海域動態監測數據治理框架研究

景昕蒂 張云 宋德瑞 張建麗 王飛

摘要：基于海域動態監測業務需求，所采集的衛星遙感、航空遙感、遠程監控、現場監測等海域動態監測數據是海域綜合管理的重要依據。通過對數據的有效治理，實現數據價值最大化和海域綜合服務支撐，是數據治理的主要目標。文章分析了海域動態監測數據的特點，闡明了數據治理的目標和意義。研究結果表明：海域動態監測數據具有多源多類性、海量性、時空性和多維性，為避免同類信息化平臺重復建設和同一數據重復獲取及處理，構建了海域動態監測數據治理框架，明確了數據治理的4個要素即：目標要素、促成要素、核心要素和支持要素，核心要素中的各項工作開展要以目標要素為導向，支撐要素是核心要素各項工作開展的基礎，促成要素保障核心要素各項工作的實施。

關鍵詞：海域動態監測數據;數據治理;框架;數據質量;標準化

中圖分類號：TP39;P7文獻標志碼：A文章編號：1005-9857（2019）03-0034-05

On the Governance Framework of Marine Dynamic Monitoring Data

JING Xindi，ZHANG Yun，SONG Derui，ZHANG Jianli，WANG Fei

（National Marine Environmental Monitoring Center，Dalian 116023，China）

Abstract：The marine dynamic monitoring data of satellite remote sensing，aerial remote sensing，remote monitoring and field monitoring are the important basis for the comprehensive management of sea area，based on the demand of the sea area dynamic monitoring.Effective management of data，maximizing the value of data and supporting services in the sea area are the main objectives of data governance.This paper analyzed the characteristics of the marine dynamic monitoring data，and clarified the significance of data management.The results showed that the marine dynamic monitoring data were multisource，massive，multidimensional，temporality and spatiality.In order to avoid the repeated construction of similar information products and the repeated acquisition and processing of the same data，this paper built a data governance framework containing four elements.The elements are outcomes，enablers，core elements and supporting.The work of the core elements should be carried out with the outcomes as the guidance，and supporting elements are the basis for the work of the core elements，and the enablers are ，the guarantee of the implementation of the work of the core elements.

Key words：Dynamic monitoring data，Data governance，Framework，Data quality，Standardization

1研究背景

在大數據上升為國家戰略的時代背景下，為實現大數據價值，數據治理受到國內外各行業廣泛關注。國外的數據治理研究起步較早，從實踐的角度來看，IBM公司在20世紀90年代就開始進行了數據治理工作的探索;歐盟在2011年發布《開放數據：創新、增長和透明治理的引擎》報告，開始推進開放數據戰略;而對于國內而言，在黨的十八屆三中全會首次提出國家治理體系和治理能力現代化之后，各行業對數據治理的實踐和研究不斷發展。巨克真等提出了電力企業級數據治理體系[1]，包冬梅等提出了高校圖書館數據治理的框架[2]，徐濤提出了銀行業數據標準管理的框架體系[3]，姜樹強等提出了醫院體檢大數據標準化構建與應用的方法和原則[4]。但通過文獻資料調研發現，海洋行業數據治理方面的相關內容卻少有提及。

自2002年《中華人民共和國海域使用管理法》實施以來，海洋功能區劃、海域使用申請審批和海域有償使用3項制度得到有效落實，有效地緩解了海域使用過程中“無序、無度、無償”狀況。但隨著海域管理和海域動態監測業務的不斷發展，大量的海域動態監測數據逐年積累，而這些數據能否得到有效治理，關系到數據價值能否實現，能否為海域資源的集約節約利用提供可視化、科學化和規范化的技術支撐保障和服務。

2海域動態監測數據特點及治理面臨的問題

21海域動態監測數據特點

海域動態監測數據是指通過衛星遙感、航空遙感、遠程視頻和現場監測等手段，對海域資源狀況和海域使用情況進行監測所獲取的數據，服務于海域綜合管理業務工作，其特點主要有以下幾個方面[5]。

（1）多源多類性。由于監測手段不同，獲取的海域動態監測數據的類型、參數、指標也各不相同，呈現多類性。如對海灣、河口、區劃用海規劃、重點項目、疑點疑區、待批項目、海域水質狀況進行現場監測和視頻監控，所監測的指標、參數和獲取數據類型并不相同。

