尹衍鵬　王茂森　劉科

【摘 要】環(huán)境數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)研發(fā)主要目的包括：通過對各類環(huán)境信息的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)環(huán)境信息的共享、交互；通過對環(huán)境信息的整合、開發(fā)和利用，發(fā)揮信息資源的效益，更好的為環(huán)境管理服務(wù)。系統(tǒng)的研發(fā)，對于全面提升濟南市環(huán)境信息化管理能力具有重要的意義，同時為我國城市級環(huán)境數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)建立起到良好的示范作用。

【關(guān)鍵詞】濟南市；環(huán)境；數(shù)據(jù)中心；信息技術(shù)

1 建設(shè)的必要性

目前，在環(huán)境管理、業(yè)務(wù)運行過程中逐漸建立了一系列的信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)，同時也積累了大量環(huán)境數(shù)據(jù)、文字視頻資料和各種尺度的資源環(huán)境空間數(shù)據(jù)，這些信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息為環(huán)境管理和各項業(yè)務(wù)的順利開展起著重要的作用。但這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)彼此相對孤立，表現(xiàn)出的最大問題是信息交互不暢通，信息資源利用價值低，對環(huán)境管理的綜合決策支持力度遠遠不足。在目前形勢下建設(shè)環(huán)境數(shù)據(jù)中心其必要性主要體現(xiàn)在以下三個方面：

1.1 建立起數(shù)據(jù)信息共享的機制和平臺，暢通信息渠道

目前，建立的信息系統(tǒng)只能從各個側(cè)面記錄和分析同一污染源的狀況，從單一的局部記錄分析環(huán)境狀況，而從環(huán)境管理的要求來說，無論污染源和環(huán)境狀況都需要一個統(tǒng)一的整體來管理和分析，也就是越到管理的高層，越需要在各個環(huán)境要素上統(tǒng)一了解和規(guī)劃管理。

建立數(shù)據(jù)中心，通過標準的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)規(guī)范建立數(shù)據(jù)庫，整合數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)倉庫，一方面，可以逐步形成一個整體反應(yīng)濟南市環(huán)境要素的完整數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)；另一方面，各方面數(shù)據(jù)的整合可以使管理人員具備一個一站式服務(wù)的信息中心，方便工作，同時也可以免去各個系統(tǒng)間數(shù)據(jù)上的矛盾，確立數(shù)據(jù)的使用規(guī)范，對目前的各個子系統(tǒng)也是一種全面的規(guī)范。

1.2 整合和挖掘數(shù)據(jù)信息資源，為環(huán)境管理綜合決策提供強有力的支持

目前，各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，積累了大量的歷史數(shù)據(jù)，但由于系統(tǒng)建設(shè)的局部性限制，使這些歷史數(shù)據(jù)缺少數(shù)據(jù)挖掘需要的其他數(shù)據(jù)要素。建立數(shù)據(jù)中心就是要將這些相對獨立的數(shù)據(jù)進行收集、匯總并將這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的整理和整合，組成一個龐大的數(shù)據(jù)倉庫達到可以進行數(shù)據(jù)挖掘的層次。利用這些大量歷史數(shù)據(jù)的無聲價值，進行數(shù)據(jù)挖掘和分析工作對我們的環(huán)境管理起到推動作用。

1.3 異地備份各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，保障信息數(shù)據(jù)安全

現(xiàn)用各業(yè)務(wù)系統(tǒng)往往僅有一套數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，或僅安裝在某一臺微機中使用，這樣就存在由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)損壞或微機操作系統(tǒng)崩潰而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，而這種問題又是不可避免的。通過數(shù)據(jù)中心的建立，使各其他系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)都被整合存儲起來，相當于在異地做了數(shù)據(jù)安全備份。這也就是對關(guān)鍵業(yè)務(wù)建立容災(zāi)體系。

2 系統(tǒng)建設(shè)原則、目標、主要內(nèi)容

2.1 建設(shè)原則

實用性：是指數(shù)據(jù)中心建設(shè)要面向環(huán)境管理，緊緊圍繞管理需求進行建設(shè)，環(huán)境管理需要什么就開發(fā)什么，起到真正意義上的數(shù)據(jù)的中心。

規(guī)范性：是指數(shù)據(jù)中心的硬件部署、軟件框架和環(huán)境的搭建、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和開發(fā)，均按照環(huán)境信息化建設(shè)標準和規(guī)范進行建設(shè)。

安全性：安全性分為數(shù)據(jù)應(yīng)用安全和數(shù)據(jù)存儲安全。數(shù)據(jù)應(yīng)用安全是指數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)分安全等級，各級使用者均由訪問權(quán)限進行劃分，同時數(shù)據(jù)的對內(nèi)、對外公開也明確區(qū)分。數(shù)據(jù)的存儲安全是指數(shù)據(jù)中心存儲和備份其他各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)起到異地備份的作用。

可擴展性：是指數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)硬件和軟件開發(fā)要留有可擴展功能，為將來數(shù)據(jù)中心的二次建設(shè)和開發(fā)留有接口。

易操作性：指數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用部分有較直觀可視化界面，各級使用者能輕松掌握數(shù)據(jù)使用方式方法，無繁瑣和復(fù)雜的操作，功能模塊一目了然。

2.2 建設(shè)目標與內(nèi)容

環(huán)境數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的建設(shè)目標是：通過對各類環(huán)境信息的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)環(huán)境信息的共享、交互；通過對環(huán)境信息的整合、開發(fā)和利用，發(fā)揮信息資源的效益，更好的為環(huán)境管理服務(wù)。

環(huán)境數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)中心硬件建設(shè)和數(shù)據(jù)中心軟件建設(shè)兩部分內(nèi)容。

