CESA-2020-2-011 水生态环境监控体系数据融合处理规范 编制说明

中国电子工业标准化技术协会

一、工作简况

（一）任务来源

起草单位参与了国家科技重大专项《水体污染控制与治理科技重大专项》的

2017ZX07302《流域水环境管理技术体系集成与应用》课题，应用数据融合处理

技术，建设了水生态环境监测平台，在建设过程中，通过系统调研发现这块标准

的缺失，通过系统梳理调研和自研成果提炼，起草单位向中国电子工业标准化技

术协会提出了立项申请，本项目于2020年5月正式立项，立项标号为

CESA-2020-2-011。

（二）起草单位

由感知集团有限公司、中国环境科学研究院、无锡高科物联网科技发展有限

公司负责起草。

（三）编制过程

2020年1月到2月，标准编制组在总结提炼“十三五”水专项《流域水环境管

理技术体系集成与应用》课题重大成果和无锡市“感知环境智慧环保”示范工程

成果的基础上，按照标准编制要求，形成了标准草案。

2020年3月3日，标准编制组在疫情期间采取线上会议的方式，召开了第一次

标准编辑会，会上对标准草案进行了讨论，组内交流了修改意见。会后共同完善

了草案初版，并于2020年3月向中国电子工业技术标准化协会提交立项申请。

2020年4月7日，协会召开了团体标准《水生态环境监控体系数据融合处理规

范》立项论证会，经过专家组评审，同意立项。会后根据专家意见将标准内容进

行了修订。

2020年8月11日，标准编制组邀请业内专家等，在无锡组织召开了讨论标准

专家论证会，与会专家对标准草案的范围、内容提出修改意见，会后根据专家意

见进行了草案的调整。并形成了征求意见稿。

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2020年9月，编制组向协会提交征求意见稿，协会开始团体标准征求意见流

程。

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

（一）编制原则

根据国家标准化管理委员会关于标准编写的要求，确定标准编制遵循下列基

本原则：

（1）科学性原则

标准编制以为规范水生态环境监控工作，提高各信息系统间数据的兼容性为

目标。融合处理内容和技术，依据水生态环境监控系统体系的要求和功能进行设

计，规范使用数据库和XML两种方式进行数据清洗、转换和传输等。

（2）承接性原则

水生态环境监控体系数据融合处理规范的相关标准术语和内容，来源于成熟

的科学研究结果，并与相应国家、国际、行业和地方的相关标准的规定内容相一

致，杜绝条文自相矛盾。标准技术内容中引用其他标准时，明确指出所引用标准

内容。

（3）全面性原则

水生态环境监控体系作为一个复杂的信息系统，信息化建设项目缺乏统筹规

划，不同部门不同应用系统间形成信息孤岛，内容较为丰富，融合处理技术难度

大。本标准在起草过程中充分考虑到水生态环境监控体系的数据融合处理要求，

避免因标准缺失某一方面的内容而误导具体实施部门在工作中有所偏废。

（4）适用性原则

本标准在起草过程中充分考虑到吉林省、市级环境保护部门、环境保护系统

之间的水环境信息融合活动，规定了地市级节点与省级节点之间进行数据融合的

过程。确保标准在吉林省的适用性。

（二）编制依据

（1）相关法律及政策依据

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《中华人民共和国水污染防治实施细则》

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《中华人民共和国水法》

《中华人民共和国标准化法》《国务院关于印发全国生态环境保护纲要的通

知》（国发[2000]38号）

《环境保护行政处罚办法》

《中华人民共和国环境影响评价法》

《城市污水处理及污染防治技术政策》

《江苏省标准监督管理办法》

《江苏省环境自动监测设施社会化运行管理与考核办法（试行）》

（2）主要技术依据

主要参考标准如表1所示：

表1主要参考标准

在线监测类

HJ/T91-2002地表水和污水监测技术规范

HJ/T353-2007水污染源在线监测系统安装技术规范

HJ/T354-2007水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）

HJ/T355-2007水污染源在线检测系统运行与考核技术规范（试行）

HJ/T356-2007水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范

HJ/T372-2007水质自动采样器技术要求及检测方法

HJ477污染源在线自动监控（监测）数据采集传输技术要求

HJ727-2014环境信息交换技术规范

HJ630-2011环境监测质量管理技术导则

CJ/T252-2011城镇排水水质水量在线监测系统技术要求

物联网类

HJ928-2017环保物联网总体框架

HJ930-2017环保物联网标准化工作指南

GB/T36478.2-2018物联网信息交换和共享第2部分：通用技术要求

GB/T37032-2018物联网标识体系总则

GB/T36625.2-2018智慧城市数据融合第2部分：数据编码规范

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GB/T37686-2019物联网感知对象信息融合模型

（三）主要内容及解决的问题

1、水生态环境数据融合过程

数据融合过程的输入包括各类水环境感知设备输出的数据、水生态环境监测

系统数据和其他数据，以及支持数据库和融合数据库中的数据。。支持数据库主

要包含融合过程需要的对象状态、属性参数数据、先验信息等，融合数据库主要

用于存储有重要意义的融合案例，作为后续融合和评估的依据。对象估计的输出

是融合产品（对象状态和对象属性）。对象估计包括对象状态估计和对象属性识

别，如图1所示。

图1数据融合过程

2、水生态环境数据融合产品信息UML描述信息模型

本标准在HJ/T417-2007环境信息分类与代码基础上，将水生态环境数据融

合产品信息分为通用信息和专用信息。

通用信息是水生态环境数据融合产品信息所具有的基础信息，包括监测点位

信息、企业信息、联系信息等信息实体。

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专用信息是根据水生态环境数据融合产品信息具有的共性信息而形成的专

