信息管理系统 结课论文

试论环境监测管理信息系统设计

摘要：本论文结合本人的专业和课程内容，从环境监测管理的信息化建设入手，针对国内外环境管理的信息化建设现状及存在的问题，论证了环境管理系统建设的意义。尝试使用所学知识对该系统的设计进行探讨。

关键词：环境监测信息系统

正文

一、论文背景

环境的日益恶化已越来越受到人类的关注。尤其是近几十年以来，全球正面临着一系列复杂多变的生态环境问题，人类生存的环境不但没有得到有效的改善，而且全球大多数国家的自然生活居住环境还在持续不断地恶化之中。环境的持续恶化已成为全球共同面临的难题，并严重威胁到了许多国家人民的正常工作、学习与生活。为此，如何利用现代计算机软硬件信息技术与网络技术构建有效的环保体系，便是本文所要重点研究的问题。

二、国内外环境管理信息化建设现状

随着环境科学的深入研究和通信技术、互联网技术的快速发展，信息化技术开始在环境资源和环境信息科学管理中发挥着越来越重要的作用。到目前为止，我国已经在北京、广州、上海等主要城市建立了空气质量自动监测系统；在重点流域和大型排污企业建立了水质在线监测系统。例如为提高环境监测管理和环境决策的水平，加强对环境质量和污染源的监控。广州市从1996年到现在投入1.39亿元，相继建成了广州市环境空气质量监控系统、水环境监控系统、重点烟气污染源监控系统、重点废水污染源监控系统和机动车排放监控系统。随着环境监测管理体制的逐步完善，国家环保局也审查和推广了一系列环境监测应用软件，如重点工业污染源动态数据库系统、环境质量监测数据传输软件、环境信息统计系统等，这些对我国的环境保护工作和环境信息管理无论在理论研究还是技术实现上都是很有益的探索。随着国家、各省市陆续建立起各种环境信息管理系统，EIMS 已经在环境科学研究、环境监测、环境评价、灾害预测和规划决策等各个领域发挥着主要作用。

由于国外发达国家经济发展起步较早，因而也较早的意识到随之而来的环境问题，制定了各种标准和一系列的环保法规与政策。早在1975 年，联合国环境规划署就与各国政府合作，建立了全球第一个开放性的环境信息系统——全球环境信息源查询系统（UNEP），用于促进各国之间环境信息的交换。后来联合国环境规划署又组织开发了地球资源信息数据库（GRID），用于想全世界的环境研究工作者和决策者提供有关环境方面的综合数据。此外，还有全球环境监测系统（GEMS）、国际潜在有毒化学品登记管理系统等。美国的环境信息系统数据库包括了大气、突发事件响应、有害废物/固体废物、物理化学特性、订约人、设施、综合环境响应、水、处理、有毒物质控制法、实验室质量保证/质量检查、毒性12 个方面，并且建立了计算机辅助突发事件操作管理（Camco Ⅱ）、环境影响计算机系统（EICS）、计算机辅助立法数据系统（CELDS）、化学公害响应信息系统（EIFS）、危害评价计算机系统（HACS）等覆盖各领域的应用系统。

三、环境监测信息化存在的问题

1) 数据信息缺乏标准化约束：在信息分类、环境指标体系、甚至数据格式方面缺乏一致性和规范性，为数据信息直接共享带来一定障碍；

2) 缺乏环境管理各部门之间业务横向联系，影响系统的一体化管理功能。目前开发的很多环境管理系统都专门针对某一领域或某一项环境管理服务，用途较为单一，由于缺乏完成环境管理各部门之间关联业务的统一规划和集成，使得各部门之间各自开发自己的应用软件，于是形成了一条条纵向的平行线，造成了信息壁垒的存在；

3) 系统开发缺乏继承性和兼容性，系统建设时应考虑到对已经使用的信息系统的继承以及各系统之间的兼容性，减少重复建设。

四、系统需求分析

1、系统业务需求分析：

通过构建环境监测管理综合信息系统解决方案对控制污染源及污染企业能够全面的进行监控。目前国内部分城市已经实现对控制污染源在线实时视频监控，但是对污染数据的采集还不够健全。通过此方案能够完成对环保部门管辖区域内的污染源进行实时在线监控，监管人员通过网络就能够了解污染源当时的监测数据。同时根据国家标准能够对管辖区域内的排放进行智能化监控，当企业排放不符合国家标准系统能够进行报警，并通过短信、语音电话等方式通知环保监管人员和企业排放负责人。通过智能化的污染源排放档案功能，对不符合国家排放的每次情况进行全面记录，包括视频、采集数据，使保障环保监管部门处罚得到有效数据支撑。

