綠色生態(tài)城市信息資源共享交換標準化研究

曹新九 魏穎昊 王淑敏 隋媛

摘 要：本文通過對綠色生態(tài)城市信息資源共享交換標準化的現(xiàn)狀以及目的意義進行分析研究，論述綠色生態(tài)城市信息資源共享交換過程以及交換系統(tǒng)的功能和方式要求、接口技術(shù)要求等，從一般信息資源共享交換利用的技術(shù)角度，對綠色生態(tài)城市信息資源的采集、加工、傳輸、共享、交換利用等方面的接口技術(shù)要求進行闡述，為綠色生態(tài)城市信息化的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、運維和管理提供依據(jù)，強化綠色生態(tài)城市信息資源共享交換，為建設(shè)節(jié)能綠色環(huán)保型城市提供信息化支撐。

關(guān)鍵詞：綠色，生態(tài)城市，信息資源，共享交換，標準化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.02.008

1 引 言

隨著大數(shù)據(jù)、云平臺、元宇宙等信息技術(shù)的推廣應(yīng)用，資源、信息共享已成為時代的主題。只有資源共享，優(yōu)勢互補，才能達成共贏。人類社會已經(jīng)進入網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化時代，在這樣一個時代，信息資源的建設(shè)與共享已經(jīng)成為時代發(fā)展的需要和必然，它的興起與發(fā)展有著劃時代的意義。在綠色生態(tài)建設(shè)過程中，信息資源作為區(qū)域間、城市間互聯(lián)互通共享平臺的底層交互內(nèi)容，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高信息資源利用率，可以使更多的人更充分地使用已有數(shù)據(jù)資源，減少資料收集、數(shù)據(jù)采集等重復(fù)勞動和相應(yīng)費用。而在各地信息資源共享交換平臺建設(shè)中，通過采用統(tǒng)一規(guī)范的建設(shè)要求和信息傳輸接口要求，不僅能促進各區(qū)域之間，區(qū)域內(nèi)各城市之間的信息資源的共享交換利用，能夠做到資源利用率的有效提高，減少閑置資源甚至浪費，還可以切實激活資源再生和保護意識。

2 信息資源共享交換標準化意義

物聯(lián)網(wǎng)、云計算、3S技術(shù)（遙感技術(shù)R S、地理信息系統(tǒng)GIS和全球定位系統(tǒng)GPS的統(tǒng)稱）、多網(wǎng)融合等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和快速發(fā)展，為綠色生態(tài)城市及其信息化建設(shè)提供了技術(shù)支撐。綠色生態(tài)城市建設(shè)管理過程中，多應(yīng)用大數(shù)據(jù)[1]、傳感器等技術(shù)手段對數(shù)據(jù)進行接入和采集。綠色生態(tài)城市信息資源涉及生態(tài)環(huán)境、能源、水利、住建等多個業(yè)務(wù)主管部門、監(jiān)測單位和相關(guān)企業(yè)，對水質(zhì)、土壤、大氣、重點污染源等信息進行感知、采集、匯聚、存儲、交換和共享。由于涉及的部門和企業(yè)繁多、業(yè)務(wù)范圍寬泛等原因，導(dǎo)致在生態(tài)城市信息化管理過程中，存在大量信息資源重復(fù)采集、重復(fù)加工、重復(fù)維護等突出的問題。對綠色生態(tài)城市信息資源的傳輸接口進行統(tǒng)一的要求，明確綠色生態(tài)城市信息資源共享交換的接口類型、調(diào)用方式、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)等內(nèi)容，能夠確保各方數(shù)據(jù)的有效匯聚和共享，實現(xiàn)“生態(tài)環(huán)境及相關(guān)數(shù)據(jù)資源高效、精準傳遞”。在數(shù)據(jù)存儲和處理方面，常采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲與處理工具，集中存儲采集、交換共享進來的各種結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[2]。通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換接口實現(xiàn)城市間、部門間、系統(tǒng)間的綠色生態(tài)城市的信息資源的共享利用，為綠色城市建設(shè)的智慧建設(shè)提供相應(yīng)的信息化數(shù)據(jù)支撐，從而助力推進綠色生態(tài)城市建設(shè)。

