關(guān)于省級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng)研發(fā)的思考

白愛(ài)民

摘要：環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化建設(shè)直接關(guān)系著政府的決策。我國(guó)環(huán)境信息化成就可喜，但與國(guó)外信息化進(jìn)程的差距還很大。本文列舉了目前環(huán)境信息系統(tǒng)應(yīng)用的問(wèn)題，闡述了信息系統(tǒng)研發(fā)擬采用的原則、架構(gòu)與技術(shù)，提出了系統(tǒng)生命力的概念，對(duì)提高環(huán)保事業(yè)科學(xué)管理水平有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè)；信息系統(tǒng)；生命力

1 現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，信息化建設(shè)逐步加強(qiáng)，信息集成己經(jīng)是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展方向。環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)的主要職責(zé)之一是為各級(jí)政府及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握環(huán)境質(zhì)量狀況提供基礎(chǔ)信息，為政府決策提供依據(jù)。先進(jìn)科技信息技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)環(huán)境信息化建設(shè)具有特殊意義。

國(guó)外許多先進(jìn)國(guó)家己經(jīng)建立了一整套完備的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，建立建全了環(huán)境信息公開(kāi)制度。經(jīng)多年努力，我國(guó)的環(huán)境信息化工作成就可喜，但與國(guó)外信息化和管理理念相比，差距還很大。環(huán)境信息的獲取和處理水平還比較低，環(huán)境管理應(yīng)用軟件[1]的開(kāi)發(fā)使用缺乏理論指導(dǎo)和技術(shù)規(guī)范。

《全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告制度》規(guī)定，縣或州市級(jí)監(jiān)測(cè)站負(fù)責(zé)轄區(qū)范圍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量（地表水、空氣、噪聲、……等環(huán)境要素）數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、相應(yīng)環(huán)境資料收集、編制完成環(huán)境報(bào)表、報(bào)告和年鑒等，并逐級(jí)上報(bào)至省級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。省中心站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)質(zhì)量的把關(guān)、整理、匯總和統(tǒng)計(jì)分析，并編制出省級(jí)環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(shū)、環(huán)境質(zhì)量年鑒、月報(bào)等。

為完成國(guó)家要求的任務(wù)，我省及各州市的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)（下稱信息系統(tǒng)）研究和開(kāi)發(fā)已經(jīng)多年，但是，至今仍未對(duì)環(huán)境質(zhì)量信息進(jìn)行有效管理。主要不足之處具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

信息難于共享 目前使用的信息系統(tǒng)有的是國(guó)家下發(fā)，有的是委托軟件公司開(kāi)發(fā)，還有的是自己開(kāi)發(fā)。信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具可有不同，前臺(tái)界面各異，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)也大相庭徑。信息系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，各業(yè)務(wù)模塊構(gòu)成了多個(gè)信息孤島，相互之間缺少必要的信息紐帶，難以實(shí)現(xiàn)彼此之間的信息共享人力與物力資源浪費(fèi) 信息系統(tǒng)通常是為完成某項(xiàng)具體任務(wù)研發(fā)的，都要求錄入特定范圍的數(shù)據(jù)。通過(guò)監(jiān)測(cè)或項(xiàng)目獲得的環(huán)境信息分散存儲(chǔ)，最終呈現(xiàn)于紙質(zhì)報(bào)表和報(bào)告。應(yīng)上級(jí)部門(mén)的特殊要求，各級(jí)監(jiān)測(cè)站還需組織人力，重復(fù)錄入，反復(fù)校對(duì)，造成人力與物力的浪費(fèi)。

計(jì)算機(jī)使用水平低 計(jì)算機(jī)的使用雖已普遍，并都接入互聯(lián)網(wǎng)，仍使用“電子郵件＋傳真＋手工”的辦公模式，無(wú)法適應(yīng)信息管理需求。

數(shù)據(jù)不易提取 數(shù)據(jù)格式各異，存儲(chǔ)分散，且大量歷史數(shù)據(jù)以紙質(zhì)介質(zhì)保存，很難查閱或提取數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)生命力弱 信息系統(tǒng)不能滿足基層監(jiān)測(cè)站的例行工作需求，反而增加工作量，相關(guān)人員參與性不強(qiáng)，積極性不高，數(shù)據(jù)質(zhì)量和時(shí)效性無(wú)法保證。

架構(gòu)不合理 簡(jiǎn)單客戶機(jī)/服務(wù)器構(gòu)架在發(fā)展過(guò)程中的一些不足逐漸呈現(xiàn)出來(lái)，用戶界面交互性弱，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)能力差，系統(tǒng)使用的限制多，維護(hù)工作量大。

安全性不足 系統(tǒng)多未充分考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)安全性。

為了解決上述問(wèn)題，有必要以先進(jìn)成熟的計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為主要手段，建成一個(gè)覆蓋全省二、三監(jiān)測(cè)站的信息系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

我們的目標(biāo)是建立一個(gè)實(shí)用性強(qiáng)、用戶界面友好、易于擴(kuò)展的信息系統(tǒng)。系統(tǒng)包括地表水、大氣、噪音、輻射等環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)，能及時(shí)提取所需信息。為此，制定了下列系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：

先進(jìn)性原則：使用成熟技術(shù)，考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、先進(jìn)的硬件設(shè)備和先進(jìn)的開(kāi)發(fā)工具。

實(shí)用性原則：我省環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分支機(jī)構(gòu)眾多，監(jiān)測(cè)要素和頻次可有不同，計(jì)算機(jī)水平參差不齊，系統(tǒng)研發(fā)須堅(jiān)持“以基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)站工作為導(dǎo)向”，堅(jiān)持與人為本。

