水文數據主要包括地表水、地下水、水質數據和河、湖地形等相關屬性數據，包括原始監測數據、整彙編成果數據和統計分析成果及套用支撐數據。水文資料庫是指以電子計算機為基礎的水文數據存儲檢索系統，它是整個水文信息處理系統的重要組成部分，是現代化資料庫管理技術在水文領域的套用。利用電子計算機的功能把水文測站上蒐集到的歷史和實時的水文資料輸入資料庫內，通過多種輸出方式和加工處理技術迅速準確地向廣大用戶提供服務。
基本介紹
- 中文名：水文數據集
- 外文名：Hydrological data set
- 地位：是一切水事活動決策的依據
- 優點1：數據的可讀性和可靠性增強
- 優點2：數據的冗餘減少
- 套用範圍：國家水文資料庫建設、水文研究
簡介,我國水文資料庫的發展,早期探索階段,建庫準備階段,大規模建設階段,資料庫新技術套用階段,類型,按服務對象和適用範圍分類,按系統設定形式分類,按管理技術分類,
簡介
20世紀50年代中期以前，計算機主要用於科學運算，尚無專用的數據管理軟體。50年代後期至60年代中期，檔案系統開始用於數據管理。60年代後期，數據管理技術逐步成熟，消除了檔案系統不能描述數據之間相互關係的缺點，資料庫技術便在各方面推廣套用。80年代初期以來，則向著分散式資料庫的方向發展。
各國已建成的水文資料庫，大致具有以下功能：①以文獻為主的資料庫，如美國的水文數據交換系統和環境數據檢索系統，庫中只存目錄，向用戶提供資料出處和存放地點，而不向用戶提供具體數據；②以資料為主的資料庫。如法國水文資料庫、加拿大水質資料庫，向用戶提供水文方面的數據，而不承擔複雜的數據處理。③具有邏輯功能的資料庫。如美國地質調査局的水文資料庫、原蘇聯地表水資料庫、捷克水文資料庫等，都具有多種功能。
美國地質調査局水文資料庫系統的地下水和用水數據曾利用比較簡單的層次型資料庫，以後改用檔案系統。該系統原為集中式，經過十幾年的使用，認為數據過分集中，地方使用不便，耗時耗資巨大，於20世紀80年代初改成了分散式資料庫，但檔案系統仍保持不變。
我國水文資料庫算建情況：1983年起，中國水利電力部水文水利調度中心與水利電力部所屬有關單位協作，進行水文數括庫的調查研究和專題試點工作。根據中國國情並借鑑外國經驗，採用分散式水文資料庫系統，使之成為國家防汛指揮系統和工程信息的重要組成部分，即在北京建立全國水文資料諮詢中心，各流域和省、自治區、直轄市相應建立水文資料庫，逐步連成全國性計算機網路，進行遠程檢索、信息交換。此外，為配合中央一級防汛水文情報預報的需要，在水利部內基本建成水文情報預報專用性資料庫 。
我國水文資料庫的發展
我國水文資料庫的發展大致經歷了以下4個階段：
早期探索階段
上世紀80年代，全國水文系統引進了PDP11以及VAX系列計算機，有些單位便開始探索運用計算機系統存儲水文數據，為防汛工作服務。原水利部水調中心在PDP 11/44計算機上套用DTR軟體錄入主要河流水文特徵統計資料，進行了建立水文資料庫有益探索和套用。
建庫準備階段
1986年，水利部水文局提出了建設全國水文資料庫的構想，用來存儲經過整編的基本水文資料，並選擇有關單位進行試點，開始進行全國水文資料庫的建設技術準備。當時的指導思想是：全國水文資料庫系統為分散式體系結構的資料庫系統，即由中央一級節點、省（自治區、直轄市）及流域機構二級節點和地（市）三級節點組成。二級節點作為存儲數據的實體優先開發套用。在實施過程中確定為分階段實施，遵循邊建庫邊服務的原則。主要工作包括：
（1）測站編碼；
（2）資料庫表結構；
