污染源综合管理系统应用解决方案

污染源综合管理系统解决方案

第1章.污染源综合管理的现状及特点分析

1.1.污染源综合管理信息化的愿景

自从“十一五”总量减排的计划提出以来，各级环保局都积极投身到总量减排中，接着在2008年进行了污染源数据普查，目的就是要从污染源的源头抓起，客观的利用基础数据服务于环境管理。污染源综合管理信息化的建设需充分发挥信息网络、通讯、3S（GIS、RS、GPS）技术，一方面提高环保局的环境业务管理能力、综合管理水平与分析决策能力，有效的控制环境污染，改善环境质量；另一方面提高环境监督综合管理的能力，建设环境数据监控中心，全面掌握污染物实际排污总量，有效防止企业违法排污。增强企业环保意识，促进企业技术改造，为环境宏观规划提供辅助决策，为环境管理提供技术支撑。

1.2.污染源综合管理信息化的现状及热点

污染源综合管理的数据来源比较广泛，同时数据量也非常大，且污染源数据的格式不统一，没有明确地具体标准和规范，同时污染源数据资源管理尚未得到全面有效开发和共享，虽然多年来污染源管理工作积累了大量的基础数据，但这些数据的采集、传输、加工、存储和应用相对比较分散，同时缺乏规范化，并且在信息系统功能设计上还局限于简单的查询和统计，尚不能将污染源管理数据全面的有效转化为可用信息资源。最重要的是部分地方和单位对环境信息化的要求认识不足，并且各自为政、因此造成了污染源数据封锁闭塞的现象，最终导致“信息孤岛”的出现，成为我国环境信息化建设的重要瓶颈，因此建设标准规范统一的污染源管理体系正逐步在各级环保部门展开，相信污染源综合管理在未来的环境管理中一定会发挥意味深远的作用。

1.3.污染源综合管理业务的特点概述

污染源综合管理系统的建设经过长期的研究和探索，解决了目前污染源管理系统存在的弊端，具体内容如下：

污染源综合管理的数据来源比较广泛，同时数据量也非常大，且污染源数据的格式不统一，没有明确地具体标准和规范；

污染源管理的各个职能部门管理的业务相对独立，正在逐步形成紧密的关联；

各个地域管理的方式和措施，以及管理的具体目标都存在较大差异，因此业务处理内容具有鲜明的地域特点，关注的重点也不同；

污染源业务的管理具有较多的信息系统，但一直都缺乏系统化、整体化设计的综合管理系统，难以实现全局服务；

第2章.污染源综合管理信息化需求要点

2.1.业务需求

环保局业务的开展是围绕污染源而展开，目前由于环保部门存在“信息孤岛”“数出多门”的问题，因此污染源综合管理首先需建立标准、规范、统一的数据中心，这就需对单独存在的污染源管理系统数据进行整合，在国家规定的标准、规范下建立统一的污染源数据中心，解决“数出多门”状况；其次是污染源数据资源的共享，在标准、规范、统一的数据中心的基础上，建立污染源数据共享管理机制来完善污染源信息资源管理制度，实现“一数多用”，解决“信息孤岛”的问题。同时由于污染源管理的特殊性，污染源综合管理系统的开发、应用需严格按照相应的标准和规范进行，这样可以进一步促进污染源信息资源的共享和利用。

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以前参与建设的经验，环境质量综合业务管理系统所需数据包括：

业务数据：

基础数据库：环境法规与标准信息、流域信息、大气环境功能区划分、水功能区划分、噪声功能区划分、生态功能区划分等；

污染源数据库：建设项目审批信息、排污申报信息、环境统计信息、污染源普查信息、总量控制信息、一厂一档信息等；

环境监测信息：水环境监测信息、大气环境监测信息、噪声环境监测信息等；

空间数据：

基础空间信息：环境遥感信息、DEM地形图、航道、公路网、高速公路、铁路、居民区、绿地、地名、注记、水系等；

污染源监测信息：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等；

2.3.应用需求

污染源综合管理系统的建设主要为环境管理服务。根据污染源信息管理运行的方式与特点，系统的功能应该满足污染源数据的采集、集成、处理、查询、统计、分析等等。污染源综合管理系统的应用能够为环境部门进行污染源综合管理、环境规划、决策分析提供支持。

根据上述业务需求及数据需求，明确了污染源综合管理系统基于地理信息系统还需要开发建设项目审批子系统、排污申报子系统、环境统计子系统、污染源普查子系统、污染源监测系统、“一厂一档”子系统、总量控制子系统、决策分析子系统共八部分内容。

第3章.污染源综合管理信息系统解决方案

3.1.应用框架

图1 污染源综合管理系统应用架构

各应用子系统之间的关系如下：

建设项目审批系统：负责建设项目的审批、管理，在环评文件、环保验收等审批过程中能及时将总量数据输入系统，系统内自动生成总量控制数据库，并

且随时可按照要求进行统计，使审批部门的总量控制管理常态化，计算机网络

化,同时将建设项目信息依托GIS技术进行空间定位、浏览、查询、统计及各区

县建设项目专题图制作.

污染源普查信息子系统：通过与国家下发的污染源普查软件进行数据交换，

提取污染源基本信息库，结合GIS系统进行污染源普查成果数据的空间展示、

查询、统计、分析。

污染源在线监测子系统：负责污染源监测数据的采集，在原有的信息系统基础上集成综合应用的水气综合在线监测系统，这样能及时、方便环保部门掌控污

染源的整体状况，为环保局更好的监管企业提供重要支持；全球眼在线视频监

控，可以全面了解重点流域、空气污染状况，为环境治理、规划提供决策参考

和信息支持；

污染源一厂一档管理子系统：染源一厂一档子系统从排污企业基本信息出发，给每一个排污企业分别建立档案，对企业的基本信息和排污信息进行综

合管理、分析、应用；让环保局可以更方便、更快捷、更直观的对企业进行

监督和监管。

污染源总量控制子系统：环境规划执行的手段，依据这些数据，可以对不同行政区、不同生态功能区、重点流域等进行科学合理的总量分配，为完成总

量减排任务、环境规划做强有力的支持；

环境地理综合信息平台：提供地图的显示、制图和分析等功能，为污染源的综合管理、决策分析提供支持；

污染源分析决策子系统：是整个污染源综合管理的最重要的应用，环境管理者利用此子系统可以对污染源信息进行综合分析，为环境的整体规划提供支

持；

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：

图2 污染源综合管理系统技术架构

3.3.数据框架

污染源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，具体内容如图所示。

图3 污染源综合管理系统数据架构

污染源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关系如下图所示：

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，是污染源综合管理系统建设的

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Windows Server 2000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Windows XP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供更加直观、科学的辅助决策支持。

3.4.2.3.数据库管理系统

根据环境保护核心业务应用系统的特点，必须采用关系型数据库管理系统对环保的业务数据进行管理，以实现对环保数据信息资源的共享和重复利用。

关系型数据库管理系统是通过一系列的标准查询语言对数据属性进行定义，进而实现对数据进行分类、查询、汇总等管理，并从中寻找出具有相同规律性的数据表征。目前市场上的数据库管理系统主要产品有：Oracle、DB2、Sybase、SQL Server。其中Oracle、DB2产品适用于海量的关系型数据管理；Sybase适用于中量的关系型数据管理；SQL Server适用于小型企业的数据管理。