用信息，又分为地表水质量信息、饮用水源地质量信息、地下水质量信息、海水

质量信息等信息实体。

对于每类水生态环境信息，其完整信息由通用信息实体和专用信息实体组

成，其中各信息实体又由若干信息元素组成，信息实体和信息元素摘要描述见第

8章和第9章。

水生态环境数据融合产品信息模型用UML方法描述如图所示。

用户根据实际需要，在本标准的信息无法满足对水生态环境数据融合产品信

息描述的特殊需要时，可以对信息进行扩展。

图2水生态环境数据融合产品信息UML描述信息模型

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三、主要试验[或验证]情况分析

通过对标准内容进行总体研究，基于数据融合过程，以及数据融合产品的

统一描述规范，提出了总体验证方案，主要对标准内容的正确性、完整性、适

用性、一致性、可用性进行全覆盖验证。通过这些验证方式实现对本标准内容

的逐条验证，以支持数据规范的标准内容。

主要通过一下集中验证方式进行验证：

1、专家验证：项目组的专业性，项目组由邀请国内水环境监测平台开发

企业、生态环境监控主管部门、用户等的专家组成标准工作组。通过以上多种

形式，收到来自专家、企业、用户等多方面意见，项目组对标准反馈意见进行

逐条修订。

2、应用平台验证：通过合肥市环保大数据平台系统项目、青岛市环境保

护科学研究院的“水环境质量综合评价软件及模拟预测软件”项目、无锡“感

知环境、智慧环保”无锡环境监控物联网应用示范工程（二期）业务系统完善

与拓展项目等实际应用平台，对标准的数据融合过程和各项数据数据描述规范

进行检测和规范化审核。数据在系统功能页面得到应用和展示，在数据库中得

到应用，确认本标准在水生态环境监控体系的可用性。

四、知识产权情况说明

无。

五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果

制定本标准是为了标准化、规范化建立水生态环境监控体系的数据融合处理

要求，填补国内相关标准空白。

本标准促进物联网在水生态环境监控领域的应用，解决省、市级环境保护部

门、环境保护系统之间的信息孤岛问题，实现各信息系统间的互联互通，提高数

据的利用率，减少信息系统建设成本，为环保信息化建设，实现‘数字环保’提

供标准保障与支持。

数据融合处理是一项很艰巨和任重道远的工作，大多数信息化建设项目缺乏

统筹规划，应用系统之间普遍缺乏标准化的数据接口定义等，不同的应用系统之

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间成为彼此隔离的信息孤岛，信息资源纵强横弱、条块分割，所有这些成为了当

前迫切要求数据融合处理的主要原因。资源信息融合成为资源整合的一种有效手

段。本标准基于‘行业发展、标准先行’理念，结合无锡市环保物联网示范工程

和十三五水专项研究成果而成立，旨在制定水环境行业标准，为水环境信息化建

设，实现‘数字环保’提供标准保障与支持。

本标准已经在无锡市“感知环境、智慧环保”示范项目、合肥市环保大数据

平台系统项目、青岛市环境保护科学研究院的“水环境质量综合评价软件及模拟

预测软件采购”项目、“感知环境、智慧环保”无锡环境监控物联网应用示范工

程（二期）业务系统完善与拓展项目等多个项目中进行了推广应用，标准应用效

果好。

六、转化国际标准和国外先进标准情况

本标准为自主研发标准，未采用任何国际或者国外先进标准，本标准技术内

容属于国内先进水平。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准参考《GB/T36625-2018智慧城市数据融合》和《GB/T37686-2019