（2）海量性。利用多種監測技術進行周期的、實時的數據采集，導致海洋數據呈現指數級增長。如每年獲取的覆蓋全國沿海遙感影像數據，包括低分辨率遙感影像、高分辨率遙感影像和無人機航空影像，數據量逐年增長。

（3）時空性。每一次數據監測都對應具體的時間與空間位置信息，其應用價值一定是在具體的時間與空間位置下才具有。如對圍填海項目填海進度的監測，獲取到不同時間的填海成陸的空間位置信息。

（4）多維性。海域動態監測數據涉及多個學科，包括海洋化學、海洋環境和海洋經濟等。每一個數據對象除具有時間、空間位置信息之外，還包含多個維度信息。如海水溫度、鹽度、pH值等。

22治理面臨的問題

從管理的角度來看，《中華人民共和國海域使用管理法》規定，海洋行政主管部門依法對海域使用進行分級審批。由于當時信息化水平低，海域使用審批信息不明確，同一區域極易產生用海沖突，信息化建設無規范可參考;從數據本身的角度來看，由于監測手段繁多，造成海域動態監測數據的多源多類性，而這些數據逐年積累，缺乏有效的規劃和梳理，檔案管理混亂，嚴重影響海域管理的工作效率;從硬件設施來看，網絡設備、服務器、監測設備、數據存儲和管理設備等硬件設備老化現象比較嚴重，配置也相對落后，且存在型號多樣、購置時間不一、性能差別較大、設備配置參數不一致等多種問題，嚴重影響了數據存儲及訪問的效率。

3海域動態監測數據治理目標和意義

有效的數據治理可以避免同類信息化平臺重復建設，避免同一數據重復獲取及處理。海域動態監測信息數據治理的目標和意義可以歸納為以下幾點。

（1）制訂數據標準規范體系，指導海域相關信息化建設。數據標準規范是信息化平臺建設與運行的技術支撐，也是信息化平臺建設成果推廣與共享的基礎。制訂統一的數據采集、傳輸、處理、評價和信息發布技術標準與業務管理流程、監測工作流程、監測技術要求、業務考核管理、系統運行管理規定等業務管理規范制度，強化管理與技術相結合，形成完善的業務運行機制和管理體系。

（2）建立動態監測時空數據庫，為海域管理提供信息支撐。按照標準化數據處理流程、技術操作規范與質量管理體系等數據建庫標準規范，統一處理海量的、多源的、異構的海洋信息，構建海域動態監測數據庫，并借助數據挖掘模型與相關的評價方法，提煉多級海域動態監測管理信息產品，發揮其數據資源服務海域管理、決策指揮、應急管理的效能。

（3）研發數據治理綜合管理信息平臺，實現數據有效管理。清晰梳理各類業務流程，開發設計一套可定制、模塊化、接口靈活的平臺軟件，構建可長期、穩定、高效運行的數據綜合管理信息平臺，提高行政管理和海域監測工作效率。

（4）構建數據安全保障環境。完成系統硬件、網絡平臺、測量設備等核心硬件設備的更新升級和軟件功能的拓展優化，大幅提升系統通信傳輸能力、數據存儲能力、監測能力、應用服務能力和安全防范能力，逐步完善系統架構、全面拓展系統功能、顯著提升系統性能，確保系統安全、穩定、高效運行。

4海域動態監測數據治理框架研究

數據治理是一種體系，以實現數據標準化為目標，健全的數據組織為保障，以數據過程管控為手段，實現全面、高效的數據管理[6]。因此，在數據治理過程中，首先需要考慮的就是治理框架的構建，全面組織和規劃每個要素在數據治理中的作用。

41國內外主要數據治理框架

數據治理框架是指為了實現數據治理的總體戰略和目標，將數據治理領域所蘊含的基本概念（如原則、組織架構、過程和規則等），利用概念間關系組織起來的一種邏輯結構[2]。由于治理目標不同，國內外不同領域的研究者提出數據治理框架也有所不同（表1）。

由于不同行業數據治理的背景差異導致研究角度不同，從而提出了各有側重的數據治理模型[11-13]。而海域動態監測工作具有明顯的行業特征，上述4個數據治理框架不能完全滿足海域動態監測數據治理的需求，但依然為海域動態監測數據治理提供參考和指導。

