陳 敏

(四川省環(huán)境信息中心，成都 610041)

1 引 言

當(dāng)前，我國土壤環(huán)境總體狀況堪憂，部分地區(qū)污染較為嚴(yán)重，已成為全面建成小康社會(huì)的突出短板之一。為切實(shí)加強(qiáng)土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量， 2016年國務(wù)院印發(fā)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，提出利用環(huán)境保護(hù)、國土資源、農(nóng)業(yè)等部門相關(guān)數(shù)據(jù)，建立土壤環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建全國土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)，發(fā)揮土壤環(huán)境大數(shù)據(jù)在污染防治、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用[1]。為加強(qiáng)四川省土壤污染防治管理，四川省環(huán)境保護(hù)廳土壤環(huán)境管理處委托四川省環(huán)境信息中心以中共中央國務(wù)院頒布的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》為指導(dǎo)，結(jié)合本省環(huán)境信息化發(fā)展現(xiàn)狀，開發(fā)了“四川省土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)”。本系統(tǒng)的開發(fā)以土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、土壤環(huán)境信息、污染源監(jiān)控、土壤項(xiàng)目、信息公開為重點(diǎn)，整理了2016年全省工業(yè)企業(yè)潛在污染場地排查數(shù)據(jù)，將全省土壤例行監(jiān)測點(diǎn)位信息、土壤污染源基本信息、土壤治理修復(fù)項(xiàng)目建設(shè)等信息納入系統(tǒng)管理，該系統(tǒng)的建設(shè)，可以更加深度掌握土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀信息，為省-市-縣三級(jí)環(huán)保部門提供土壤環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)服務(wù)，為公眾提供土壤污染數(shù)據(jù)的信息公開服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全省土壤項(xiàng)目入庫管理和進(jìn)度跟蹤，為全省土壤污染防治工作、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和開放共享[2]提供數(shù)據(jù)支持。

2 建設(shè)原則

根據(jù)該平臺(tái)的建設(shè)規(guī)模及實(shí)際需要，在系統(tǒng)構(gòu)架的設(shè)計(jì)上充分考慮到系統(tǒng)建設(shè)的長遠(yuǎn)發(fā)展需求，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一布局、統(tǒng)一設(shè)計(jì)[3]，保證系統(tǒng)的完整性和擴(kuò)展性，最大限度地保障用戶權(quán)益。項(xiàng)目建設(shè)遵循以下原則：

2.1 實(shí)用性原則

在兼顧技術(shù)先進(jìn)性的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持以需求為導(dǎo)向，講求實(shí)際應(yīng)用效果，盡可能采用成熟技術(shù)，以保證系統(tǒng)的方便性和實(shí)用性。

2.2 易操作性原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便使用者操作及管理員維護(hù)的界面，使各方用戶可通過頁面提示及快捷入口進(jìn)行系統(tǒng)中的操作，高效準(zhǔn)確完成土壤環(huán)境質(zhì)量綜合管理工作。

2.3 經(jīng)濟(jì)性原則

綜合考慮本系統(tǒng)與現(xiàn)有各類系統(tǒng)的兼容和對(duì)接，充分利用現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備，使系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)便利快捷，既維護(hù)現(xiàn)有信息化投資，又為將來進(jìn)一步信息化建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

2.4 可擴(kuò)展性原則

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮將來的擴(kuò)展需要，保證未來業(yè)務(wù)發(fā)展的空間。在設(shè)計(jì)上充分考慮系統(tǒng)功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的擴(kuò)展性，堅(jiān)持開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的B/S系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)為未來的功能開發(fā)做好接口準(zhǔn)備，以保證系統(tǒng)的可伸縮性。在擴(kuò)展性設(shè)計(jì)中，廣泛采用目前業(yè)界流行的中間件技術(shù)、XML技術(shù)和Web Service技術(shù)[4]，使系統(tǒng)的可擴(kuò)展性有根本的保障。

3 相關(guān)技術(shù)

3.1 技術(shù)層面

系統(tǒng)運(yùn)用的核心技術(shù)包括GIS[5-6]、J2EE、Web Service、B/S架構(gòu)[7]。地理信息系統(tǒng)(GIS)將地理學(xué)與地圖學(xué)、以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)進(jìn)行結(jié)合，用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)。J2EE核心是一組技術(shù)規(guī)范與指南，其中所包含的各類組件、服務(wù)架構(gòu)及技術(shù)層次[8]，均有共同的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格，讓各種依循J2EE架構(gòu)的不同平臺(tái)之間，存在良好的兼容性，解決使用的信息產(chǎn)品彼此之間無法兼容、難以互通的窘境。Web Services由一系列標(biāo)準(zhǔn)所組成，同時(shí)采用面向?qū)ο蠛蚗ML等相關(guān)技術(shù)，Web Services具有良好的跨平臺(tái)性，可以更好的滿足分布式集成的要求。B/S結(jié)構(gòu)(瀏覽器/服務(wù)器模式)通過統(tǒng)一客戶端，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，以達(dá)到簡化系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)和使用的目的。

3.2 總體框架(圖1)

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)Fig.1 Framework of the system

系統(tǒng)的總體框架主要包括了基礎(chǔ)層、支撐層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層，把系統(tǒng)進(jìn)行層次劃分，保障系統(tǒng)整體框架的穩(wěn)定，下面對(duì)每層進(jìn)行具體劃分描述。

3.2.1 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層是整個(gè)架構(gòu)的底層，四川省土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)依托四川省環(huán)境保護(hù)廳已有的主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)(環(huán)保專網(wǎng))、存儲(chǔ)等硬件設(shè)備，保障系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 支撐層

