廣東省環(huán)境地理信息服務平臺建設研究

■梁謙　陳熾璋　付紅彬

（廣東省環(huán)境信息中心　廣東　廣州　510308）

廣東省環(huán)境地理信息服務平臺建設研究

■梁謙陳熾璋付紅彬

（廣東省環(huán)境信息中心廣東廣州510308）

本文以地理信息為基礎，以政務網(wǎng)為依托，根據(jù)廣東省環(huán)境信息化對地理信息系統(tǒng)的需求，對現(xiàn)有的各類基礎空間數(shù)據(jù)與環(huán)境地理信息數(shù)據(jù)進行加工和整合，通過采用統(tǒng)一的體系架構、統(tǒng)一的規(guī)范標準、相對統(tǒng)一的服務模式和運行機制，構建環(huán)境地理信息資源的信息共享環(huán)境，促進并逐步改變省環(huán)境建設中普遍存在的"信息孤島，各自為政"的局面，為政府綜合業(yè)務管理和科學決策提供輔助支撐和可視化工具，在環(huán)境保護管理和決策中發(fā)揮了重要的作用。

環(huán)境地理信息服務平臺環(huán)境信息化信息共享可視化

1　引言

在環(huán)境管理工作中，大部分環(huán)境信息都與空間信息相關，對環(huán)境信息的管理離不開其空間屬性的支持，環(huán)境管理需要利用地理信息系統(tǒng)的空間表達功能來幫助用戶更深刻的理解環(huán)境信息所表達的含義，同時也需要利用地理信息系統(tǒng)的空間分析功能來分析環(huán)境要素之間的各種影響與相互關系，最近幾年以來，地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理方面的應用也越來越多，很多用戶在進行管理系統(tǒng)建設時都希望將其信息能夠疊加在地圖上進行表達，但是由于基礎地理信息數(shù)據(jù)的缺乏且獲取成本高，專業(yè)性強，開發(fā)利用的技術難度大等各種原因，導致建設環(huán)境地理信息系統(tǒng)的投資大且效果不明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

一是基礎GIS平臺采購軟件比較廣泛，由于專業(yè)性強，開發(fā)利用技術難度大，但缺少針對環(huán)境管理具體業(yè)務應用需求進行定制開發(fā)，對應用人員素質要求較高，業(yè)務應用成果無法共享；二是空間信息標準不統(tǒng)一，特別是坐標系不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)五花八門；三是缺少環(huán)境地理信息共享機制，環(huán)境綜合地理信息系統(tǒng)應用的各個職能部門相對獨立，缺乏數(shù)據(jù)共享機制，每個地區(qū)、甚至每個業(yè)務系統(tǒng)都需要獨立開發(fā)一套地理信息系統(tǒng)。

針對以上的問題，為避免信息化建設的重復投資、加強信息整合，減少信息孤島，需要尋求一種GIS與環(huán)境保護應用結合的新路子。

多年以來，我們積累了大量跟空間相關的環(huán)境信息，包括基礎地圖、環(huán)境質量、污染源、生態(tài)等各類環(huán)境專題數(shù)據(jù)。為了更好地挖掘這些數(shù)據(jù)的價值，平臺依托世行贈款水環(huán)境項目，從全省的環(huán)境信息化對環(huán)境空間信息的整體需求出發(fā)，建設了環(huán)境地理信息服務平臺，在環(huán)境地理信息層面能夠滿足省內各個城市應用的需要，為省、市、縣（區(qū)）的環(huán)境信息化建設提供了一個高起點的平臺，以便推動城市環(huán)境信息化的發(fā)展，提高環(huán)保管理水平，為社會的發(fā)展做出貢獻。

2　總體思路

環(huán)境地理信息服務平臺建立了全省統(tǒng)一的環(huán)境地理信息共享框架、基于SOA架構在環(huán)境地理信息領域提供可重用的環(huán)境地理信息服務、開創(chuàng)了環(huán)境信息領域內的信息系統(tǒng)建設新思路，并進一步促進省內各個城市建設環(huán)境業(yè)務系統(tǒng)的建設，從而為環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境應急、節(jié)能減排等業(yè)務管理提供豐富的信息和科學的管理手段。