標準化指在經(jīng)濟、技術(shù)、科學(xué)及管理等社會實踐中，對重復(fù)性事物和概念，通過制定標準、發(fā)布標準和實施標準，達到協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，以獲得最佳秩序和效益的過程。標準的本質(zhì)是統(tǒng)一，它是對重復(fù)性事物和概念的統(tǒng)一規(guī)定，因此，開展綠色生態(tài)城市信息資源共享交換共享管理研究并形成標準成果推廣應(yīng)用，對于確保綠色生態(tài)城市信息資源共享交換平臺的規(guī)范，各類信息資源的安全接入、存儲、共享、分析、應(yīng)用和綜合管理等標準化管理具有重要的指導(dǎo)意義[3]。通過綠色生態(tài)城市各類信息資源的交互、存儲、分析和處理、共享，能夠充分挖掘綠色生態(tài)信息資源的潛在價值，一方面可以為綠色生態(tài)城市的建設(shè)和管理提供智能化、科學(xué)化的決策支撐，另一方面可以加強橫向城市間、部門間，縱向上下級城市間、部門間的信息資源的共生共用，挖掘信息資源的潛在經(jīng)濟效益，為綠色生態(tài)城市的建設(shè)，減少信息資源的重復(fù)采集、加工提供標準化手段，最終為建設(shè)節(jié)能環(huán)保型城市提供信息化支持，促進我國環(huán)保資源的循環(huán)利用。

3 信息資源共享交換過程

綠色生態(tài)城市建設(shè)的信息資源共享一般由共享資源提供方、共享資源交換服務(wù)方與共享資源使用方三方參與，信息資源的共享交換利用由資源共享準備、資源共享交換和資源共享使用3個階段組成。資源共享提供方是資源共享權(quán)益主體，資源共享交換服務(wù)方是綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺的建設(shè)和運維主體，資源共享使用方是資源共享使用的責任主體。

從圍繞綠色生態(tài)城市建設(shè)對各類信息資源的采集、加工、處理以及共享交換的使用環(huán)節(jié)和流程來看，信息資源的共享交換過程有以下3個步驟。

（1）在資源共享準備階段，資源共享提供方根據(jù)共享業(yè)務(wù)需求完成資源共享歸集、資源信息分級分類后，形成資源目錄并管理資源共享方式，持續(xù)進行資源共享維護，準備好以批量交換資源信息、提供資源信息查詢服務(wù)、提供核驗、統(tǒng)計、分析類綜合資源信息服務(wù)等方式對外提供資源共享，構(gòu)建資源共享更新和失效召回機制，對已失效的資源信息及時召回。資源共享提供方采用資源信息源鑒別、資源信息分級分類、資源目錄管理和資源共享維護等技術(shù)手段完成資源共享準備，保證資源共享準確、完整、可用和來源真實。

（2）在資源共享交換階段，資源共享使用方利用各綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺進行資源共享查詢，提出資源共享訪問申請和登記。在資源共享交換服務(wù)方對資源訪問申請進行審核并完成授權(quán)或者根據(jù)需要由資源共享提供方進行審批、資源共享交換服務(wù)方審核并完成授權(quán)后，資源共享提供方對準備好的資源共享進行資源信息導(dǎo)出，根據(jù)需要資源共享交換服務(wù)方提供資源信息交換服務(wù)，資源共享使用方獲取并導(dǎo)入資源信息。資源共享交換服務(wù)方采用身份鑒別、訪問控制、安全傳輸、過程追溯等技術(shù)手段，保證綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換過程交換實體可信、資源信息傳輸安全、交換行為記錄可追查。

（3）在資源共享使用階段，資源共享使用方在完成資源信息獲取后，可進一步通過資源信息處理、資源信息存儲、資源信息備份等資源信息服務(wù)機制構(gòu)建綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源，可在審核允許的使用方式和范圍內(nèi)，為其他部門提供綜合資源共享服務(wù)，并根據(jù)管理要求對過期和召回的資源共享進行資源信息銷毀，根據(jù)資源共享提供方的要求，對資源信息使用過程進行資源信息使用監(jiān)測和反饋。資源共享使用方根據(jù)資源共享的安全要求，采用訪問控制、資源信息加密、安全存儲、安全銷毀等技術(shù)手段保障資源信息使用安全。資源共享交換服務(wù)方對經(jīng)過綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺開展的資源共享業(yè)務(wù)，針對系統(tǒng)、業(yè)務(wù)、安全、資源信息使用監(jiān)測反饋等內(nèi)容進行監(jiān)管統(tǒng)計，保證共享交換服務(wù)持續(xù)、穩(wěn)定、可靠運行。

