环境质量综合管理系统解决方案

环境质量综合管理系统解决方案数慧系统技术有限公司DigitalIntelligenceSystemTechnologyCo.Ltd-1-第1章.环境质量综合管理现状及特点分析1.1.环境质量综合管理信息化愿景环境质量是衡量环境对人类生存和发展适宜程度的一种“指标”。良好的环境质量适宜人们的生产生活；反之恶劣的环境质量会危害人体的健康。环境质量还可以用于表示环境遭受污染和破坏的程度。根据环境要素的不同，环境质量可以分为大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量等；根据环境工作对象还有城市环境质量、农村环境质量、居住环境质量、生产环境质量等。广义的环境质量是自然的、社会的、工程的和美学的各种要素的综合反映。因此，环境质量管理信息化的建设将充分利用现代化高科技技术，一方面可以提升环境管理的效率，有效遏制环境质量不断恶化的趋势；另一方面可以及时掌握环境质量的污染现状及时空演化趋势，为环境规划作进一步的铺垫。1.2.环境质量综合管理信息化现状及热点环境质量与人类的生活紧紧相连，而环境质量的数据与环境监测息息相关，因此各级环保部门都投入了大量的人力、物力、财力来进行环境质量管理信息化的建设，但绝大部分的业务系统都独立的存在于环保部门，这就给环保部门的工作带来非常大的弊端。随着国家经济发展战略的制订，采用现代化信息管理技术已是当务之急，根据目前的现状，采用高科技现代化技术来提升环境质量管理水平是主要发展方向。通过环境质量综合管理系统可以实现环境质量数据的现代化管理、环境质量数据的网上发布、环境质量数据的评价分析等，彻底改变落后的运行和管理模式，为今后的经济发展规划和环境生态规划提供决策依据。1.3.环境质量综合业务管理特点概述环境质量综合管理系统的建设经过长期的研究和探索，解决了目前环境质量系统存在的弊端，具体内容如下：z环境质量管理主要针对环境管理业务展开，因此具有任务重的特点，需要相应部门能够准确、及时地获得环境质量数据；z不同环境质量管理部门的管理方式和措施，以及管理目标有差异，因此业务处理内容具有区域、数据的迥异等特点；数慧系统技术有限公司DigitalIntelligenceSystemTechnologyCo.Ltd-2-z环境质量管理业务部门的各种应用工具软件有一定积累，但缺乏系统化、整体化的设计，难以为全局服务；第2章.环境质量综合管理信息化需求要点2.1.业务需求环境管理部门的主要职责是环境管理和环境研究，而环境质量综合管理既包含环境管理，又包含环境研究。它主要是按照环境标准和评价、分析方法对特定区域的环境质量进行评价、分析。按地理范围可分为局部的、区域的、流域的和全球的环境质量评价、分析；按环境要素可分为大气环境质量评价、分析，水环境质量评价、分析，土壤环境质量评价、分析等；还可针对某种污染物进行单项要素评价或针对多种污染物进行综合评价、分析；按时间要素可分为环境质量现状评价、分析和环境影响评价、分析。通过环境质量管理可以进一步强化环境综合管理，更重要的是为环境研究做铺垫。2.2.数据需求根据目前对环保局业务情况的初步了解和我们参与建设的经验，环境质量综合业务管理系统所需数据包括：z基础信息：环境法规与标准信息、环境统计信息、环境监测信息、排污申报信息、污染源普查信息、建设项目审批信息、环境综合整治信息、污染源信息等z空间信息：地理基础信息、环境遥感信息、专题地理信息、重点污染源分布信息、主要水系信息、环境监测点分布信息等；z模型库：包括各类环境要素的分析与趋势预测模型；2.3.应用需求环境质量综合管理系统的建设，依托于环境质量业务及空间数据提供应用服务，系统主要对环境质量数据进行查询统计、分析评价、信息发布等，为环境部门决策分析者提供技术支持。根据上述业务需求及数据需求，明确了环境质量综合管理系统基于地理信息系统还需要开发环境质量查询统计子系统、环境质量分析评价子系统、环境监测子系统、决策支持子系统共五部分内容。第3章.