(1.北京鋤禾環(huán)保技術(shù)有限公司，北京 100084；2.北京科技大學(xué)，北京 100083；3.中國環(huán)境監(jiān)測總站，北京 100012)

1 環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)特征分析

科學(xué)數(shù)據(jù)是指人類社會科技活動所產(chǎn)生的基本數(shù)據(jù)，以及按照不同需求而系統(tǒng)加工的數(shù)據(jù)產(chǎn)品和相關(guān)信息[1]。半個多世紀(jì)以來，我國開展了大量的國家科技事業(yè)性工作，諸如氣象觀測、水文觀測、環(huán)境監(jiān)測、海洋觀測、地震監(jiān)測、地質(zhì)調(diào)查等，積累了海量的科學(xué)數(shù)據(jù)[2，3]。據(jù)不完全統(tǒng)計，在國家科技計劃的經(jīng)費(fèi)中，約有30%乃至更大的比例用于獲取科學(xué)數(shù)據(jù)[4]。

我國環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)的獲取和積累當(dāng)前主要靠政府投資完成，包括：政府部門專項(xiàng)計劃產(chǎn)出的監(jiān)測數(shù)據(jù)；國家各類科技計劃、專項(xiàng)理論技術(shù)研究產(chǎn)生的監(jiān)測數(shù)據(jù)；科研院所、高等院校專業(yè)數(shù)據(jù)庫及國際環(huán)境組織所擁有的國際監(jiān)測數(shù)據(jù)資源乃至個人的數(shù)據(jù)資源等。通過分析“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)”獲取的環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)特征主要包括以下方面：

(1)多部門?！盎春恿饔颦h(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)”由環(huán)保、衛(wèi)生、水利、農(nóng)業(yè)、建設(shè)等多個部門的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)組成，監(jiān)測網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)資源分別隸屬于上述不同部門，同一領(lǐng)域內(nèi)部的科學(xué)數(shù)據(jù)資源也分別被不同的部門或機(jī)構(gòu)所管理，部門或機(jī)構(gòu)內(nèi)還分別由不同的課題組或科研人員保存、管理。以環(huán)保部門為例，環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)資源由國家環(huán)保部門和有關(guān)直屬單位、地方各級環(huán)保部門和下屬單位、項(xiàng)目牽頭單位和項(xiàng)目各參與單位分別采集、管理和維護(hù)。

(2)多目標(biāo)。由于部門之間的分工不同，環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)的使用目標(biāo)也不相同。如地表水、地下水、飲用水等水質(zhì)數(shù)據(jù)對流域內(nèi)公眾生活提供參考，為環(huán)保部門指明工作方向；水位流量數(shù)據(jù)信息為水利部門防汛抗旱提供指導(dǎo)；土壤、農(nóng)作物和農(nóng)業(yè)面源等數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展息息相關(guān)。

(3)多介質(zhì)。數(shù)據(jù)是對客觀事物的描述，而非事物本身，因此數(shù)據(jù)必須借助數(shù)字或符號才能表現(xiàn)出來，將這些數(shù)字或符號寄載于某種物體上。因此按存儲介質(zhì)的不同可將環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)分為：紙質(zhì)數(shù)據(jù)、磁帶數(shù)據(jù)、磁盤數(shù)據(jù)、光盤數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等多種。同時，根據(jù)環(huán)境介質(zhì)的不同，環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)可分為：水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)、生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)等。

(4)多指標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)的所屬部門及目標(biāo)的不同，環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，有不同的指標(biāo)體系。衛(wèi)生部門有評價數(shù)據(jù)的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)，環(huán)保部門有環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)和污染物排放指標(biāo)等。

(5)多形式。環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)的來源不同，決定了數(shù)據(jù)形式多樣性。環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)的來源有：利用監(jiān)測站點(diǎn)(點(diǎn))獲取實(shí)際的科學(xué)數(shù)據(jù)(其中包括分布于淮河流域的各類自動監(jiān)測站)；利用各種實(shí)驗(yàn)手段獲取數(shù)據(jù)的資源；利用統(tǒng)計方法獲取科學(xué)數(shù)據(jù)資源；科學(xué)研究活動獲取的數(shù)據(jù)資源等。

(6)多尺度?！盎春恿饔颦h(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)”的研究領(lǐng)域包括整個淮河流域的環(huán)境污染和健康防治問題，同時有所側(cè)重的選取淮河流域4個省份15個縣市為主要研究范圍，還對某些縣市進(jìn)行試點(diǎn)示范研究。因此，多方面的深入研究過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有多尺度特性，既包含整體流域的數(shù)據(jù)資源，又有某個監(jiān)測點(diǎn)位的詳細(xì)數(shù)據(jù)資源。

