包頭市環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心的規(guī)劃與建設(shè)

王宏寬

（包頭市環(huán)境監(jiān)測(cè)站內(nèi)蒙古包頭市014040）

包頭市環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心的規(guī)劃與建設(shè)

王宏寬

（包頭市環(huán)境監(jiān)測(cè)站內(nèi)蒙古包頭市014040）

介紹了包頭市建設(shè)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心的建設(shè)背景，在調(diào)查分析包頭市環(huán)保局業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，建設(shè)符合現(xiàn)階段和未來一定時(shí)期內(nèi)各業(yè)務(wù)部門對(duì)環(huán)境信息資源協(xié)同共享要求的信息系統(tǒng)。本文重點(diǎn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心的建設(shè)方案及建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了初步探討。

環(huán)境保護(hù)；數(shù)據(jù)資源中心；系統(tǒng)建設(shè)

1 包頭市環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心建設(shè)背景

經(jīng)過多年發(fā)展，包頭市環(huán)保局信息化建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，目前有10多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)于環(huán)境管理各項(xiàng)工作。

目前存在的主要問題是各系統(tǒng)的建設(shè)缺乏整體性規(guī)劃，應(yīng)用系統(tǒng)比較分散，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)無法進(jìn)行有效的整合，同類數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)中差異較大，不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)無法共享，無法為環(huán)境管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。為適應(yīng)新時(shí)期下環(huán)境管理的需求，推動(dòng)信息資源共享，確保環(huán)境數(shù)據(jù)的唯一性、準(zhǔn)確性、一致性，建設(shè)先進(jìn)的環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心，完成環(huán)境數(shù)據(jù)資源的整合已刻不容緩。

2 建設(shè)方案及建設(shè)內(nèi)容

2.1 業(yè)務(wù)需求分析

環(huán)保局的業(yè)務(wù)主要包括污染防治、污染管理、污染監(jiān)督、環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警、環(huán)評(píng)審批、排污許可、排污審批、污染源監(jiān)測(cè)等，這些業(yè)務(wù)既相互獨(dú)立，同時(shí)又有許多業(yè)務(wù)存在著協(xié)同。業(yè)務(wù)之間的協(xié)同必然會(huì)帶來業(yè)務(wù)之間數(shù)據(jù)共享的需求。在領(lǐng)導(dǎo)決策層面，需要綜合各部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌分析。因此，需要將各類數(shù)據(jù)整合起來，統(tǒng)一管理，共享使用。

2.2 系統(tǒng)建設(shè)的總體原則

在統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一管理五個(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，建設(shè)一套先進(jìn)的、可擴(kuò)展的、實(shí)用的、可移植性強(qiáng)的、安全穩(wěn)定的、易于維護(hù)的系統(tǒng)。

2.3 數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)

2.3.1 數(shù)據(jù)集成

對(duì)多來源、多年分、多格式數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)污染源建立“一源一檔”，針對(duì)環(huán)境質(zhì)量建立“一點(diǎn)一檔”，規(guī)范整合現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的環(huán)境數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)平臺(tái)與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)同步更新。

2.3.2 數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)庫規(guī)劃

環(huán)境數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整體規(guī)劃，在規(guī)劃的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)體系和數(shù)據(jù)庫體系，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、主題數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫、指標(biāo)庫和公共代碼庫，為數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)服務(wù)提供基礎(chǔ)。

2.3.3 數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和數(shù)據(jù)分析發(fā)布

建立環(huán)境數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過對(duì)數(shù)據(jù)字典管理、公共代碼管理和數(shù)據(jù)模版管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境信息資源中心的統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)按類別進(jìn)行梳理，通過資源目錄進(jìn)行展現(xiàn)，提供數(shù)據(jù)共享方式，根據(jù)權(quán)限對(duì)環(huán)境信息資源中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問操作。

通過對(duì)數(shù)據(jù)的梳理，針對(duì)污染源、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)提供多源、多維度、多種展現(xiàn)方式的專題分析。

圖1 數(shù)據(jù)資源中心技術(shù)架構(gòu)

2.4 關(guān)鍵技術(shù)

采取J2EE和.NET架構(gòu)技術(shù)、B/S和C/S相結(jié)合的架構(gòu)體系、面向?qū)ο蟮姆治鲈O(shè)計(jì)技術(shù)、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）、基于Web Service的數(shù)據(jù)調(diào)用機(jī)制等先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)符合國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境信息資源中心。

2.4.1 基于B/S的架構(gòu)