平臺提供一種便捷的技術手段來幫助各級環(huán)境管理部門提高其所轄區(qū)域環(huán)境管理水平，同時也可以獲取其周邊行政單元的環(huán)境狀況，達到實現(xiàn)各相關行政單元共享資源、和諧發(fā)展、互利多贏的社會效果。也可以提高對產(chǎn)業(yè)結構、布局符合主體功能區(qū)產(chǎn)業(yè)定位，污染物排放量滿足跨界斷面水環(huán)境質量達標要求，對解決跨界流域污染問題提供幫助。

平臺以環(huán)境地理信息數(shù)據(jù)庫為核心，以多源地理數(shù)據(jù)的集成為基礎，以可視化服務與應用為目的，實現(xiàn)了通用的地理信息數(shù)據(jù)管理、空間信息查詢與顯示以及空間分析等各類服務，并提供了可以方便配置與擴展的應用程序集成模板，為各種政務專題應用系統(tǒng)提供應用接口或向不同等級用戶對象提供相應的地理信息服務。

3　主要創(chuàng)新點

平臺通過一種創(chuàng)新的思路將地理信息與環(huán)境信息進行有機融合，通過建立全省范圍的環(huán)境地理信息數(shù)據(jù)中心，為廣東省環(huán)境管理提供了一套一體化的、低成本的環(huán)境地理信息系統(tǒng)解決方案，并且提供了豐富的環(huán)境地理信息與空間分析服務接口，滿足了各級環(huán)境管理業(yè)務目前對地理信息系統(tǒng)功能的基本需求。平臺主要實現(xiàn)了以下幾點創(chuàng)新：

3.1開創(chuàng)環(huán)保領域內環(huán)境地理信息共享新機制

平臺建設基于全省環(huán)境管理的實際需求，創(chuàng)新思路，改變傳統(tǒng)的環(huán)境地理信息系統(tǒng)建設模式，實現(xiàn)了環(huán)境地理信息的整合、管理與共享，將環(huán)境地理信息與地理信息功能以服務方式實現(xiàn)多級環(huán)境管理部門的共建共享，將不同業(yè)務部門、交界地區(qū)之間通過平臺聯(lián)系起來，解決了之前在業(yè)務系統(tǒng)建設時如坐標系轉換、數(shù)據(jù)采集更新難等問題，避免了基礎地理信息系統(tǒng)軟硬件等的重復投資等問題。

3.2實現(xiàn)了環(huán)境管理一張圖的創(chuàng)新模式

實現(xiàn)了環(huán)境管理一張圖的創(chuàng)新模式，平臺建立了廣東省環(huán)境地理信息綜合數(shù)據(jù)庫，涵蓋了目前能夠收集到的所有環(huán)境要素，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準下整合為“一張圖”，通過與業(yè)務系統(tǒng)的集成實現(xiàn)環(huán)境空間信息的動態(tài)更新，并與環(huán)境業(yè)務信息數(shù)據(jù)庫進行了有機關聯(lián)，在數(shù)據(jù)的范圍上涵蓋了全省范圍，能夠滿足各個省級、市級環(huán)境管理業(yè)務的應用需求。

實現(xiàn)了1+1=N的建設模式，即1個綜合空間數(shù)據(jù)庫+1個靈活的GIS開發(fā)框架，可以支撐N個業(yè)務信息系統(tǒng)的GIS功能開發(fā)，一方面，實現(xiàn)環(huán)境地理信息數(shù)據(jù)的整合與共享，降低GIS建設的難度，減少重復的數(shù)據(jù)處理工作；另一方面，通過服務平臺的專業(yè)服務功能，減少重復開發(fā)建設，快速實現(xiàn)業(yè)務GIS信息管理系統(tǒng)的搭建。

3.3國內率先采用基于Silverlight的WebGIS技術進行平臺建設

在國內率先采用基于微軟的富客戶端開發(fā)技術Silverlight的WebGIS技術進行平臺建設，將傳統(tǒng)C/S模式的地理信息系統(tǒng)的功能強大、快速響應等優(yōu)點與B/S模式地理信息系統(tǒng)的方便快捷等優(yōu)點結合起來，實現(xiàn)了優(yōu)異的用戶體驗效果。