系統(tǒng)性原則：信息系統(tǒng)涉及多個(gè)子系統(tǒng)，分別處理水、氣、聲、生物等。子系統(tǒng)各自獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)，須保持良好協(xié)調(diào)性和整體功能性。

可擴(kuò)展原則：信息系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，有良好的擴(kuò)展性，支持業(yè)務(wù)規(guī)模和種類的擴(kuò)展，具備開(kāi)放的接口，可對(duì)業(yè)務(wù)規(guī)則定制和修改。

發(fā)展性原則：總體規(guī)劃，分步實(shí)施，方案有前瞻性。除考慮目前的環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境管理工作外，還應(yīng)考慮今后數(shù)據(jù)的空間代表性、數(shù)據(jù)挖掘和對(duì)環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律研究的需求。

易維護(hù)性原則：根據(jù)軟件工程的理論，系統(tǒng)維護(hù)在整個(gè)軟件的生命周期中所占的比重是最大的(占60%-70%)。提高系統(tǒng)的可維護(hù)性是很重要的。

規(guī)范設(shè)計(jì)原則：環(huán)境信息涉及面廣、數(shù)據(jù)類別復(fù)雜、監(jiān)測(cè)要素繁多，有必要建立規(guī)范的數(shù)據(jù)字典和詳細(xì)的說(shuō)明。此外，還要注重項(xiàng)目管理，資料的收集及建檔。

安全性原則：合理設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限，確保數(shù)據(jù)安全，嚴(yán)格數(shù)據(jù)管理制度，防止數(shù)據(jù)外泄、數(shù)據(jù)遺失和隨意竄改，并考慮數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3 采用的技術(shù)

擬建的信息系統(tǒng)須滿足現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)交換和海量數(shù)據(jù)操作等要求，必須采用先進(jìn)成熟的技術(shù)，并在系統(tǒng)的實(shí)用性、安全性、功能性等方面下功夫。在采用技術(shù)方面考慮如下：

3.1按照三層架構(gòu)開(kāi)發(fā)。將系統(tǒng)的整個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為表示層——業(yè)務(wù)邏輯層——數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，有利于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)、部署和擴(kuò)展。

3.2 系統(tǒng)對(duì)DBMS的性能要求較高，本著簡(jiǎn)單、實(shí)用、易用、穩(wěn)定性好等要求，選用了Microsoft SQL Server2005（下稱SQLS）作為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的解決方案。

SQLS的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:

易于開(kāi)發(fā)和管理：動(dòng)態(tài)的自我管理和豐富的管理工具，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員可以設(shè)置多服務(wù)器配置，將某臺(tái)服務(wù)器作為主服務(wù)器，向網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)服務(wù)器傳送和分發(fā)作業(yè)、警報(bào)和事件。

具有伸縮性和高可靠性：SQLS數(shù)據(jù)引擎可在各種操作系統(tǒng)上運(yùn)行，數(shù)據(jù)庫(kù)引擎是一個(gè)精力充沛的服務(wù)器，可以管理上千個(gè)用戶訪問(wèn)的龐大數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)SQLS具有自我動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的特性。

系統(tǒng)集成：與所選的前端應(yīng)用程序工具Windows安全集成，當(dāng)用戶連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，Windows驗(yàn)證用戶的有效性，當(dāng)與SQLS連接時(shí)，SQLS客戶端軟件請(qǐng)求一個(gè)信任連接，只有它們被Windows驗(yàn)證合格后才可以被授權(quán)，這樣SQLS就不必分別驗(yàn)證用戶，用戶也不必對(duì)他們連接的每個(gè)SQLS系統(tǒng)有單獨(dú)的注冊(cè)和口令。

完全支持SQL語(yǔ)言：SQLS提供了與其它數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化接口和圖形化工具，能夠快速實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。從Web應(yīng)用服務(wù)來(lái)考慮，采用SQLS是比較好的選擇。

3.3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型的選擇

B/S結(jié)構(gòu)是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全通過(guò)www瀏覽器實(shí)現(xiàn)，一部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)。B/S結(jié)構(gòu)是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)，代表了最新的技術(shù)潮流，也是當(dāng)今應(yīng)用軟件的首選體系結(jié)構(gòu)。

經(jīng)過(guò)調(diào)研與分析，我省信息系統(tǒng)擬使用ASP.NET、Delphi或Visual C#語(yǔ)言結(jié)合SQLS數(shù)據(jù)庫(kù)，采用B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)通過(guò)VPN傳輸。

4 結(jié)語(yǔ)

信息系統(tǒng)主要是為管理服務(wù)，信息系統(tǒng)應(yīng)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成大部分基層環(huán)境監(jiān)測(cè)站的各類報(bào)表編制與上報(bào)。信息系統(tǒng)的生命力在于是否用戶愿意使用它，喜歡使用它。有生命力的信息系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)單實(shí)用，且能為基層監(jiān)測(cè)站解決工作問(wèn)題。要建立一個(gè)充滿生命力的信息系統(tǒng)，除了要認(rèn)清問(wèn)題，找準(zhǔn)目標(biāo)，選用成熟可靠的技術(shù)外，用戶的認(rèn)可、資金的支持、領(lǐng)導(dǎo)的重視和科學(xué)的管理等都是十分關(guān)鍵的。有了充滿生命力的信息系統(tǒng)支持，能提高環(huán)保事業(yè)科學(xué)管理水平，使各級(jí)政府能全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握各種環(huán)境信息。

參考文獻(xiàn)

[1]萬(wàn)曉榆，萬(wàn)敏. Web技術(shù)在下一代網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[J].四川:計(jì)算機(jī)應(yīng)用 研 究 ，2004.2