环境质量综合业务管理系统解决方案数慧系统技术有限公司DigitalIntelligenceSystemTechnologyCo.Ltd-3-3.1.应用框架本方案涉及环境质量管理中所需的地理信息系统、污染源管理子系统、环境质量查询统计子系统、环境质量分析评价子系统、环境监测子系统、决策支持子系统共六个子系统。这些系统分别负责环境质量综合业务管理系统的不同业务环节，或者为业务系统提供服务和支持。环境质量综合业务管理系统系统各子系统之间的关系如下图所示：环境质量综合业务管理系统环境质量查询统计子系统环境质量分析评价子系统污染源管理子系统地理信息系统数据中心应用支撑服务平台业务应用用户界面底层支持环境监测子系统决策分析子系统图1环境质量综合业务管理各子系统关系各应用子系统之间的关系如下：„污染源管理子系统：数据库是整个系统的核心，数据库的设计不仅要考虑结构的合理性，还要考虑其安全性。数据库内容主要分四个子库：污染源数据库；法规、条例数据库；环境要素数据库；地理信息数据库。„环境监测子系统：环境监测子系统是根据环境质量监测的要求而建立的。环境监测子系统包括数据公证性审查、数据维护、信息查询、数据评价和信息发布各部分。„环境质量查询统计子系统：对不同区域、流域等进行综合的查询统计，并以一定的报表格式输出，为环境综合管理提供便捷手段，为环境管理者提供快捷、方便的数据查看手段，强化环境管理职能、污染源监督管理能力等。„环境质量分析评价子系统：图形显示子系统是为了扩展系统的服务功能，便于宏观了解环境质量污染现状，作用是结果显示清晰、直观。主要内容有：以图形的形式反映区域内的资源、污染源状况、环境质量状况。包括区域各主要区段地形图、监测站网布设图、污染源分布图、环境质量数据变化图、统计结果显示图、评价结果显示图、预测结果显示图、综合分析结果图等。数慧系统技术有限公司DigitalIntelligenceSystemTechnologyCo.Ltd-4-主要表现形式有：根据地理信息系统生成静态分布图和动态显示图、根据变化过程生成的趋势图和柱状图、根据不同项目所占比例生成的饼状图等。„决策支持子系统：本部分是建立在已有研究成果之上。如环境要素功能划分、污染物总量控制、环境质量的影响等课题正在研究之中，这些研究成果提交后，本系统开发人员可根据成果要求，实现计算机模型挂接，为环境决策管理服务。„数据中心：负责存储应急项目的所有环境信息、资源信息、统计信息、地理信息等等，是以上所有子系统的数据基础。同时数据中心还提供信息资源目录管理、共享交换服务、数据查询和浏览服务等各种基础的信息管理和服务功能。3.2.技术框架为了满足系统在技术上具有业务变化的适应性、高度的安全性、大容量数据存储处理等特点，因而在系统的技术框架中采用三层或多层体系架构，同时引入数据仓库技术。系统利用中间件技术，把业务逻辑、表示逻辑和数据资源分为三个不同的处理层次：表示逻辑（客户层）为第一层：它的主要功能是实现用户之间的交互与数据表示，为以后的数据处理、业务逻辑调用应用支撑服务提供支持，并显示数据处理结果；业务逻辑（应用服务器组件）为第二层：这些组件由中间件管理，实现核心业务逻辑服务，同时将这些服务按名字管理；一旦客户提出服务请求，则这些服务就会向资源管理器提交数据操作请求，并将处理结果返回请求者——即客户或其他服务器；目前主流的应用服务器的解决方案包括两种——J2EE标准架构与.NET架构。可根据项目建设的实际需求和架构本身的特点具体选择；数据资源（资源管理器）为第三层：包括数据库、数据仓库和各种文件（如多媒体文件），负责管理应用系统的数据资源，完成数据操作。应用服务器组件在完成服务的过程中通过资源管理器存取管理的数据。应用系统的总体技术架构如下图所示：数慧系统技术有限公司DigitalIntelligenceSystemTechnologyCo.Ltd-5-图2应用系统技术路线3.3.