（3）標識符表；
（4）錄入格式標準和其他標準；
（5）試點研究。
大規模建設階段
1990年後，由於各地水文年鑑停刊，整編後的水文資料庫方式保存和檢索，促進了各地水文資料庫建設。此後，原水利部水文司要求各建庫單位在2000年前實現基本建成的目標，即數據裝載量應達到本級節點2000年前數據總量80%以上，錄入誤碼率小於萬分之一，有相應的查詢檢索服務系統。由於計算機、資料庫和網路技術快速發展，計算機（伺服器）性價比大大提高，原購置的VAX機已不適應建庫和服務的要求，此後大多數建庫單位選用了中低檔微機伺服器和Sybase等資料庫管理系統作為水文資料庫基本硬、軟體。1997-1998年，開發了基於C/S結構的查詢檢索軟體，並在全國逐步推廣套用。該軟體具有單（多）站、單（多）項等系列數據以站、表、年方式查詢檢索；有數據檔案、數據表格檔案、圖形等多種輸出或顯示方式；整編數據自動裝載；數據自動校核等功能。軟體界面友好，使用方便，查詢速度較快。一些單位在水文資料庫建設的同時，還初步研究開發了實用性較強的套用軟體，如“實時洪水監視與對比分析”，“大水年洪水對比分析”，“等雨量線圖繪製”，“站網信息圖構建”等；並通過廣域網，對異地查詢檢索進行檢索。
到2002年，全國已有90%的省（自治區、直轄市）和流域機構二級節點套用微機伺服器和Sybase等管理系統，達到了基本建成的要求，具備了一定的對社會服務的能力，改變了以前手工處理、刊印保存、手工檢索服務的方式，提高了套用服務能力，取得了較明顯社會和經濟效益。但是，中央一級和地（市）三級節點資料庫系統的建設未能起步。
資料庫新技術套用階段
該階段（2002年至今）隨著水利部“關於公共提供公益性水文資料的通知”的檔案下發，國家防汛抗旱指揮系統信息廣域網建成以及計算機、資料庫技術的發展，使得原來構架的分散式全國水文資料庫系統建設變為可能。水利部水文局和部分流域、省水文單位都在積極探索滿足當前套用需要的水文資料庫系統建設，並做了大量的技術準備工作，主要包括：
（1）構架一個完整的水文資料庫系統；
（2）高級資料庫技術套用探索性研究；
（3）新技術標準頒布實施；
（4）數據共享試點
類型
按服務對象和適用範圍分類
水文資料庫的類型按服務對象和適用範圍可分為通用資料庫和專用資料庫兩類。
（1）通用水文資料庫主要存儲歷年基本水文數據，如原始實測數據、簡單加工數據、資料整編後的數據等，為水文系統和有關部門廣大用戶提供服務。
（2）專用水文資料庫主要存儲實時數據或二次加工處理和分析計算數據，根據某類專業要求，為特定用戶提供服務，如水文情報預報專用庫、工程水文計算專用庫等。
按系統設定形式分類
按系統設定形式可分為集中式資料庫和分散式資料庫兩類。
（1）集中式水文資料庫是在全國集中建立一個較大的資料庫，各地用戶通過網路進行査詢檢索。
（2）分散式水文資料庫只在全國建立一個諮詢協調中心，存儲目錄索引，起著協調用戶査找數據出處的作用，而在各地相應建立若干資料庫，收集信息，分散存儲，連成網路，數據共享。
按管理技術分類
按管理技術可分為檔案系統（又稱檔案結構型資料庫）和數據結構型資料庫兩類。
（1）檔案系統一般比較簡單，容易使用，其特點是數據非結構化，只需描述數據本身特性，而不描述數據之間的相互關係。按檔案組織形式，還可分為順序檔案、相對檔案、索引檔案、順序索引檔案等類型。
（2）數據結構型資料庫的全部數據是統一數據結構下的有機整體，既描述數據本身的特性，又描述數據之間的相互關係。按數據模型的不同，還可分為層次型、網狀型、關係型等類資料庫。
