基于J2EE的城市污水處理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

白連紅 徐 澍

(1:信陽職業(yè)技術(shù)學院數(shù)學與計算機學院，信陽 464000； 2:信陽職業(yè)技術(shù)學院網(wǎng)絡(luò)管理中心，信陽 464000)

0 引言

城市環(huán)境保護規(guī)劃是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃的有機組成部分，是環(huán)境問題相關(guān)政策在時間、空間上的具體安排.充分利用計算機技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，有利于提高城市環(huán)境保護規(guī)劃及管理水平.因缺乏有效的資源整合,目前我國數(shù)字化建設(shè)仍滯留在無數(shù)個“信息孤島”并存的初級階段.這種“孤島效應(yīng)”的弊端是造成了信息資源浪費.如何提高對環(huán)境信息的管理缺乏空間的概念和技術(shù)手段是我國城市環(huán)保部門信息化工作中所面臨的突出問題.針對上述情況，本文對基于GIS的城市環(huán)保信息系統(tǒng)進行了總體設(shè)計.

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

采用先進的GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式計算等技術(shù)，結(jié)合信陽市環(huán)境管理業(yè)務(wù)和技術(shù)應(yīng)用需要，設(shè)計城市環(huán)保信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對環(huán)境空間信息的科學組織和有效管理，實現(xiàn)環(huán)境信息共享，使環(huán)境管理人員能較方便的對各種環(huán)境信息進行空間化、可視化管理，實現(xiàn)環(huán)境空間信息的查詢、維護及專題制圖、專題分析、信息服務(wù)等功能.基于GIS的城市環(huán)保信息系統(tǒng)總體框架(如圖1所示)由四個主體部分構(gòu)成：數(shù)據(jù)庫、模型庫、環(huán)境GIS基礎(chǔ)信息共享平臺和環(huán)境GIS應(yīng)用系統(tǒng)[2].其中，數(shù)據(jù)庫為整個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，包括空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫兩部分，是環(huán)境數(shù)據(jù)的集散中心，數(shù)據(jù)是保證信息系統(tǒng)流轉(zhuǎn)的血液.因此本系統(tǒng)是環(huán)保信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集、加工處理的平臺.

模型庫將作為核心業(yè)務(wù)，包括環(huán)境管理業(yè)務(wù)平臺和環(huán)境監(jiān)控平臺，為各種環(huán)境問題提供模型支持，包括環(huán)境質(zhì)量檢測任務(wù)、污染源任務(wù)、生態(tài)保護任務(wù)、核安全與輻射任務(wù)，以及環(huán)境應(yīng)急任務(wù)等模型，并針對上述問題進行預(yù)測、模擬、分析和評價.

圖1 系統(tǒng)總體框架

環(huán)境GIS基礎(chǔ)信息共享平臺作為一個支撐平臺，為各個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、決策支持平臺提供地理信息服務(wù).該平臺除提供基本的GIS圖形操作外，還具有高級的空間分析、專題圖制作等功能.必須具備在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提供數(shù)據(jù)服務(wù)的有關(guān)功能，如數(shù)據(jù)服務(wù)標準接口程序、數(shù)據(jù)訪問權(quán)限認證、數(shù)據(jù)壓縮傳輸及數(shù)據(jù)安全防護等[3].

環(huán)境GIS應(yīng)用系統(tǒng)提供各種具體應(yīng)用功能，建立在環(huán)境GIS基礎(chǔ)信息共享平臺之上，是GIS在環(huán)境管理工作中的具體應(yīng)用，包括區(qū)域污染源業(yè)務(wù)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測業(yè)務(wù)、生態(tài)保護業(yè)務(wù)、環(huán)境應(yīng)急處理業(yè)務(wù)等若干子系統(tǒng)：

(1) 污染源管理子系統(tǒng). 擬定和組織實施大氣、水體、噪聲、固體廢物、有毒化學品以及機動車的污染防治法規(guī)和規(guī)章；組織和建立重大歡迎污染事故和生態(tài)破壞事件的應(yīng)急預(yù)案，并負責調(diào)查處理工作；組織擬定和監(jiān)督實施河流重點流域、重點區(qū)域污染防治規(guī)劃；