(7)多模式。我國環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)已具備了科學(xué)嚴(yán)格的采集、整編、刊印管理模式，但由于“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)”涉及到多個政府職能部門，各個職能部門對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的保存和管理規(guī)定不同，管理模式并不統(tǒng)一，彼此之間溝通和協(xié)調(diào)機(jī)制也不健全，造成數(shù)據(jù)資源管理模式多樣，存在科學(xué)數(shù)據(jù)的利用率偏低的現(xiàn)象。

(8)多機(jī)制。各類環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)資源分布于不同行業(yè)的部門、研究院所和企業(yè)中，散布于科研單位和個人手中。雖然一些部門已將分散的、數(shù)據(jù)內(nèi)容多樣的、標(biāo)準(zhǔn)不一致的各類科學(xué)數(shù)據(jù)，經(jīng)過客觀、科學(xué)的處理與分析，形成一批能夠直接為科學(xué)研究與其他公益性活動利用的數(shù)據(jù)庫，但數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用落后于信息技術(shù)的發(fā)展水平，不同部門數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行機(jī)制多樣，諸多具有代表性的科學(xué)數(shù)據(jù)難以得到有效利用。

2 環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 我國環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享現(xiàn)狀

作為基礎(chǔ)性公益科學(xué)數(shù)據(jù)的重要領(lǐng)域，環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的諸多領(lǐng)域都是不可或缺的重要數(shù)據(jù)資源。環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)資源的采集和積累初步形成了以環(huán)保等多部門為主體，與科研院所、高等院?；檠a(bǔ)充的格局；專門的數(shù)據(jù)管理機(jī)構(gòu)(組織)初步建成；國際間的數(shù)據(jù)合作與交換渠道逐步建立。在科技部的支持下，2004年底，原國家環(huán)保總局組織啟動了“環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫建設(shè)與共享”項(xiàng)目，環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享作為環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系的有機(jī)組成部分，已逐步形成了涉及土壤、河流、湖庫、海水浴場、空氣質(zhì)量、生態(tài)等分類的科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)體系。2006年，原國家環(huán)?？偩置鞔_提出了依托“金環(huán)工程”總體框架，建設(shè)國家環(huán)境保護(hù)科技資源信息共享平臺，形成包括環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)在內(nèi)的共享機(jī)制和硬件支持環(huán)境[5]。

然而長期以來，由于國家信息共享的法規(guī)體系尚不健全，全社會也尚未形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享的良好機(jī)制，再加上國家對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享工作的投入相對不足，客觀上造成環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)能力低下，數(shù)據(jù)共享工作沒有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

由于類似上述問題的存在，“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)”的各個部門雖然已經(jīng)積累并且還將大量積累各種數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)還不能充分滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門、科學(xué)家以及社會公眾的需求，其中最薄弱環(huán)節(jié)就是缺乏有效的數(shù)據(jù)共享與服務(wù)技術(shù)體系和服務(wù)機(jī)制。盡管已基本制定了項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理辦法，并建立了一定的技術(shù)和非技術(shù)基礎(chǔ)，但還遠(yuǎn)不能適應(yīng)國家發(fā)展、社會進(jìn)步和科學(xué)研究對環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)的需求。

2.2 環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享存在的問題

以“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)”的數(shù)據(jù)共享情況為例，目前存在幾個突出的問題有：

(1)由于環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)具有多部門、多尺度的特征，數(shù)據(jù)通過環(huán)保、衛(wèi)生、水利等多個行業(yè)、部門獲取，數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一管理，缺乏國家層次的宏觀管理和協(xié)調(diào)，導(dǎo)致科學(xué)數(shù)據(jù)一直散存在科學(xué)家和科研單位手中，難以充分發(fā)揮作用，造成數(shù)據(jù)的閑置和浪費(fèi)；

(2)部門之間的環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)管理運(yùn)行模式各不相同，各部門擁有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本上是由建設(shè)單位自行收集、整理、加工、開發(fā)而成，由于其數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是自建自用，又沒有足夠的經(jīng)費(fèi)投入，使得這些數(shù)據(jù)庫的規(guī)模小，內(nèi)容不全面，而且數(shù)據(jù)的更新維護(hù)得不到有效保證，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，缺乏規(guī)模化整合，缺乏面向科技界、面向社會的數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺，嚴(yán)重制約了數(shù)據(jù)的有效共享；

(3)缺乏共享政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。目前，我國科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用與共享方面的政策法規(guī)嚴(yán)重缺乏，沒有相應(yīng)的法規(guī)要求占有國有科技數(shù)據(jù)資源的單位或個人，必須同時承擔(dān)共享的責(zé)任和義務(wù)，確?？萍假Y源的保值、增值，因此科研單位普遍缺乏共享的積極性。另外，由于缺乏完善的科學(xué)數(shù)據(jù)共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各自產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)堆積形成了諸多的“信息孤島”，無法形成可共享的數(shù)據(jù)資源。