環(huán)境數(shù)據(jù)中心硬件建設(shè)：搭建服務(wù)器機群，連接光纖交換機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，組成數(shù)據(jù)中心內(nèi)部高速傳輸網(wǎng)絡(luò)。部署備份機和磁盤陣列進行數(shù)據(jù)備份，部署網(wǎng)管機進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

環(huán)境數(shù)據(jù)中心軟件建設(shè)：

數(shù)據(jù)標準和規(guī)范：以國家環(huán)境保護部發(fā)布的最新信息化標準、規(guī)范為基礎(chǔ)，在無標準和規(guī)范可依托的情況下以國內(nèi)外相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)較為成熟的格式為參考，建立一套《濟南市環(huán)境信息數(shù)據(jù)標準和規(guī)范》。環(huán)境數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和將來其他環(huán)境信息系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)庫，均按此標準規(guī)范進行建設(shè)和開發(fā)。

濟南市環(huán)境數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫：根據(jù)環(huán)境信息類別、應(yīng)用的不同，嚴格按照濟南市環(huán)境信息數(shù)據(jù)標準，建立一系列標準的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫包括環(huán)境狀況數(shù)據(jù)庫、經(jīng)濟和資源狀況數(shù)據(jù)庫、污染源狀況數(shù)據(jù)庫、GIS管理數(shù)據(jù)庫等。

開發(fā)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，將各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并按一定的周期進行數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)備份。

建立數(shù)據(jù)共享機制：根據(jù)數(shù)據(jù)的類別不同或應(yīng)用不同，建立一套數(shù)據(jù)共享機制。根據(jù)此機制，將數(shù)據(jù)分級別，每個用戶只可上傳、更新、查詢和下載自己權(quán)限內(nèi)的數(shù)據(jù)，不能越權(quán)訪問。同時將數(shù)據(jù)分為對內(nèi)公開、對外公開、長期公開、臨時公開等多種安全級別。

根據(jù)環(huán)境管理需求進行數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用：只有針對環(huán)境管理提出的需求，數(shù)據(jù)分析和計算結(jié)果才有實際意義。根據(jù)需求對標準數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行整合、處理形成數(shù)據(jù)倉庫，并對數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)進行發(fā)布和共享，將環(huán)境管理所需查詢的結(jié)果明確無誤的展示出來。

例如，建立以時間、污染物、功能區(qū)、行業(yè)、流域為序列的通用查詢統(tǒng)計，利用各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)關(guān)聯(lián)組合，進行統(tǒng)計查詢。

1）污染源分布、能耗及排污量變化；

2）環(huán)境質(zhì)量變化，歷史數(shù)據(jù)與不同城市對比；

3）河流水系分布及各監(jiān)測斷面環(huán)境質(zhì)量；

4）建設(shè)項目周邊污染源、環(huán)境質(zhì)量、功能區(qū)劃、用地狀況組合查詢。

統(tǒng)計指標自定義，根據(jù)統(tǒng)計要求，系統(tǒng)可以自定義和添加統(tǒng)計指標，在查詢統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析中使用。根據(jù)各因素的選擇可以靈活排隊，報告可以顯示在GIS上。通過組合查詢可以實現(xiàn)各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，為環(huán)境管理提供更加系統(tǒng)的管理信息。

深度開發(fā)：通過OLAP或者空間分析的數(shù)據(jù)庫加工手段，制作一系列環(huán)境數(shù)據(jù)產(chǎn)品為管理和決策提供有效的支持。其中可以通過數(shù)據(jù)中心的報表、圖表、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)查詢、污染總量控制等實現(xiàn)決策支持；另外，也可以利用空間分析的手段進行專題地圖、空間緩沖分析等輔助決策產(chǎn)品制作。例如：

1）廢氣污染源與大氣環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系分析；

2）借助空氣擴散模型可以模擬出重點廢氣污染源、機動車尾氣排放、建筑工地等對大氣空氣質(zhì)量的貢獻；

3）濟南市河流水系、廢水污染源與水環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系分析；

4）以流域為單元，分析流域內(nèi)污染源（工業(yè)和生活污染源）對各河流水體水環(huán)境質(zhì)量的污染貢獻；

5）城市基礎(chǔ)設(shè)施（污水管網(wǎng)、集中供熱、道路修建等）的動態(tài)變化。

3 功能總結(jié)

通過環(huán)境數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，現(xiàn)將主要功能總結(jié)如下：

實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。建設(shè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用平臺，將各信息系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)整合到數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成共享。各級用戶可通過應(yīng)用平臺上傳、存儲本地數(shù)據(jù)，也可查詢、下載所需的其他環(huán)境管理數(shù)據(jù)。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全。在與各信息系統(tǒng)建立接口的同時，必然會有大量數(shù)據(jù)錄入或?qū)霐?shù)據(jù)中心，保障各種數(shù)據(jù)安全、高效的存儲，實現(xiàn)對各信息系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的異地備份為數(shù)據(jù)中心最基本的功能。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合管理。根據(jù)環(huán)境狀況數(shù)據(jù)、經(jīng)濟和資源狀況數(shù)據(jù)、污染源狀況數(shù)據(jù)、GIS管理數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)邊界分類管理數(shù)據(jù)中心的大量數(shù)據(jù)。同時將兩類或多類數(shù)據(jù)同時調(diào)用對比。以達到綜合、交叉使用各類數(shù)據(jù)的功能。

輔助決策。數(shù)據(jù)的分類和交叉使用僅僅是起到了查詢和統(tǒng)計的功能，為了更深層次的開發(fā)和利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)的價值而進行數(shù)據(jù)挖掘和模擬運算就成為了數(shù)據(jù)中心最終功能，也是對環(huán)境管理決策最有效的支持。

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[責任編輯：王楠]