全国水利一张图关键技术及应用-中国测绘地理信息学会

一、项目名称
全国水利一张图工程构建与应用
二、提名者及提名意见
提名者：
中国测绘地理信息学会
提名意见：
该项目充分发挥空间信息在水利工作中的基础性和支撑性作用，为保障第一次全国水利普查工作顺利进行，研发水利普查空间信息系统并在全国范围应用，首次摸清了我国水利家底；在此基础上，构建了与业务深度融合的全国水利一张图，为各级各类水利业务提供业务支撑，实现了地理信息技术在水利行业的广泛应用。

该项目提出了“分类一致、一体化组织、规则约束”的水利数据建模理论与方法，发展了水系要素约束引导下基于DEM的多源数据融合数字河网处理技术，研发了“数据多源、服务敏捷、应用弹性”的水利一张图信息服务平台，研究提出了“应用驱动、多级联动、智能发现”的信息更新方法，构建了统一标准规范和全过程安全保障支撑的水利信息化重大工程广泛应用地理信息技术的管理模式。

该项目获省部级科技进步特等奖2项，获发明专利8项、软件著作权15项，编写行业标准8项，出版著作5部，发表论文100余篇。

在全国各级水利部门得到大规模应用，服务了20多个重大工程
和各主要业务应用；同时在发展改革、测绘、农业、气象、军队等部门得到应用。

项目填补了我国重大国情空白，丰富了国家空间数据基础设施内容，提高了我国水利管理的水平，增强了涉水突发事件的应急处置能力，推动了水利行业和测绘地理信息领域科技进步与发展，促进了跨部门业务协作与资源共享，为其他大型调查普查项目提供了支撑和参考。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

三、项目简介
我国地域广阔，水系多而复杂，建于其上的水利工程更是具有点多、面广、量大、种类多等特点，作为国家重要战略性信息资源的水信息长期不完整、不全面，加上分散管理、条块分割的传统水信息管理与应用模式，导致“水利家底不清、信息共享不畅、数据更新滞后”等问题突出，严重制约了我国水治理体系和治理能力现代化的推进。

项目充分发挥空间信息在水利工作中的基础性和支撑性保障作用，为保障国务院于2010年至2012年开展的第一次全国水利普查工作顺利进行，研发水利普查空间信息系统并在全国范围应用，为首次成功摸清我国水利家底提供了重要支撑；在此基础上，构建了与业务深度融合的全国水利一张图，为全国各级各类水利业务提供全面应用，有效解决了信息共享不畅和数据更新滞后难题，实现了地理信息技术在水利行业的广泛应用，推动了我国水利信息化驱动
水利现代化进程。

取得了一系列技术突破和创新，填补了多项理论、方法和实践空白：
1、首次提出了面向对象的水利数据建模理论与方法，解决了水信息的分类不统一、描述不完整、语义不一致问题，基于水利数据模型创建了全国基础水信息库，填补了我国重大国情国力空白。

2、创新发展了多源数据融合的数字河网提取技术，解决了传统方法无法实现的流域单元划分与嵌套关系结构化组织难题，首次彻底查清了我国河流水系的基本情况以及分布、形态和拓扑等空间特征。

3、设计并研发了“数据多源、服务敏捷、应用弹性”的水利一张图信息服务平台，支撑了全业务域、全流程的“国家-流域-省-市-县”多级一体化应用，开创了我国水利信息化建设和服务的新模式。

4、首次研究提出了“应用驱动、多级联动、智能发现、两网同步”的水利一张图信息更新方法，解决了多层级、跨业务域、跨内外网的图属一体化数据协同更新难题，全面保障了水利数据的现势性和一致性。

5、构建了大规模的项目组织实施与信息技术运用深度融合的工程管理体系，实现了服务便捷、应用安全与标准规范的有机统一，开创了全国大型普查任务完成与成果持续应用无缝衔接的工程运行新机制。

获发明专利5项、软件著作权15项，编制行业标准8项、部颁规章3项，出版著作5部；获中国测绘科技进步特等奖2项，Oracle
全球创新奖1项。

成果供全国5级共3431个机构的近百万水利普查人员使用，应用到全部流域机构和各级水利部门，为20多个重大工程和主要业务提供服务，在发展改革、农业、测绘、气象等部门得到应用，对国防事业的发展提供了有力支持。

填补了重大国情国力信息空白，完善了国家基础水信息体系，提高了我国水利管理的精细化水平和综合决策能力，增强了涉水突发事件的应急处置能力，推动了行业和领域科技进步与发展，丰富了国家空间数据基础设施内容，促进了跨部门业务协作与资源共享，为其他大型调查普查项目提供了支撑和参考。