数据框架环境质量综合管理系统的数据主要分为空间数据和非空间数据，而非空间数据主要包括：基础信息数据、污染源数据、监测数据；空间数据主要包括：基础空间数据、环境监测空间数据、环境专题数据库，具体内容如图所示。环境质量综合业务管理系统数据中心基础空间数据库环境监测空间数据库环境专题空间数据库遥感影响图基础地形数据库DEM数据库污染源空间位置信息水环境自动监测测点空间信息大气环境监测测点空间信息噪声环境监测测点空间信息水环境排污口空间信息大气环境排排气筒空间信息农业用地分布专题数据生态功能区专题数据水功能区专题自然保护区分布数据污染源数据库环境统计信息排污申报信息建设项目审批信息污染源普查信息总量控制信息环境监测数据库水环境自动监测测点空间信息大气环境监测测点空间信息噪声环境监测测点空间信息基础信息数据库流域信息法律法规信息污染源分布信息环境监测测点信息非空间数据库非空间数据库图3环境质量综合业务管理系统数据框架环境质量综合管理系统的数据框架如上图所示，其中非空间数据库与空间数据的关联数慧系统技术有限公司DigitalIntelligenceSystemTechnologyCo.Ltd-6-关系如下图所示：环境质量综合业务管理系统空间数据基础空间数据库环境监测空间数据库环境专题空间数据库遥感影响图基础地形数据库DEM数据库污染源空间位置信息水环境自动监测测点空间信息大气环境监测测点空间信息噪声环境监测测点空间信息水环境排污口空间信息大气环境排排气筒空间信息农业用地分布专题数据生态功能区专题数据水功能区专题自然保护区分布数据污染源数据库环境统计信息排污申报信息建设项目审批信息污染源普查信息总量控制信息环境监测数据库水环境自动监测测点空间信息大气环境监测测点空间信息噪声环境监测测点空间信息基础信息数据库流域信息法律法规信息污染源分布信息环境监测测点信息环境质量综合业务管理系统非空间数据连接键及空间位置环境质量评价分析模型数据库图4污染源综合管理系统数据关系图3.4.基础设施3.4.1.硬件平台硬件平台层能够为应用系统的运行提供基础硬件支持，是信息化建设的基础。由基础网络设备和基础服务器组成，包括对这些设备的维护和管理。3.4.1.1.基础网络设备基础网络设备由各种网络硬件组成，并通过网管软件对这些设备进行管理，对网络状态进行调整，使网络能正常、高效地运行，使网络中的各种资源得到更加高效的利用，当网络出现故障时能及时做出报告和处理，并协调、保持网络的高效运行等。3.4.1.2.基础服务器服务器是提供网络管理、业务应用和数据服务的核心部件，需要提供7天×24小时不间断的访问服务，服务器系统应具有高可扩展性，当业务量增加或增加新业务时，服务器能以增加节点、处理器、内存等方式提供更高的性能来满足新的需求。对服务器系统的维护包括对硬件的维护和对软件的维护。硬件维护主要是指设备的增数慧系统技术有限公司DigitalIntelligenceSystemTechnologyCo.Ltd-7-加、设备的卸载和更换以及除尘等维护。软件的维护包括操作系统、网络服务、数据库服务、用户数据等各方面的维护，除此之外还包括对服务器系统软件和硬件的安全维护，如安装补丁、设置防火墙、安装杀毒软件等操作。3.4.2.主机系统软件主机系统软件层主要提供系统运行所必需的软件，并对其进行管理，包括操作系统软件、地理信息系统软件以及数据库管理系统。3.4.2.1.操作系统软件操作系统是系统建设中必不可少的系统软件。环境保护应用体系中拟采用WindowsServer2000或更高版本的企业版作为各数据中心服务器的操作系统；而用户的桌面应用系统采用WindowsXP操作系统。3.4.2.2.地理信息系统软件地理信息系统（GIS）是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的系统软件。近年来，利用GIS技术，进行项目选址规划的应用日益广泛。结合环境保护的业务特点，借助GIS系统，为环境监测管理对象（空气、地表水、酸雨、噪声、近海水域等）位置的优化选择、排污监控/测地点的优化设置、生态环境保护对象监管的位置优化选择提