物联网感知对象信息融合模型》标准，结合环保领域的融合特点，规范水生态

环境监控体系下的数据融合处理规范。

本标准参考《HJ/T723-2014环境信息数据字典规范》、《HJ/T720-2017

环境信息元数据规范》、《HJ/T417-2007环境信息分类与代码》，对水生态环

境融合数据的通用信息和专用信息进行细化和完善，参考其中的分类方法及编码

规则对现有水生态环境信息进行扩展、细化。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

本团标制定过程中无重大分歧意见。

九、贯彻标准的要求和措施建议

发布日期：建议尽快以推荐性团体标准发布实施。

（一）技术措施

组建包括行业监管部门、设备厂商、信息系统供应商、研究院所、推广示范

单位的优质编制团队，吸取环境保护监控信息系统、十三五水专项及其他信息系

统建设过程中的经验，结合切实情况和需求制定。

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（二）管理措施

根据环境管理的实际需要，标准的内容应不断得到完善、拓展、深入和更新，

以适应环境标准制修订工作的要求。因此本标准发布后，建议建立相关信息的反

馈机制，适时解决标准应用中的问题，及时了解和总结水生态环境监控体系数据

融合处理规范的新动向，推动标准的贯彻执行。

（三）实施方案

在实施过程中可采用先试行一段时间，根据试行情况及反馈信息，进行进一

步的修订完善，力争最终形成适用的、先进的技术规范管理文件，更好的满足环

境数据业务管理的需要。

十、替代或废止现行相关标准的建议

本标准为自主制定中电标协团体标准，处于国内领先水平，无相关替代或废

止现行相关标准。

十一、其它应予说明的事项

无。

《水生态环境监控体系数据融合处理规范》团体标准编制起草组

2020-09-17

中国电子工业标准化技术协会

一、工作简况

（一）任务来源

起草单位参与了国家科技重大专项《水体污染控制与治理科技重大专项》的

2017ZX07302《流域水环境管理技术体系集成与应用》课题，应用数据融合处理

技术，建设了水生态环境监测平台，在建设过程中，通过系统调研发现这块标准

的缺失，通过系统梳理调研和自研成果提炼，起草单位向中国电子工业标准化技

术协会提出了立项申请，本项目于2020年5月正式立项，立项标号为

CESA-2020-2-011。

（二）起草单位

由感知集团有限公司、中国环境科学研究院、无锡高科物联网科技发展有限

公司负责起草。

（三）编制过程

2020年1月到2月，标准编制组在总结提炼“十三五”水专项《流域水环境管

理技术体系集成与应用》课题重大成果和无锡市“感知环境智慧环保”示范工程

成果的基础上，按照标准编制要求，形成了标准草案。

2020年3月3日，标准编制组在疫情期间采取线上会议的方式，召开了第一次

标准编辑会，会上对标准草案进行了讨论，组内交流了修改意见。会后共同完善

了草案初版，并于2020年3月向中国电子工业技术标准化协会提交立项申请。

2020年4月7日，协会召开了团体标准《水生态环境监控体系数据融合处理规

范》立项论证会，经过专家组评审，同意立项。会后根据专家意见将标准内容进

行了修订。

2020年8月11日，标准编制组邀请业内专家等，在无锡组织召开了讨论标准

专家论证会，与会专家对标准草案的范围、内容提出修改意见，会后根据专家意

见进行了草案的调整。并形成了征求意见稿。

中国电子工业标准化技术协会

2020年9月，编制组向协会提交征求意见稿，协会开始团体标准征求意见流

程。

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

（一）编制原则

根据国家标准化管理委员会关于标准编写的要求，确定标准编制遵循下列基

本原则：

（1）科学性原则

标准编制以为规范水生态环境监控工作，提高各信息系统间数据的兼容性为

目标。融合处理内容和技术，依据水生态环境监控系统体系的要求和功能进行设

计，规范使用数据库和XML两种方式进行数据清洗、转换和传输等。

（2）承接性原则

水生态环境监控体系数据融合处理规范的相关标准术语和内容，来源于成熟

的科学研究结果，并与相应国家、国际、行业和地方的相关标准的规定内容相一

致，杜绝条文自相矛盾。标准技术内容中引用其他标准时，明确指出所引用标准

内容。

（3）全面性原则

水生态环境监控体系作为一个复杂的信息系统，信息化建设项目缺乏统筹规

划，不同部门不同应用系统间形成信息孤岛，内容较为丰富，融合处理技术难度

大。本标准在起草过程中充分考虑到水生态环境监控体系的数据融合处理要求，

避免因标准缺失某一方面的内容而误导具体实施部门在工作中有所偏废。

（4）适用性原则

本标准在起草过程中充分考虑到吉林省、市级环境保护部门、环境保护系统

之间的水环境信息融合活动，规定了地市级节点与省级节点之间进行数据融合的

过程。确保标准在吉林省的适用性。

（二）编制依据

（1）相关法律及政策依据

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《中华人民共和国水污染防治实施细则》

中国电子工业标准化技术协会

《中华人民共和国水法》

《中华人民共和国标准化法》《国务院关于印发全国生态环境保护纲要的通

知》（国发[2000]38号）

《环境保护行政处罚办法》

《中华人民共和国环境影响评价法》

《城市污水处理及污染防治技术政策》

《江苏省标准监督管理办法》

《江苏省环境自动监测设施社会化运行管理与考核办法（试行）》

（2）主要技术依据

主要参考标准如表1所示：

表1主要参考标准

在线监测类

HJ/T91-2002地表水和污水监测技术规范

HJ/T353-2007水污染源在线监测系统安装技术规范

HJ/T354-2007水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）

HJ/T355-2007水污染源在线检测系统运行与考核技术规范（试行）

HJ/T356-2007水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范

HJ/T372-2007水质自动采样器技术要求及检测方法

HJ477污染源在线自动监控（监测）数据采集传输技术要求