(2) 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng). 下達各項地表水、飲用水源及酸沉降等監(jiān)測任務(wù)，制定監(jiān)測工作、發(fā)展規(guī)劃和計劃，并監(jiān)測其實施；制定監(jiān)測條例、各項工作制度、業(yè)務(wù)考核制度、人員培養(yǎng)計劃及監(jiān)測技術(shù)規(guī)范；

(3) 環(huán)境事故應(yīng)急子系統(tǒng). 承擔應(yīng)急突發(fā)環(huán)境事件及相關(guān)信息的處理、分析、發(fā)布和應(yīng)急反應(yīng)工作；實施對重點污染源和重點核設(shè)施的實時監(jiān)控；提供國家反恐應(yīng)急指揮輔助決策支持、化學反恐應(yīng)急指揮輔助決策支持及應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測評價及輔助決策支持，提高應(yīng)急現(xiàn)場的處置能力和豐富工作手段.

此外，該系統(tǒng)還要實現(xiàn)和城市基礎(chǔ)地理信息平臺的連接，基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)應(yīng)用與分離、GIS平臺共享、服務(wù)接口規(guī)范化，屏蔽數(shù)據(jù)多樣性的共享服務(wù)特性，為地理信息服務(wù)部署、模塊化應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)提供支持.充分利用地理信息共享服務(wù)應(yīng)用與服務(wù)松耦合關(guān)系，實現(xiàn)區(qū)域聯(lián)合開發(fā)，通過異地研發(fā)、成果互補及應(yīng)用集成，形成區(qū)域技術(shù)力量聯(lián)合優(yōu)勢.為豫南幾市的“數(shù)字城市”建設(shè)區(qū)域合作提供平臺.

2 算法模型

企業(yè)i實測批次j污染物k的產(chǎn)污系數(shù)Gijk為：

式中：Oijk為企業(yè)i實測批次j在實測周期內(nèi)，污染物k的污染物產(chǎn)生量；Rij為企業(yè)i實測批次j在實測周期內(nèi)的原料消耗量[4].

原始產(chǎn)排污系數(shù)、個體產(chǎn)排污系數(shù)的計算公式同上述按單位產(chǎn)品計時.

3 結(jié)語

環(huán)境GIS基礎(chǔ)信息共享平臺的應(yīng)用為信陽市環(huán)保工作提供了數(shù)據(jù)標準化、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)簡單化及功能擴展化的“四化服務(wù)”，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的服務(wù)模式發(fā)生了變化，從單純的提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模式改變?yōu)樘峁┒喾N環(huán)境空間服務(wù)模式；降低了應(yīng)用單位的應(yīng)用技術(shù)難度和成本；提供統(tǒng)一的標準基礎(chǔ)環(huán)境空間信息服務(wù)，應(yīng)用單位無需建設(shè)基礎(chǔ)環(huán)境信息數(shù)據(jù)和開發(fā)常用的地圖服務(wù)功能；確保了環(huán)境信息服務(wù)的現(xiàn)勢性，平臺管理機構(gòu)實時的環(huán)境信息數(shù)據(jù)的更新和維護，使應(yīng)用單位享受到了最新的地理信息服務(wù).

參 考 文 獻

[1] 梁寒冬.基于GIS的城市環(huán)保信息系統(tǒng)研制與應(yīng)用[D].北京：中國科學院研究生院(遙感應(yīng)用研究所)，2005.

[2] 薦 軍.城市基礎(chǔ)地理信息平臺框架及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京：中國科學院研究生院(遙感應(yīng)用研究所)，2005.

[3] 趙 芊.基于元數(shù)據(jù)的環(huán)境GIS集成[D].鄭州：河南大學，2005.

[4] Andersen,1999,Geographic Information System:Presiering or Problemstillinger[M].Aas,Norway:Compendium,1999:103-105.

[5] Atenucci,J.C.(ed.),2005,Geographic Information Systems:A Guide to Technology[M].New York: Van Nostrand Reinhold,2005:365-367.