環(huán)境質(zhì)量綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及創(chuàng)新探討

摘 要：系統(tǒng)介紹承德市環(huán)境質(zhì)量綜合信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、主要功能及其在環(huán)境管理工作中的應(yīng)用。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用解決傳統(tǒng)信息管理軟件存在的問(wèn)題，闡述系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：環(huán)境質(zhì)量 信息管理 創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）07（b）-0027-01

近年來(lái)，隨著環(huán)境保護(hù)事業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)的任務(wù)在擴(kuò)展，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量大幅度增長(zhǎng)，但是環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)因各種原因，一直沒(méi)有很好的解決。巨大的數(shù)據(jù)量與落后的數(shù)據(jù)管理方式，成為抑制環(huán)境監(jiān)測(cè)工作向技術(shù)深層發(fā)展的一個(gè)瓶頸。監(jiān)測(cè)工作的任務(wù)種類、流程形式和方法手段也在不斷發(fā)展和完善，每年積累的海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)難以有效對(duì)環(huán)境管理和社會(huì)公眾提供完整的環(huán)境信息服務(wù)。為了對(duì)政府決策和重大應(yīng)急提供支持，提升數(shù)據(jù)價(jià)值，急需將各種單機(jī)版數(shù)據(jù)傳輸軟件系統(tǒng)進(jìn)行集成，消除信息孤島，建立評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)深度挖掘。為此我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了承德市環(huán)境質(zhì)量綜合信息管理系統(tǒng)，現(xiàn)將本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與創(chuàng)新點(diǎn)介紹給大家，以供參考和探討。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.1 總體設(shè)計(jì)原則

（1）采用MS SQLSERVER 2005作為整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

（2）采用Microsoft .NET Framework 2.0作為系統(tǒng)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

（3）采用基于角色的權(quán)限管理，使用雙重的基于用戶權(quán)限和職位權(quán)限的驗(yàn)證方法對(duì)用戶操作權(quán)限進(jìn)行管理。

（4）采用統(tǒng)一的界面布局風(fēng)格原則，保證用戶操作的一致性。

1.2 總體技術(shù)路線

（1）采用基于SOA（面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）的架構(gòu)設(shè)計(jì)。

基于XML、Web Service、Ontology等技術(shù)的集成框架包括集成總線及Adapter Service、元數(shù)據(jù)庫(kù)及集成協(xié)調(diào)器與供二次開(kāi)發(fā)的API及Web Service工具集，它實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互操作，軟件互操作與語(yǔ)義互操作。

（2）面向海量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的鏡像式數(shù)據(jù)緩存管理。

（3）集成地理信息系統(tǒng)（GIS）收集、管理、查詢、分析、操作以及表現(xiàn)與地理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。GIS在環(huán)境事故應(yīng)急中有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

（4）智能模型庫(kù)、模型庫(kù)管理系統(tǒng)、模型字典的應(yīng)用。

由于本系統(tǒng)模型之間的關(guān)聯(lián)性比較強(qiáng)等因素，按傳統(tǒng)的技術(shù)不能很好的滿足本系統(tǒng)的應(yīng)用，因此本系統(tǒng)將智能模型庫(kù)、模型庫(kù)管理系統(tǒng)、模型字典等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于本系統(tǒng)，智能模型庫(kù)是以決策支持技術(shù)為基礎(chǔ)，以模型為核心，以知識(shí)為驅(qū)動(dòng)，集強(qiáng)大的模型管理、模型運(yùn)行和智能分析功能于一身，將GIS與專業(yè)應(yīng)用模型有機(jī)結(jié)合，無(wú)縫集成。

1.3 技術(shù)關(guān)鍵

本系統(tǒng)以GIS技術(shù)為支撐，綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊、GPS、RS等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)GIS與環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)方法、模型的環(huán)境質(zhì)量管理和決策支持應(yīng)用系統(tǒng)的無(wú)縫集成。

2 系統(tǒng)內(nèi)容和功能模塊

承德市環(huán)境質(zhì)量綜合信息管理系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容主要包括：一個(gè)數(shù)據(jù)中心、六個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)界面分為兩部分，一部分是左側(cè)樹(shù)形目錄；另一部分是功能模塊界面。

2.1 數(shù)據(jù)中心主要是對(duì)日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

其功能包括監(jiān)測(cè)項(xiàng)目參數(shù)設(shè)置、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、中間數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)的讀入寫(xiě)出。

2.2 六個(gè)子系統(tǒng)主要包括

（1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)：對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總、計(jì)算，形成各種作需要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分類查詢。分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢、飲用水源地計(jì)算結(jié)果、地下水計(jì)算結(jié)果、河流計(jì)算結(jié)果、噪聲計(jì)算結(jié)果和大氣計(jì)算結(jié)果6個(gè)子模塊。并通過(guò)GIS在相應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位上進(jìn)行信息展示。