42海域動態監測數據治理框架

根據海域動態監測數據的特點、工作背景和業務需求，以目標為導向，構建海域動態監測數據治理框架（圖1）。該框架涉及海域動態監測數據治理的4個要素：目標要素、促成要素、核心要素和支撐要素。其中核心要素中的各項工作開展要以目標要素為導向，支撐要素是核心要素各項工作開展的基礎，促成要素保障核心要素各項工作的實施。

421目標要素

海域動態監測數據治理旨在利用信息化手段，實現數據資產的安全、有效管理，為海域綜合管理提供服務?；诤Ｓ騽討B業務需求，采集的衛星遙感、航空遙感、遠程監控、現場監測等海域動態監測數據是海域綜合管理的重要依據，通過對數據的有效治理，實現數據資產價值最大化，是數據治理的主要目標。而數據治理離不開安全的保障環境，只有在數據安全的情況下，才能實現數據價值，為海域綜合管理服務。在數據治理過程中，制定統一的數據采集、傳輸、處理、評價、監測工作流程、監測技術要求、業務考核管理、系統管理規定，形成數據標準規范體系，從而指導其他海域相關信息化建設。

422促成要素

促成要素是實現數據治理目標的必要條件，并對核心要素起到提升作用。以海域行政管理和技術支撐協同工作機制為導向，構建國家、省、市、縣四級海域使用動態監測業務體系和業務機構，形成業務化運行機制，并設置數據管理員，開展硬件環境建設，確保海域動態監測數據治理工作的順利實施，并支撐數據治理工作的規范、實時、持續發展。

423核心要素

核心要素是海域動態監測數據治理的重點內容，包括完善數據標準規范體系、建立海域動態監測時空數據庫、研發信息化平臺、構建數據安全保障環境，而信息化平臺是核心中的核心，其他三者保障信息化平臺的運行。

數據標準規范體系是信息化平臺建設與運行的技術支撐，也是信息化平臺建設成果推廣與共享的基礎。海域動態監測時空數據庫是利用海域元數據模型和海域數據倉庫技術結構，實現了多元數據的數據整合、知識管理、決策支持和一體化集成管理，構建以數據為中心的安全基礎架構，完成系統硬件、網絡平臺、測量設備等核心硬件設備的更新升級和軟件功能的拓展優化，提高數據存儲能力、應用服務能力和安全防范能力。

在此基礎上，構建信息化平臺，完成數據標準化智能采集與管理，實現海域監測數據治理與應用一體化，確保我國各級海洋行政主管部門能實時把握海域使用動態，簡化海域行政管理及監測任務流程，縮短行政審批周期，提高行政管理和監測工作效率，適時制定或調整我國海域使用管理政策，實現工作智能化、管理規范化和決策科學化。

424支撐要素

支撐要素支持核心要素各項治理工作的開展，也奠定了海域動態監測數據治理工作的基礎。支撐要素包含了基礎業務數據管理、元數據管理、統計分析數據和數據質量控制，而數據治理能否達到好的效果，關鍵在于數據質量的把控，確保源頭數據的準確性。

5結語

本研究結合海域動態監測數據的特點，針對數據治理面臨的問題，構建了海域動態監測數據治理框架。在海域動態監測數據治理框架的指導下，經過多年的數據治理，目前取得的成效主要有：一是制定并推行了一系列管理、數據、軟件及業務建設配套制度和技術標準，規范信息化平臺建設;二是建立了包含海域管理業務數據、監視監測數據、基礎地理數據、遙感影像數據、系統管理數據等的海域動態監測信息數據庫;三是研發了數據治理綜合管理信息平臺，實現海域動態監測數據成果共享;四是形成了覆蓋國家、省、市、縣四級海洋行政管理部門、海域監測技術單位的數據治理與管理業務體系模式，保障數據治理工作持續開展。

數據治理是一項長期化、系統化的工作，而數據治理框架的構建為數據治理工作指明了道路和方向。海域動態監測數據治理框架的提出，有助于實現數據價值，指導海洋相關數據治理及信息化平臺建設。海域動態監測數據的有效數據治理，可以為海洋行政主管部門提供可靠的決策支撐，為海洋研究人員提供準確的數據支撐，促進數據共享，共建和諧海洋。

參考文獻

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