針對環(huán)境空間信息共享服務平臺的功能模塊，采用富客戶端技術，實現(xiàn)用戶客戶端更強的交互能力和展示效果。平臺提供的客戶端插件，方便在瀏覽器中展示環(huán)保業(yè)務的綜合數(shù)據(jù)，如多種渲染風格的專題圖、多種顯示方式的統(tǒng)計圖表等，提高視覺效果和用戶體驗，增強分析功能。

3.4以松耦合方式實現(xiàn)了基礎地理信息與業(yè)務信息的有機結合

松耦合方式實現(xiàn)了基礎地理信息與業(yè)務信息的有機結合，平臺提供了插件式應用開發(fā)框架，實現(xiàn)了專題功能的即插即用，通過修改系統(tǒng)配置參數(shù)，可以靈活定制系統(tǒng)功能模塊，同時也可以按照標準獨立開發(fā)復雜的業(yè)務插件模塊，通過服務聚合方式實現(xiàn)將業(yè)務數(shù)據(jù)與地理信息的結合，使平臺功能的配置具備了高靈活性與高可擴展性，同時使得空間數(shù)據(jù)與業(yè)務屬性數(shù)據(jù)可以互相分離，方便信息的維護與管理。針對各單位水環(huán)境數(shù)據(jù)評價不規(guī)范、信息系統(tǒng)重復建設等問題，項目研發(fā)了普遍適用的水環(huán)境質量綜合分析服務中心，并開展了流域水環(huán)境質量綜合分析業(yè)務化示范運行，實現(xiàn)了水環(huán)境質量綜合分析的標準化、規(guī)范化，為流域水環(huán)境質量管理提供科學支撐。

4　實施效果及取得的經(jīng)濟效益

本項目成果于2010年起陸續(xù)在廣東省、市、縣區(qū)等十多個環(huán)境管理項目中應用，發(fā)揮了很好的示范作用，有效發(fā)揮了數(shù)據(jù)集成和共享的作用，體現(xiàn)了較高的社會效益。

項目推廣應用基于統(tǒng)一的環(huán)境地理信息服務模式，可以降低同類需求的重復投資，各市、縣區(qū)在建設信息系統(tǒng)時可以以此平臺提供的各類服務為基礎，進行地理信息功能模塊的開發(fā)，進一步豐富平臺中的信息，形成信息資源的進一步整合，實現(xiàn)共建共享，節(jié)約資源。一方面服務平臺通過以服務的方式面向全省環(huán)保領域提供基礎地理信息、環(huán)境信息的服務，直接經(jīng)濟效益就是節(jié)省了資源，避免了重復投資，預期3-5年在內全省21個地級市、114個縣及縣級市中的60%不再建設相關的地理信息系統(tǒng)，按照每市或縣平均50萬投資來算，預計可以節(jié)約相關投資約4000萬元。另一方面促進并加快環(huán)保領域內信息化建設進程，提高環(huán)境管理水平和管理效率。平臺也可以為全國其它地區(qū)的環(huán)保領域或者其它領域建立信息共享機制起到示范作用。

項目成果可作為集成共享平臺，省內的各大、中、小城市都可以基于該平臺來建設各自的環(huán)境保護相關的信息系統(tǒng)，基于平臺提供的地理信息和環(huán)境信息以及提供的服務，有多個信息系統(tǒng)可以建立在平臺基礎上，并進一步豐富信息，形成信息資源的進一步整合，由于不同城市采用同一套平臺，污染信息得以共享，流域相關環(huán)境管理部門可建立跨界污染信息通報、監(jiān)測、檢查和應急等機制，及時、合力解決跨界污染問題。

[1]周益欽,朱建剛.基于共享應用的環(huán)境監(jiān)測GIS平臺研究 [J].綠色科技,2013, (12).

[2]王海波.遼寧省環(huán)境地理信息系統(tǒng)平臺的開發(fā)與應用 [J].測繪科學,2006,31(3).

[3]魏斌,王橋.城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)建設與研究 [J].測繪通報,2001,(3).

X3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-401-1