系統(tǒng)開發(fā)采用B/S三層體系結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)管理層(Server)和用戶界面層(Client)增加中間件(Middleware)層。中間件負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器間的連接和通信，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫的高效連接。這種三層結(jié)構(gòu)在層與層之間相互獨(dú)立，任何一層的改變不會(huì)影響其它層的功能。

2.4.2 以J2EE為核心的技術(shù)路線

系統(tǒng)采用符合J2EE標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用服務(wù)器來構(gòu)建業(yè)務(wù)邏輯層，所有的業(yè)務(wù)邏輯都封裝在業(yè)務(wù)邏輯層里面。客戶端通過瀏覽器或客戶端應(yīng)用軟件通過對(duì)業(yè)務(wù)邏輯層的調(diào)用實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的訪問和處理。

2.4.3 SOA面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)

采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）。SOA架構(gòu)，是一種粗粒度、開放式、松耦合的服務(wù)結(jié)構(gòu)。SOA架構(gòu)以粗粒度的業(yè)務(wù)服務(wù)作為基礎(chǔ)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，可以產(chǎn)生簡(jiǎn)潔的業(yè)務(wù)和系統(tǒng)視圖，實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)更靈活、更易于重用、也能更快地應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)需求的變化，使得業(yè)務(wù)需求的變化更容易傳遞到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

2.4.4 基于Web Service的數(shù)據(jù)調(diào)用機(jī)制

Web Services，以一種松散的服務(wù)捆綁集合形式，快速、低代價(jià)地開發(fā)、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)綁定應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的函數(shù)或方法級(jí)的集成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)的集成。

2.4.5 基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的建模機(jī)制

在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上應(yīng)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫技術(shù)，把操作型數(shù)據(jù)集成到統(tǒng)一的環(huán)境中，方便用戶更快更方便查詢所需信息，提供決策支持。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫體系可分為五個(gè)組成部分：基礎(chǔ)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫、數(shù)據(jù)集市、多維數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和挖掘。

2.4.6 基于XML的數(shù)據(jù)交換規(guī)范

采用XML（Extensible Markup Language，可擴(kuò)展置標(biāo)語言）數(shù)據(jù)交換規(guī)范，實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)或應(yīng)用程序之間交換數(shù)據(jù)，生成易于不同的計(jì)算機(jī)和應(yīng)用程序讀取的數(shù)據(jù)文件。

2.4.7 ETL過程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效整合

ETL過程環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心建設(shè)的關(guān)鍵步驟，利用ETL工具實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和文本、電子表格等文件系統(tǒng)格式的數(shù)據(jù)整合和集成，并針對(duì)具體的每個(gè)分系統(tǒng)編寫具體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換代碼，來一起完成從原始數(shù)據(jù)采集、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)清理、異構(gòu)數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和數(shù)據(jù)定期刷新的全部程。

2.4.8 利用OLAP技術(shù)創(chuàng)建多維分析環(huán)境

利用OLAP技術(shù)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的結(jié)合，對(duì)多維數(shù)據(jù)進(jìn)行剖切、鉆取和旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，為決策者提供決策支持。

2.5 建設(shè)的內(nèi)容

包頭市環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心包括數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集填報(bào)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析發(fā)布平臺(tái)、環(huán)境信息資源目錄等幾個(gè)模塊。

數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心海量數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一管理；通過數(shù)據(jù)采集填報(bào)平臺(tái)為數(shù)據(jù)實(shí)施人員快速搭建系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)填報(bào)。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)布平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和數(shù)據(jù)的多維展示，為環(huán)境管理決策提供支持；通過環(huán)境信息資源目錄管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、分級(jí)管理。

結(jié)語

包頭市環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心以服務(wù)環(huán)境管理、服務(wù)公眾為出發(fā)點(diǎn)，以建設(shè)環(huán)境大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用為目標(biāo)，在應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)能力建設(shè)方面進(jìn)行深入拓展，實(shí)現(xiàn)了“四個(gè)中心”的建設(shè)目標(biāo)：既環(huán)境數(shù)據(jù)集成的資源中心；環(huán)境監(jiān)管的管理中心；環(huán)境污染防治的應(yīng)用中心；領(lǐng)導(dǎo)決策、對(duì)外服務(wù)的支撐中心。

[1]王世海.論遼寧省環(huán)境數(shù)據(jù)管理中心的建設(shè)與實(shí)施[J].綠色科技,2015,第6期,234—235.

[2]劉海涵.重慶環(huán)境數(shù)據(jù)中心發(fā)展規(guī)劃與思考[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2013,第4期,44—49.

王宏寬，1979年10月-，男，漢族，?？疲瑑?nèi)蒙古包頭市人,環(huán)境保護(hù)中級(jí)，主要從事：環(huán)保信息化。