4 信息資源共享交換標準化

隨著我國近年來綠色生態(tài)城市建設(shè)進入快車道，各個區(qū)域城市之間對信息資源的共享與利用達到了新的高度，為保障信息資源的共享交換利用的實現(xiàn)，各地都建設(shè)了資源共享平臺，實現(xiàn)區(qū)域間系統(tǒng)對接、互聯(lián)互通，打通彼此間的信息流。然而由于各地的信息化系統(tǒng)和平臺的建設(shè)各自為政、建設(shè)目的和建設(shè)要求也會存在一定的差異性，為切實保障實現(xiàn)無障礙對接，應(yīng)率先從共享交換系統(tǒng)的功能和傳輸接口進行標準化。

4.1 共享交換系統(tǒng)

根據(jù)信息化系統(tǒng)的一般性建設(shè)要求，在綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺建設(shè)中，共享交換系統(tǒng)通常應(yīng)該包含信息存儲、信息匯聚、信息治理、信息運營、信息運用等功能要求以及最低通用的性能指標要求等。

（1）信息存儲功能。綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源信息量很大，海量信息的處理與傳統(tǒng)架構(gòu)完全不同，原有小型機加商業(yè)信息庫的方式已不能完全勝任，部分領(lǐng)域信息需要引入新架構(gòu)、云平臺。大信息存儲與處理架構(gòu)可采用分布式存儲、分布式資源管理及分布式文件架構(gòu)等。

（2）信息匯聚功能。信息匯聚功能要求實現(xiàn)將各部門相關(guān)的信息資源統(tǒng)一采集交換到信息中心前置庫中，支持多種采集方式，滿足不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同類型的信息采集，并對采集信息進行處理，進入中心庫保存。信息匯聚功能包含信息采集、信息交換、信息處理等功能。

（3）信息治理功能。綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源在共享共用、開放運營及行業(yè)應(yīng)用過程中，信息來源于各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，只有建立對信息質(zhì)量的信任，才能放心地使用，信息治理和質(zhì)量保障在綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源開放共享平臺中顯得尤為重要。信息治理功能主要包括信息資源目錄管理、元數(shù)據(jù)管理和信息質(zhì)量管理等功能。

（4）信息運營功能。信息運營功能聚焦信息共享、開放、融合，對服務(wù)授權(quán)、認證、訪問過程進行統(tǒng)一管理，對運行過程進行全程監(jiān)控。信息運營功能主要包含服務(wù)管理、基于服務(wù)管理的信息開放以及運行監(jiān)控等功能。

（5）信息運用功能。信息共享、開放的最終目標是為了創(chuàng)造價值，信息的價值主要通過應(yīng)用得到體現(xiàn)。信息應(yīng)用主要是政務(wù)信息分析功能，包括信息采集、信息分析、結(jié)果發(fā)布3個組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)實時、批處理、交互分析，最終通過報表、儀表盤、API等形式展示結(jié)果。

（6）系統(tǒng)性能指標，建議系統(tǒng)性能指標可參照以下要求。

1）基本性能：①在100M局域網(wǎng)環(huán)境下進行增、刪、改業(yè)務(wù)（不含大對象信息類型）響應(yīng)時間在3秒以內(nèi)、查詢操作響應(yīng)時間在3秒以內(nèi)。②系統(tǒng)支持同時在線數(shù)大于200，并發(fā)用戶數(shù)大于50。

2）信息交換：①批量信息交換中，平均單條記錄信息交換時間不大于20毫秒。②非并發(fā)大批量信息交換（百萬條）時間不大于5，000秒。③批量信息交換中，單條記錄平均入庫響應(yīng)時間不大于20毫秒。