3 多部門環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系的建立

多部門環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享是以環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)為主要對象，建立以共享服務(wù)為目標(biāo)的一整套環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享政策法規(guī)、共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、共享服務(wù)機(jī)構(gòu)，以網(wǎng)絡(luò)平臺為基礎(chǔ)，整合改造現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，建立科學(xué)數(shù)據(jù)匯交驗(yàn)收、共享服務(wù)機(jī)制，為淮河流域的環(huán)境和健康問題改善，為社會公眾、科學(xué)研究和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供全面的環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

總體來說，多部門環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享是一個完整的體系，涉及到數(shù)據(jù)資源到政策標(biāo)準(zhǔn)等各個方面的問題，歸納起來大體包含5個基本要素：數(shù)據(jù)資源、共享技術(shù)、組織管理、共享規(guī)則和發(fā)展需求，它們之間相互關(guān)聯(lián)，相互作用[6]?；春恿饔颦h(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享要素組成圖參見圖1。

圖1 淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享組成要素

在科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系中，這5個基本要素密切相關(guān)，而組織管理的實(shí)施、數(shù)據(jù)資源的建設(shè)、共享規(guī)則的建立和發(fā)展需求的規(guī)劃最終都需要依托共享技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，依托現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，建立面向社會公眾和科學(xué)研究的共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系，完整呈現(xiàn)并提供服務(wù)。因此，構(gòu)建多部門環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享體要以數(shù)據(jù)整合和共享服務(wù)為中心，重點(diǎn)圍繞數(shù)據(jù)共享政策研究、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)、共享平臺開發(fā)等方面開展工作。

(1)共享政策是實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)社會化共享的法律保障，是確保共享工作健康有序開展的前提條件。共享政策法規(guī)應(yīng)包括數(shù)據(jù)匯交管理制度、共享服務(wù)的內(nèi)部管理制度、面向社會的共享服務(wù)承諾制度、科學(xué)數(shù)據(jù)共享分級分類、數(shù)據(jù)使用許可協(xié)議、成果資料提供利用管理規(guī)定、共享服務(wù)組織和經(jīng)費(fèi)的保障制度等。通過國家和行業(yè)制度的建立規(guī)范明確數(shù)據(jù)匯交共享法規(guī)，強(qiáng)制各數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門打破數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)生產(chǎn)收藏到數(shù)據(jù)生產(chǎn)共享服務(wù)的職能轉(zhuǎn)變。目前，淮河環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)初步編制完成了淮河流域癌癥綜合防治項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理辦法。

(2)科學(xué)數(shù)據(jù)共享的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享的技術(shù)保障，是共享體系建設(shè)中的基礎(chǔ)性工作，是規(guī)范數(shù)據(jù)生產(chǎn)、匯交、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)分類和共享服務(wù)技術(shù)性規(guī)范。環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該涵蓋：環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)分類編碼、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)集制作、數(shù)據(jù)匯交格式、數(shù)據(jù)存儲、驗(yàn)收及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)等。如淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)可在國家科學(xué)數(shù)據(jù)共享核心元數(shù)據(jù)內(nèi)容和國家科學(xué)環(huán)境數(shù)據(jù)中心提供的核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，結(jié)合淮河流域環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，制定符合流域特點(diǎn)的科學(xué)數(shù)據(jù)共享核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)科學(xué)數(shù)據(jù)是共享服務(wù)的核心。只有依據(jù)共享技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對不同格式、存儲在不同介質(zhì)中的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化加工整理和統(tǒng)計，形成具有統(tǒng)一

元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一分類編碼、統(tǒng)一命名規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)集產(chǎn)品，才能被更多的人共享，實(shí)現(xiàn)其科學(xué)價值。

(4)共享網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺是滿足不同用戶需求的有效途徑，也是發(fā)展的趨勢。當(dāng)前國際上的數(shù)據(jù)共享已在現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)條件下進(jìn)行，使得數(shù)據(jù)共享走向提供及時、內(nèi)容豐富的新形式[7]。通過采用大規(guī)模商用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，層次化存儲管理技術(shù)和Web技術(shù)，構(gòu)建體系基本完整、項(xiàng)目較為齊全、質(zhì)量比較可靠的共享環(huán)境監(jiān)測資料數(shù)據(jù)庫和可視化、分布式的環(huán)境監(jiān)測資料共享網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，對共享環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行持久的、實(shí)時的更新和維護(hù)，并為不同用戶提供數(shù)據(jù)的全面查詢、預(yù)覽，按照用戶的級別和數(shù)據(jù)的分級分類情況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線下載、數(shù)據(jù)產(chǎn)品的郵寄分發(fā)、特殊需求的在線訂制等多形式共享服務(wù)。

4 結(jié) 論

當(dāng)前，我國環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享仍處于初級階段，在理論和技術(shù)上都存在一定的問題，要建立多部門環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享機(jī)制還需要多方面得共同努力，使環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)充分發(fā)揮其科學(xué)價值、經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。多部門環(huán)境監(jiān)測科學(xué)數(shù)據(jù)共享機(jī)制的建立是社會、行業(yè)信息化發(fā)展的趨勢，也是科技創(chuàng)新的必然選擇。

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