环境质量监测管理业务流程如下：

环境质量监测管理是面向环境保护部门的各级工作人员，其用户群为环保部门的监测管理用户。该模块的主要业务需求是，由于环境保护需要实时地进行监控与监测，故需要环境监测管理人员通过该系统进行实时的环境监测查看。只有通过对环境监测系统的在线监测与浏览，才能进行有效地监测，以便对所发生的环境污染进行及时的上报与处理。

2、易用性需求

1) 用户界面友好、美观，只要用户有相应的专业知识，并能熟练使用计算机，根据系统相关提示以及用户手册便能正确使用该软件。

2) 人机界面，采用全可视化图形界面，对于密集信息录入界面，要求能实现支持完全键盘操作。

3) 对主要操作给予提示信息，对易曲解操作，给予选择性提示；

4) 系统提供上下文提示帮助及专门的帮助界面；

5) 系统信息录入应尽可能的实现缺省值配置和下拉选择，提供各种智能化输入支持，尽量减少操作员手工输入信息的工作量；

6) 出错提示消息必须准确（如解释错误产生的原因和纠正的详细信息等）；

7) 系统应以易观察易读的形式向用户提供信息（如：确认、程序询问、警告、出错消息等）；

8) 屏幕输入格式，报表和其他输入、输出设计清晰和易于浏览；

9) 对具有严重后果的功能执行是可逆的，或者系统给出该后果的明显警告，并且在执行该命令前要求确认。

3、安全性需求

1) 网络设备提供链路层安全通道；

2) 用户接入时，要求进行用户的身份认证；

3) 用户执行业务功能时，进行权限的检查和控制；

4) 根据环境管理系统用户的数据单位属性，限制用户能够访问的数据范围；

5) 采用严格和合理的管理制度。

五、系统设计原则

1) 先进性原则：由于环境监测所涉及的技术体系较为广泛，硬件体系涉及到先进的环

境监测设备、环境监测数据采集与智能感知设备，软件体系则涉及到与监测环境的硬件体系的嵌入式接口的交互，为保障环境监测的准确性与实时性，故所采用的环境监测体系的软硬件应较为先进。

2) 实用性原则：充分考虑环境监测管理部门各类使用人员特别是终端设备用户繁杂的诸多因素，将对系统产生的综合影响，故环境监测管理系统的人机界面应友好，可操作性强，同时兼顾终端用户层次跨度大的特点，设计出简单实用的系统，以方便环境监测人员监测环境信息。

3) 开放性原则：考虑到环境监测与保护管理体系将来发展需要及扩充性能要求，在设备选择及联网方案上，要坚持开放性原则，在应用平台和系统设计时，支持跨平台和开放数据接口，保证每个独立系统的设计要求，并充分考虑到环境监测管理系统各子系统互连，实现数据共享、交换和应用集成等服务。

4) 可扩展性原则：由于环境监测管理体制本身在不断的变化，因此，在实施后期必然将有新的需求产生，因此环境监测管理系统在建设前期就应做好总体规划，保证、应用平台和终端设备不仅能够满足现在的要求，而且可以方便地扩展环境保护局将来的业务变更需求，在环境监测管理系统规划设计时，应保证环境监测管理系统具有满足用户自扩充的需求。

六、环境质量监测管理设计

环境监测需要间断或连续地测定环境中污染物的性质、浓度、观察、分析其变化对环境影响的过程。按监测的目的来说分为监测性监测（环境质量监测、污染源监测）；特定监测（污染事故监测、仲裁监测、考核验证监测、咨询服务监测）两部分。环境质量监测子系统主要从监视性监测和特定监测为主要出发点，主要实现包括空气质量监测、水质监测、噪声监测等的环境质量数据、重点污染源数据的管理、查询统计分析，以及环境质量制图分析。

七、总结

本文通过对目前环境管理的背景入手，在详细分析了环境管理现状的基础上，指出了当前我国在环境管理中存在的问题，引出了环境管理信息化建设的意义。通过对本专业知识和本课程学习的知识的运用和各大数据库资源的引用，对环境监测管理信息系统数据库设计进行了一次不成熟的尝试。但此论文也展示了我对本次课程学习的收获。

因本人知识水平鄙陋，论文之中多有片面和错缪之处，望老师海涵。

参考文献

1 刘腾红向卓元管理信息系统清华大学出版社2010.3

2 戚本超,周达. 美国的城市环境监测管理及对北京的启示. 2009,

3 贾志军环境监测管理信息系统的设计与实现电子科技大学2012

4 周劲风. 我国环境信息系统研究进展. 环境科学动态, 2002,(01):11~12