系統(tǒng)通過與四川省環(huán)保廳數(shù)據(jù)資源中心集成，采用數(shù)據(jù)交換方式，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)信用評(píng)價(jià)信息、建設(shè)項(xiàng)目信息、農(nóng)用地信息、建設(shè)用地信息等數(shù)據(jù)集成。集成地理信息平臺(tái)，為本系統(tǒng)提供地圖服務(wù)，集成統(tǒng)一用戶、單點(diǎn)登錄、CA認(rèn)證，為本系統(tǒng)提供用戶登錄安全服務(wù)。

3.2.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的支撐，主要包括土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測專題庫、土壤環(huán)境質(zhì)量管理專題庫、污染源監(jiān)督管理專題庫、土壤環(huán)境基礎(chǔ)信息專題庫、GIS數(shù)據(jù)、專項(xiàng)資金項(xiàng)目數(shù)據(jù)等。

3.2.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層是本架構(gòu)的最上層，也是四川省土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)建設(shè)的功能模塊，本項(xiàng)目建設(shè)包括PC端和移動(dòng)端。PC端包括首頁、土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)管、風(fēng)險(xiǎn)源排查、土壤環(huán)境信息、信息公開、土壤項(xiàng)目、數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)管理；移動(dòng)端包括土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)源排查、土壤項(xiàng)目。移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)PC端土壤相關(guān)數(shù)據(jù)成果在安卓手機(jī)進(jìn)行展示查看的功能。

4 系統(tǒng)的主要功能及結(jié)果

4.1 土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測

結(jié)合地理信息平臺(tái)，直觀的展示土壤環(huán)境日常監(jiān)測過程中的監(jiān)測點(diǎn)位分布情況、基本信息及監(jiān)測值。對(duì)監(jiān)測點(diǎn)位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過設(shè)置預(yù)警公式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)位自動(dòng)預(yù)警功能。土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的部分界面如圖2所示。

圖2 監(jiān)測點(diǎn)位管理界面Fig.2 Monitoring points management interface

4.2 污染源監(jiān)管

管理和維護(hù)土壤污染企業(yè)的基本信息，實(shí)現(xiàn)建立土壤污染企業(yè)的“一源一檔”，為土壤的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控奠定基礎(chǔ)，并直觀的展示污染源的監(jiān)督性監(jiān)測情況、自行監(jiān)測情況。土壤污染源數(shù)據(jù)管理部分界面如圖3所示。

圖3 土壤污染源數(shù)據(jù)管理界面Fig.3 Soil pollution source data management interface

4.3 土壤環(huán)境基本信息

以全省生態(tài)紅線矢量圖及土壤類型矢量圖為底圖，制作全省生態(tài)紅線專題圖及土壤類型分布圖專題圖，實(shí)現(xiàn)在專題圖上查看監(jiān)測點(diǎn)位信息、污染源信息，實(shí)現(xiàn)按區(qū)域、行業(yè)、類型進(jìn)行多條件組合查詢。界面如圖4所示。

圖4 區(qū)域、行業(yè)、類型進(jìn)行多條件組合查詢界面Fig.4 Multi condition combination query interface

4.4 風(fēng)險(xiǎn)源排查

將全省2016年風(fēng)險(xiǎn)源排查資料電子化，建立土壤重點(diǎn)污染風(fēng)險(xiǎn)源清單，實(shí)現(xiàn)全省風(fēng)險(xiǎn)源信息的條件查詢、新增及統(tǒng)計(jì)功能。風(fēng)險(xiǎn)源排查部分界面如圖5所示。

圖5 風(fēng)險(xiǎn)源排查界面Fig.5 Risk source investigation interface

4.5 土壤項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)

通過與四川省環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)資金項(xiàng)目管理系統(tǒng)對(duì)接和市(州)環(huán)保部門上報(bào)非環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)資金的土壤項(xiàng)目信息，實(shí)現(xiàn)環(huán)保專項(xiàng)資金項(xiàng)目及市(州)非專項(xiàng)資金土壤項(xiàng)目的信息查詢及資金統(tǒng)計(jì)。土壤項(xiàng)目部分界面如圖6所示。

圖6 土壤項(xiàng)目界面Fig.6 Soil projects interface

4.6 信息公開

信息公開實(shí)現(xiàn)土壤污染源自行監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)、土壤相關(guān)通知文件等推送至外網(wǎng)四川省環(huán)境保護(hù)廳公眾服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行展示公布的功能。主要包括前臺(tái)頁面展示以及后臺(tái)配置功能。信息公開部分界面如圖7所示。

圖7 信息公開界面Fig.7 Information publication interface

5 結(jié) 語

四川省土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)建設(shè)，以改善土壤環(huán)境質(zhì)量為核心，緊緊圍繞省廳土壤環(huán)境業(yè)務(wù)，統(tǒng)籌軟硬件資源，充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等科學(xué)技術(shù)，提供業(yè)務(wù)信息化的管理，健全數(shù)據(jù)的共享規(guī)范，強(qiáng)化土壤項(xiàng)目數(shù)字化管理，積極開展信息公開服務(wù)，提升了四川省土壤環(huán)保業(yè)務(wù)效率，為區(qū)域土壤污染防治戰(zhàn)役打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，在全省土壤環(huán)境信息化進(jìn)程中邁出了重要一步。

[1] 國務(wù)院.土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃[Z].2016.

[2] 國務(wù)院.關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見[Z].2015.

[3] 張政權(quán),唐紅軍.數(shù)字化環(huán)境綜合管理信息平臺(tái)建設(shè)[J].四川環(huán)境,2008,27(6):115-119.

[4] 謝寶智,王劉凱.基于XML和Web Service的數(shù)據(jù)集成中間件[J].信息技術(shù),2010,(1):90-94.

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