《海洋水文数据元》编制说明

《海洋水文数据元》（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

2022年自然资源部下发了“自然资源部办公厅发布了关

于征集2023年度自然资源标准制修订工作计划建议的函（自

然资办函〔2022〕2269号）”，组织开展2023年度自然资源

标准制修订工作计划建议征集工作。2022年11月国家海洋

信息中心对该标准进行了2023年度海洋行业标准的正式申

报，2023年7月自然资源部下发了“自然资源部办公厅关于

印发2023年度自然资源标准制修订工作计划的通知（自然

资办发〔2023〕30号）”，标准正式立项，计划编号：202320020，

负责起草单位：国家海洋信息中心，参加起草单位：中国海

洋大学、中国人民解放军92859部队、自然资源部第一海洋

研究所、中山大学、浙江省经济信息中心。

（二）主要工作过程

2022年11月：部下达标准制修订任务

2022.12-2023.02，编写标准建议书和标准草案

2023年7月标准正式立项：国家海洋信息中心组建了标

准编写组，在原有的《海洋水文数据元（草案）》的基础上

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进行讨论，明确标准的定位，确立编制原则和实施方案。

2023年9月22日：召开了项目启动会。

2023年10月-11月：根据项目启动会的专家意见对《海

洋水文数据元（草案）》进行修改完善。

2023年12月-2024年4月：自行验证和委托验证

2024年5月-2024年6月，按照GB/T1.1的标准编写规

则编制《海洋水文数据元（征求意见稿）》初稿和相应的《编

制说明》,并在课题组内部进行了初步的审核和研讨。

2024年11月组织《征求意见稿》的内审，根据内审意

见进行修改核完善，形成征求意见稿，进行征求意见的申报，

开展征求意见工作。

（三）标准主要起草人及工作

刘玉龙：国家海洋信息中心，负责项目组织协调，标准

设计，海洋水文要素。

杨锦坤：国家海洋信息中心，负责项目协调及总体检查。

董明媚：国家海洋信息中心，负责标准总体编制。

岳心阳：国家海洋信息中心，负责海浪相关要素的数据

元编制。

姚志刚：中国海洋大学，负责潮汐相关要素的数据元编

制。

吴宝勤：中国人民解放军92859部队，负责温盐相关要

素的数据元编制。

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郭景松：自然资源部第一海洋研究所，负责透明度相关

要素的数据元编制。

林崇责：浙江省经济信息中心，负责海流相关要素的数

据元编制。

赵俊：中山大学，参与海浪相关要素的数据元编制。

王岩峰：自然资源部第一海洋研究所，参与温盐相关要

素的数据元编制。

朱先德：中国人民解放军92859部队，参与海冰相关要

素的数据元编制。

韦广昊：国家海洋信息中心，参与海冰相关要素的数据

元编制。

苗庆生：国家海洋信息中心，参与海流相关要素的数据

元编制。

郑兵：国家海洋信息中心，标准的设计和审校。

（四）背景意义

海洋水文数据具有多源、多要素、多维度等特征，随着

海洋科学发展，海洋观测系统逐步拓展，从数据获取的方式

来看，形成了空天地海潜海洋立体观测系统，包括海洋站、

浮标、岸基雷达、志愿船、断面、综合调查等多种数据获取

方式，涵盖业务化观（监）测、海洋专项调查、海洋科考和

国际合作与交换等多业务领域，数据来源广泛、获取手段多

样，海洋数据已呈现指数级增长趋势，海洋科学已进入大数

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据时代。

数据体量的增加也带来了一定程度的语义混乱，同一观

测要素在不同的研究院所、调查机构以及个人的数据集中的

命名不尽相同，比如对海水温度的描述有水温、海洋水温、

温度等多个术语，给数据交换带来极大的挑战。如何促进海

洋水文信息交互应用，提升海洋数据资产价值，更好地为海

洋科学服务，是海洋大数据时代亟需解决的关键问题。

本标准通过海洋水文数据元，对海洋水文领域中涉及的

所有数据元素属性进行规范统一描述，可应用于海洋水文资

料的标识、记录、传输、处理、存储、交互、交换等各个业

务领域，极大的减少海洋数据共享交换、海洋信息系统开发、

海洋数据库建设等海洋领域相关业务的开发和维护成本，进

一步推进海洋水文数据融合，实现跨层级、跨地域、跨系统、

跨部门和跨业务的协同管理和服务。

国内海洋领域对数据的描述主要体现在数据格式制定

上，目前已有的数据应用记录格式标准包括GB12460-2006

《海洋数据应用记录格式》、GB12763.7-2007《海洋调查规范

第7部分：海洋调查资料交换》，行业标准《海洋水文资料整

编技术要求》规定了海洋温盐、海流等海洋水文观测要素的

格式，只记录了数据存储位置和精度，对要素的属性描述没

有描述。GB/T15920《海洋学术语：物理海洋学》规定了海

洋学术语，包含了常用物理海洋学的观测要素中文名称和英

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文名称，但对于海洋水文数据元的英文缩写、标准名称、取

值范围、计量单位、默认填充值等属性信息没有进行规定。

国外，美国大学大气研究协会（UCAR)的Unidata项目

开发的网络通用数据格式(NetCDF)中，规定了海洋水文气象

变量属性的编写要求。美国国家环境信息中心于2014年制

定了NetCDF数据模板，规范了变量属性的编写要求。欧盟依

托seadatanet项目，在其格式手册中也规定了一些属性定

义。GOOS、Argo、OCEANSITE、WOD、GTSPP等在其发布的NETCDF

格式数据中，都包含了变量属性（如单位、填充值、标准名

等）的编写要求，但目前所有的现行规范都是对属性名称的

统一，但对数据元的应用框架和内容没有进行规范，多源数

据的对接应用存在障碍。

二、标准编制原则和确定标准主要内容

（一）编制原则

本标准在编制过程中，统筹考虑了海洋水文资料的标识、

记录、传输、处理、存储、交互、交换等各个业务领域对于

规范数据表示的需求，以及实际应用的可扩展性和适用性各