四、客观评价
1、鉴定结论
2013年3月2日，由刘先林院士、王家耀院士、王浩院士、杨凯教授等测绘和水利行业的11名知名专家组成的鉴定委员会对《全国水利普查空间信息系统构建与应用》成果进行鉴定，鉴定委员会认为，项目组织我国3433个水利普查机构、近万名普查人员通过三年时间，完成了覆盖全国的河流湖泊、水利工程等6大类、23小类、550多万普查对象的空间位置、形态和对象空间关系数据的采集处理与整合。

项目成果集成度高，创新性强，整体成果达到国际领先水平。

2016年5月10日，由李德仁院士、张祖勋院士、李建成院士以及测绘、国土、交通、水利等方面的11名专家组成的鉴定委员会对《全国水利一张图建设与应用》成果进行鉴定，鉴定委员会认为，
该项目在科学论证和整体规划的基础上，全面整合了基础地理、社会发展、水利基础、业务共享和遥感影像等多类数据，建成了权威、标准、统一的全国水利一张图，并开展了广泛应用。

项目成果集成度高、创新性强，成果整体达到国际先进水平，其中在技术体系构建和应用范围方面处于国际领先水平。

2、重要科技奖励
2013年，“全国水利普查空间信息系统构建与应用”，中国测绘科技进步特等奖；
2016年，“全国水利一张图建设与应用”，中国测绘科技进步特等奖；
2013年5月22日在美国首都华盛顿举办的Oracle Spatial大会上获全球集成创新奖。

3、科技查新
对项目《全国水利一张图工程构建与应用》进行科技查新的结果显示国内外未见与本项目相似的全国性水利业务地图研究成果，国内外目前还未见像本项目将如此众多技术集中应用于生产实践支撑大范围采集、处理、建库和应用并形成工程构建与应用成套技术的案例。

未见有与本项目查新点1-5点相同且可对比的公开文献报道。

五、推广应用情况
项目成果供全国5级共3431个机构的近百万水利普查人员使用，应用到全部流域机构和地方各级水利部门，为20多个重大工程
和防汛抗旱、水资源管理、建设管理、水土保持、农村水利、水政执法、安全监督等主要业务提供服务，成为省市县乡近10万名水利工作人员开展防汛报汛、水资源信息服务、建设工程项目水土保持监测、灌区节水改造工程管理、安全生产监管等业务的重要信息服务平台，并在发展改革、测绘、农业、气象、军队等部门发挥了重要作用。

六、主要知识产权证明目录
七、主要完成人情况表
八、主要完成单位及创新推广贡献
1、水利部信息中心
该单位是项目的牵头单位，负责项目所有任务的组织实施、总体技术研究、系统研制和成果推广应用。

2、北京超图软件股份有限公司
该单位是项目的参与单位，负责完成了水利普查空间数据采集处理软件及一张图信息服务平台的开发。

3、北京吉威数源信息技术有限公司
该单位是项目的参与单位，负责完成了水利普查空间数据成果建库及一张图信息数据管理系统的开发。

4、国信司南（北京）地理信息技术有限公司
该单位是项目的参与单位，负责完成了相关基础地理信息数据保障服务，并开展了成果在测绘地理信息行业的推广应用和共享。

5、武汉大学
该单位是项目的参与单位，参与完成了水利遥感监测和数据更新相关的技术攻关。

6、河海大学
该单位是项目的参与单位，参与完成了数字河网提取技术和水利数据应用服务相关的技术攻关。

7、北京金水信息技术发展有限公司
该单位是项目的参与单位，参与完成了项目成果在各级水利部门和各类水利业务的推广应用。

九、完成人合作关系说明
项目主持人蔡阳教授级高级工程师从2009年开始，组织本单位程益联、谢文君、陈子丹、陈德清、曾焱、付静、詹全忠、成建国等成员开展多个相关项目研发和建设，这些项目中，蔡阳均为项目负责人。

依托这些项目先后与北京超图软件股份有限公司、北京吉威数源信息技术有限公司、国信司南（北京）地理信息技术有限公司、武汉大学、河海大学、北京金水信息技术发展有限公司等单位合作，这些单位都是承担其中的一些具体开发任务。

刘丽芬作为项目组重要成员，为项目的基础地理信息保障和成果在测绘地理信息领域的应用服务做出重要贡献。

形成的相关成果先后获得了2013年和2016年的测绘科技进步特等奖，申请了有关专利和软件著作权。