由中国国家防汛抗旱指挥系统一期工程多数据库关联需求引发，历经国家自然资源与地理空间数据库项目水利资源分中心数据资源融合的探索，第一次全国水利普查静态综合成果数据库设计、中国水利部长江水利委员会长江流域水利综合管理信息资源整合与共享试点验证、中国国家水资源监控能力建设项目、“水利一张图”空间信息服务系统等多项信息化工程时态化应用而逐步确立。随着对水利业务认识的持续深化，水利数据模型内容得到不断丰富，其数据结构、数据操作和数据约束等技术也日臻完善。

水利数据模型由面向对象组织的基础数据模型（图1）、面向事件与过程组织的业务数据模型和面向特定交互方式与主题组织的视图模型及相应元数据模型共同构成（图2）。

图1 基础数据对象类关系示意图

图2 水利数据模型组成示意图

水利数据模型中，基础数据库（图2中的左列）着眼于水利全业务域服务，依据管理对象类面向对象设计，围绕对象类基础属性特征、各业务域业务属性特征、多尺度空间特征、业务关系特征、空间关系特征、更新频度及关联紧密程度，被分解为逐个独立维度，按第三范式构建。属性特征分为全生命周期相对稳定的基础特征、变化频繁的状态监测特征和适时更新的业务特征，据此水利数据模型构建的基础数据库分为不同尺度由各级数据中心负责统一维护，集中提供跨业务域访问服务。基础数据库设计准则优先考虑数据的完整性、准确性和一致性。基础数据库数据来源通常有初始化批量导入、实时采集和对实时交互业务过程数据的同步抽取三种途径。

水利数据模型业务数据库（图2中的中列）服务于特定职能域目标，依据业务管理需要，跨对象按第二范式进行组织，在记录与支持业务处理过程的同时，还兼有对管理对象基础数据更新采集、甄别、编辑和确认等作用，体现数据操作过程和相互约束。为确保其与基础数据库在时态上始终保持一致，采用控制键方式进行联动关联。业务数据库设计由各业务域根据业务定位按“一数一源”原则，由具体业务执行主体在特定应用场景中分别维护，既提供本业务域访问服务，同时也把更新数据同步提交给基础数据库，由其提供跨职能域访问服务。业务数据库设计准则优先考虑数据准确性、现势性和权威性。业务数据库数据来源主要来自业务交互过程伴生的信息采集与更新。

水利数据模型视图数据部分（图2中的右列）服务于特定服务场景，依据当前主题、具体交互方式，按第一范式对数据进行组织。在存贮与支持特定表达内容时优先考虑最佳人机交互效果，包括地图、虚拟现实在内的多种图、表、文字等样式的呈现。该部分数据通常由各业务应用方根据应用的需要进行开发和维护，着重提供本业务域访问服务，必要时也可通过在企业服务总线（enterprise service bus，ESB）上的统一服务注册方式提供跨职能域访问服务。视图数据部分设计优先考虑数据交互内容与样式的有效性、针对性和便捷性。视图数据维护依业务交互内容或样式改变而做动态更新。

为方便数据检索，水利数据模型的元数据部分按对象、对象类和数据集3个不同层级予以描述。对象级元数据来自对基础或业务数据库操作日志记录。通过对下级元数据时空特征逐级萃取、管理主体与质量评价信息的适当人工补录形成对象类和数据集级元数据。通过不同颗粒度元数据实时抽取或联动萃取关系建立，保持元数据与被描述实体数据在时态上一致。通过对元数据项及数据字典条件查询，支撑动态数据资源目录形成，满足对数据资源进行搜索和定位服务需求。

通过水利数据模型，可解决包括空间和时间特征在内的属性数据、关系数据的一体化组织；通过基础数据、业务数据和视图数据的适度分离与元数据递进关联，可较好地解决水利数据库建设与应用过程中多个不同取向和难以兼顾的矛盾。