（2）環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)子系統(tǒng)：環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)分為水環(huán)境、氣環(huán)境和聲環(huán)境三大類，評(píng)價(jià)方式根據(jù)水、氣、聲的不同評(píng)價(jià)指標(biāo)。評(píng)級(jí)方法均采用國(guó)家環(huán)保部頒布的評(píng)價(jià)方法，分析方式包括趨勢(shì)分析和對(duì)比分析。

（3）區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量子系統(tǒng)：通過(guò)對(duì)生態(tài)評(píng)級(jí)指標(biāo)的分析利用地圖直觀顯示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況。

（4）大氣質(zhì)量日/預(yù)報(bào)子系統(tǒng)：市、縣級(jí)監(jiān)測(cè)站通過(guò)本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)及預(yù)報(bào)的上報(bào)和審核工作及統(tǒng)計(jì)查詢，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)縣級(jí)站與市級(jí)站環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)預(yù)報(bào)的同步上報(bào)，并與官方網(wǎng)站對(duì)接，實(shí)時(shí)發(fā)布信息。

（5）城市環(huán)境綜合整治定量考核子系統(tǒng)：通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)中心中涉及到國(guó)家城市環(huán)境綜合整治定量考核的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和環(huán)境信息的處理，通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按照考核制度要求的各種上報(bào)表格格式顯示考核指標(biāo)完成情況，方便管理部門(mén)實(shí)時(shí)掌握考核指標(biāo)的進(jìn)展程度。

（6）業(yè)務(wù)及地圖子系統(tǒng)：通過(guò)GIS地圖可以查詢、搜索監(jiān)測(cè)點(diǎn)位附近環(huán)境信息，包括周邊污染源分布、污染源周邊的生活設(shè)施、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置情況等。通過(guò)周邊信息定位空間要素和綜合分析數(shù)據(jù)變化原因。

3 系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)

（1）與三維地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)污染物分布與擴(kuò)散的仿真模擬。

（2）可結(jié)合地圖對(duì)環(huán)境測(cè)點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)，將地理信息與大氣、水等環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，結(jié)合空間分析模塊，對(duì)整個(gè)區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行客觀、全面的評(píng)價(jià)，以反映出區(qū)域污染的程度以及空間分布情況。統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以圖表方式（餅圖、直方圖等）顯示在地圖上，統(tǒng)計(jì)結(jié)果和圖片均可導(dǎo)出。直接應(yīng)用于報(bào)告書(shū)的編寫(xiě)。

（3）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)縣級(jí)站與市級(jí)站環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)預(yù)報(bào)的同步上報(bào)，及數(shù)據(jù)審核，數(shù)據(jù)直接儲(chǔ)存進(jìn)入數(shù)據(jù)中心，不必重復(fù)錄入大氣數(shù)據(jù)；并與官方網(wǎng)站對(duì)接，實(shí)時(shí)對(duì)外發(fā)布質(zhì)量信息。

（4）實(shí)現(xiàn)與國(guó)家城市環(huán)境綜合整治定量考核制度的對(duì)接，通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按照考核制度要求的各種上報(bào)表格格式顯示考核指標(biāo)完成情況，數(shù)據(jù)表格可以導(dǎo)出，避免人工錄入造成的誤差，方便管理部門(mén)實(shí)時(shí)掌握考核指標(biāo)的進(jìn)展程度。

（5）本系統(tǒng)基于ArcGIS SerVer開(kāi)發(fā)，對(duì)于數(shù)據(jù)保存具有穩(wěn)定性，同時(shí)在本次系統(tǒng)建設(shè)中集成了國(guó)家常規(guī)環(huán)境數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。將SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)格式的數(shù)據(jù)通過(guò)備份的形式轉(zhuǎn)化為DBF數(shù)據(jù)表，可直接上報(bào)。也可以將以前的DBF格式的歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入本系統(tǒng)進(jìn)行分析管理。

4 應(yīng)用效果

目前本系統(tǒng)在市、縣兩級(jí)監(jiān)測(cè)站范圍內(nèi)推廣使用，從使用效果來(lái)看，均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。數(shù)據(jù)的安全管理和利用程度大大增強(qiáng)，安全穩(wěn)定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提高環(huán)境預(yù)警監(jiān)測(cè)工作的科學(xué)決策水平和管理效率水平，大大提高指揮的自動(dòng)化程度和利用現(xiàn)代信息技術(shù)為環(huán)境管理工作提供科學(xué)決策。該系統(tǒng)自運(yùn)行以來(lái)廣泛受到專家用戶的好評(píng)，為我們工作提供了可靠、快速、合理的輔助決策。

參考文獻(xiàn)

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