3）信息查詢：①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（精確匹配）查詢響應(yīng)時間不大于3秒。②單個數(shù)據(jù)主題（百萬級）查詢響應(yīng)時間不大于3秒。③目錄檢索響應(yīng)時間不大于2秒。④查詢統(tǒng)計報表（非實時統(tǒng)計）響應(yīng)時間不大于3秒。

4.2 共享交換系統(tǒng)傳輸接口

綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源共享交換系統(tǒng)的接口建議明確以下主要技術(shù)內(nèi)容。

（1）接口概述。明確綠色生態(tài)城市信息資源共享交換的類型，對接口的主要功能和要求進行詳細說明。

（2）接口描述。針對每一具體交換接口給出接口名稱、接口說明、請求行、請求參數(shù)、響應(yīng)體等接口描述信息，描述的格式可采用文本格式也可采用列表形式，根據(jù)實際使用需求來定。

（3）接口類型。綠色生態(tài)城市信息資源一般包含城市廢水廢氣排放治理、危廢企業(yè)、智慧工地建設(shè)、環(huán)境監(jiān)測、機動車遙測、預(yù)測預(yù)報空氣質(zhì)量服務(wù)、綠色城區(qū)評估、土壤監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、河湖健康評估、自然保護區(qū)、各類視頻監(jiān)控等實時和歷史數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)的共享利用，可圍繞上述信息類型開發(fā)不同類型的交換傳輸接口，也可以根據(jù)自行實際業(yè)務(wù)需求進一步開發(fā)二級接口。

4.3 共享交換系統(tǒng)安全控制

信息交換系統(tǒng)除了保障正常的信息資源的交換利用實現(xiàn)功能外，還應(yīng)針對信息資源的安全利用在以下方面進行控制。

（1）身份認證：只有被認可的合法用戶有權(quán)訪問使用系統(tǒng)資源，且用戶身份的唯一性可防止信息交換過程的抵賴，同時要拒絕系統(tǒng)外用戶及防止非法用戶通過非法手段偽裝成合法用戶來欺騙系統(tǒng)達到一些目的。因此只有確認了用戶身份的合法性，信息交換才能進行。身份認證是信息交換系統(tǒng)的安全基礎(chǔ)。

（2）權(quán)限控制：在用戶使用系統(tǒng)時，要對其權(quán)限進行判定控制，根據(jù)不同級別權(quán)限的角色用戶享有訪問、使用系統(tǒng)資源服務(wù)各有不同，防止用戶無意或故意越權(quán)占有使用系統(tǒng)資源，保障用戶的權(quán)益及信息的安全。從功能上劃分主要有發(fā)送信息權(quán)限、接收信息權(quán)限和信息源宿權(quán)限。

（3）信息傳輸安全：信息在發(fā)送到信息交換中心與信息交換中心轉(zhuǎn)發(fā)到接收端地兩個過程都是在網(wǎng)絡(luò)中進行的，保障在這兩個過程的信息不被竊取、篡改、假冒及在發(fā)送跟接受時抵賴等信息安全問題，其主要通過加密及簽名來實現(xiàn)。

（4）密鑰的安全管理：密鑰的安全直接關(guān)系到交換中的信息安全。

（5）安全的信息傳輸通道：可通過網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)來加強如SSL協(xié)議。

（6）安全管理：規(guī)范化的安全管理，提高網(wǎng)絡(luò)安全的意識，可減少安全事件的發(fā)生。

5 結(jié) 論

保護生態(tài)環(huán)境，加強生態(tài)文明建設(shè)對社會發(fā)展具有重要意義。而綠色生態(tài)城市建設(shè)是推進城市持續(xù)快速健康發(fā)展的需要，是發(fā)展綠色生產(chǎn)力的需要，其中信息資源共享交換利用作為基礎(chǔ)性工作，對其標準化不僅能推動各類信息資源的有效利用，還可以通過信息資源的利用推動綠色生態(tài)城市建設(shè)。本文給出了推動綠色生態(tài)城市信息資源共享交換的建議，以嘗試為構(gòu)建綠色生態(tài)城市建設(shè)發(fā)揮標準化支持作用。

參考文獻

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