐情況，對標準的編制方向及編寫架構進行了初步探討，

并對編寫任務進行了初步分工。

2023年7月23日，中華環(huán)保聯(lián)合會線上組織召開了《河湖水環(huán)

境數(shù)據(jù)同化技術指南》（征求意見稿）技術審查會，來自生態(tài)環(huán)境部

環(huán)境規(guī)劃院、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境標準研究所、清華大學、中國環(huán)科院、

北京市環(huán)科院、北京師范大學、中科院生態(tài)環(huán)境中心、北京市水務局

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等單位的專家參加了會議并成立了專家組，與會專家對本標準內(nèi)容逐

項進行了審核討論，最后一致同意標準文本通過技術審查，并提出了

相關完善意見和建議。

目前，按照專家意見，本標準編制組在逐項核對、討論優(yōu)化等工

作基礎上，經(jīng)不斷修改完善，形成了本征求意見稿。

三、標準編制原則和主要內(nèi)容

3.1編制原則

1、本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標

準化文件的結構和起草規(guī)則》的要求進行編寫。

2、參照相關法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學

性、適用性和可操作性。

3.2標準主要內(nèi)容

本標準主要針對河湖數(shù)據(jù)同化技術、流程及結果評估等進行了

規(guī)定，包括如下主要技術內(nèi)容：適用范圍、規(guī)范性引用文件、術語

和定義、數(shù)據(jù)同化算法、數(shù)據(jù)同化技術流程、數(shù)據(jù)同化效果評估以

及附錄。

四、涉及專利情況

本標準不涉及任何已有的專利內(nèi)容，與國家及行業(yè)其他標準無知

識產(chǎn)權和專利沖突。

五、預期效果

本標準對河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)同化技術的實施流程、技術方法、效果

評估等進行了規(guī)范和指導。本標準的實施能夠推進算據(jù)、算法、算力

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建設，實現(xiàn)對水環(huán)境管理中的數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準化決策，

提升水環(huán)境模型的核心功能，推動智慧水利行業(yè)的發(fā)展。

六、同類標準對比

目前，涉及河湖水環(huán)境數(shù)據(jù)同化技術，未見同類技術標準。

七、重大分歧意見