方面的需求。对于海洋水文数据元分类、属性定义和编码规

则遵循以下原则：

（1）通用性：海洋水文元标准不仅适用于国内海洋水文

数据信息化各环节，也适用于国际合作交换共享，再充分调

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研欧美等主流数据标准中对于数据属性的描述，在海洋水文

数据元属性中增加了英文名称这一属性，方便日后数据的国

际交换共享。

（2）延续性：在数据元简称、数据类型、数据精度等方

面应尽可能考虑与目前已经存在的规则相衔接。

（3）实用性：海洋水文元标准将直接应用于海洋水文资

料的标识、记录、传输、处理、存储、交互、交换多个信息

系统的业务环节，也充分考虑了用户对数据的使用习惯和应

用需求。

（4）可扩充性：海洋水文数据的种类随着时间推移会不

断增多，因此，海洋水文数据元体系应保证充分地可扩充性，

避免海洋水文数据种类增加对数据元分类体系造成影响。

（二）确定标准主要内容的依据

本标准适用于规范海洋水文数据元的编制、注册和维护

管理，主要技术内容包括：

（1）海洋水文数据元确定规则

海洋水文数据元组成，参照了《电子政务数据元第1部

分：设计和管理规范》（GB/T19488.1—2004）中数据元模

型和组成的说明，将海洋水文数据元分为对象、特性和表示

三部分，并分别对海洋数据元对象、特性和表示进行了阐述，

具体如下：

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对象：海洋水文领域采集和存储相关数据的事物和概念，

如温度、盐度、海流、海浪等；

特性：用来描述一类对象的特征，如速度、方向、总量

等；

表示：包括值域和数据类型。表示与数据元的值域关系

密切，一个数据元的值域指数据元的所有允许值的集合。对

象和特性相同，但表示不同，就是两个不同的数据元。

海洋水文数据元的划分粒度由上述三部分确定，当对象、

特性和表示相同时，定义为一个数据元。计量单位、数据精

度、空间位置、时间属性等不用于区分数据元。

（2）海洋水文数据元类型

海洋水文数据元对象，参照了HY/T075《海洋信息分类

与代码》中海洋环境学科中的海洋要素代码，共14类（表1中

1-14），根据实际数据增加了湍流项，共15项。

表1海洋要素代码

序号要素

01温度

02盐度

03密度

04海流

05海浪

06透明度

07水色

08潮汐

09海平面

10观测深度

11海冰

12冰山

13海发光

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14海况

15湍流

（3）海洋水文数据元属性

遵循《信息技术元数据注册系统（MDR）第3部分：注

册系统元模型与基本属性》（GB/T18391.3-2009）对数据元

属性的定义，数据元的属性主要用于信息处理系统设计、数

据元字典设计和维护、数据管理等。本标准根据海洋领域对

于数据元的应用需求，规定了气象数据元属性包括标识类、

定义类、表示类属性共11个，为中文名称、英文标准名称、

简称、计量单位、长名、最小值、最大值、填充值、观测仪

器、数据精度和备注。

对属性的描述进行了简化，按照将属性划分为必填属性

和可选属性，对每个数据元属性的定义、约束、出现次数、

数据类型，标准中进行了描述，并针对气象领域应用，说明

了可能取值。如数据类型属性，根据气象要素的主要数据类

型，可以选取字符型、数值型、日期型、日期时间型、时间

型、布尔型、二进制等几种数据类型。如计量单位，对于非

数值型数据元，说明了计量单位可填报“无”。如特征值，

根据最新的《气象要素特征值》标准，描述了通用特征值的

赋值原则等等。

（4）海洋水文数据元属性编制规则

数据元属性的描述方法应符合GB/T19488.1—2004中

5.1的规定，根据实际应用对海洋水文数据元的属性描述进

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行了一定的简化，同时为方便国际交换业务，在属性的描述

中增加了英文名称这一项。

三、主要试验(或验证)的分析、综述报告，技术经济论证，预

期的经济效果

（1）本标准通过海洋水文数据元，对海洋水文领域中涉

及的所有数据元素属性进行规范统一描述，可应用于海洋水

文资料的标识、记录、传输、处理、存储、交互、交换等各

个业务领域，极大的减少海洋数据共享交换、海洋信息系统

开发、海洋数据库建设等海洋领域相关业务的开发和维护成

本，进一步推进海洋水文数据融合，实现跨层级、跨地域、

跨系统、跨部门和跨业务的协同管理和服务。

（2）本标准已经在国家海洋信息中心的海洋水文数据

处理中得到应用，实现了国际业务化温盐数据（Argo、GTSPP、

WOD）和国际浮标数据（DBCP、NDBC）多来源数据的标准化记

录存储，提高数据使用效率同时极大的便利了数据的交换共

享和服务。

（3）本标准已经在研究所、大学和研发公司海洋水文数

据处理中得到应用，并得到应用证明，标准实现了水文要素

的准确表达，提高了共享发布效率。

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四、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国

外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样

机的有关数据对比情况

本标准编制过程中英文标准名称、长名和缩写均参考国

际通用的元数据名称，保持与国际通用的一致性。

五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系

本标准编制格式符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则

第1部分：标准化文件的结构和起草规则》中的要求。

本标准遵循了国标《信息技术元数据注册系统（MDR）》

（GB/T18391）的系列数据元编制原则，保持了与国标的一

致性，不违背现行相关法律、法规和强制性标准。

六、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

七、标准作为强