孔祥龍，徐從海，王世偉，丁亮

（1.臨沂市生態(tài)環(huán)境局蘭陵縣分局，山東 臨沂 276000；2.臨沂君和環(huán)?？萍加邢薰?，山東 臨沂 276000；3.山東君成環(huán)境檢測(cè)有限公司，山東 臨沂 276000；4.山東新發(fā)環(huán)保設(shè)計(jì)院有限公司，山東 臨沂 276000）

1 概述

隨著經(jīng)濟(jì)以及人口的快速增長(zhǎng)，水資源使用量逐年增加，產(chǎn)生的工業(yè)廢水和居民生活污水，經(jīng)入河排污口排入地表水的排放量也在大幅增加，嚴(yán)重影響地表水水質(zhì)狀況，對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)產(chǎn)生一定程度上的制約[1-2]。入河排污口通常是指通過(guò)溝、渠、管道等設(shè)施向江河、湖泊和近岸海域等環(huán)境水體排放污水的排放口，是污染物進(jìn)入河湖的最后關(guān)口，是控制入河湖污染物總量、改善河湖水質(zhì)、保障水生態(tài)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]。加強(qiáng)和規(guī)范入河排污口監(jiān)督管理，對(duì)改善水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)和建設(shè)美麗河湖等具有重要作用[4]。建設(shè)一套合理、行之有效的入河排污口智慧管理系統(tǒng)，對(duì)加強(qiáng)和規(guī)范入河排污口監(jiān)督管理，推進(jìn)生態(tài)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化等具有重要意義。

蘭陵縣地處山東省西南部，面積1 724 km2，境內(nèi)河流總長(zhǎng)度479.25 km，入河排污口數(shù)量1 000余處，同時(shí)處于蘇魯交界處，水質(zhì)矛盾較為突出?；诖耍陨綎|省蘭陵縣為例，構(gòu)建基于天地圖的入河排污口智慧管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)入河排污口的全鏈條、一站式、智慧化管理，為相關(guān)部門(mén)的管理決策提供理論依據(jù)。

2 天地圖介紹

天地圖是國(guó)家測(cè)繪地理信息局主導(dǎo)建設(shè)的國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，是“數(shù)字中國(guó)”的重要組成部分。其目的在于促進(jìn)地理信息資源共享和高效利用，提高測(cè)繪地理信息公共服務(wù)能力和水平，更好地滿(mǎn)足國(guó)家信息化建設(shè)的需要，為社會(huì)公眾的工作和生活提供方便[5]。

天地圖API包括Web API與移動(dòng)API兩大體系。天地圖Web API是一套由JavaScript語(yǔ)言編寫(xiě)的應(yīng)用程序接口，可用于開(kāi)發(fā)多種類(lèi)型與不同行業(yè)的地圖Web GIS應(yīng)用；移動(dòng)API是一套基于Android操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序接口，以jar包的形式提供各種地圖功能，可以輕松地構(gòu)建各類(lèi)功能豐富、交互性強(qiáng)的地圖應(yīng)用程序，通過(guò)天地圖Web API，開(kāi)發(fā)人員無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)管理與地圖編輯工作，就可免費(fèi)獲取與使用，可用于公眾服務(wù)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，并且在使用上沒(méi)有任何流量、瀏覽量的限制[6]。天地圖的推出，為一大批企業(yè)進(jìn)行地理信息資源的增值服務(wù)提供了開(kāi)發(fā)環(huán)境，有效解決了地理信息資源開(kāi)發(fā)利用中技術(shù)難度大、建設(shè)成本高、動(dòng)態(tài)更新難等突出問(wèn)題[7]。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)基于天地圖提供的地理信息服務(wù)框架，利用天地圖提供的地圖服務(wù)資源和API開(kāi)發(fā)接口進(jìn)行Web GIS開(kāi)發(fā)[8]，秉承簡(jiǎn)潔實(shí)用的設(shè)計(jì)原則，將功能進(jìn)行模塊化，在保持出色性能和至簡(jiǎn)代碼的同時(shí)，更加注重易用性。本系統(tǒng)使用MySQL做為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，使用Redis做為數(shù)據(jù)緩存數(shù)據(jù)庫(kù)，使用ECharts提供的圖表資源和API進(jìn)行數(shù)據(jù)圖表的開(kāi)發(fā)，具體架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 基于天地圖的入河排污口智慧管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

入河排污口智慧管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能主要?dú)w納為：兩類(lèi)對(duì)象、三類(lèi)功能、六個(gè)模塊和一張圖，具體的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 入河排污口智慧管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

兩類(lèi)對(duì)象是指：為入河排污口和溯源排污單位兩類(lèi)對(duì)象建立電子檔案，對(duì)基本信息、巡查記錄、標(biāo)志牌樹(shù)立、整治方案及檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并為每個(gè)入河排污口生成一個(gè)二維碼，實(shí)現(xiàn)“一口一檔”“一口一碼”“身份證”式管理，同時(shí)將排污口與污染源建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。以山東省蘭陵縣為例的入河排污口和溯源污染源檔案簡(jiǎn)圖分別見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 入河排污口檔案簡(jiǎn)圖-以山東省蘭陵縣為例

圖4 溯源污染源檔案簡(jiǎn)圖-以山東省蘭陵縣為例

三類(lèi)功能是指：系統(tǒng)具有管理類(lèi)功能、統(tǒng)計(jì)分析類(lèi)功能和提醒類(lèi)功能。管理類(lèi)功能是對(duì)入河排污口和溯源排污單位進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)入河排污口的全鏈條、一站式、智慧化管理。統(tǒng)計(jì)分析類(lèi)功能，即可分別在入河排污口管理模塊，以及溯源排污單位管理模塊設(shè)置數(shù)據(jù)總覽功能，實(shí)現(xiàn)多維度同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可直觀反映出入河排污口、涉水污染源綜合情況，結(jié)合條件篩選可進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次挖掘與分析。提醒類(lèi)功能即設(shè)有數(shù)據(jù)超標(biāo)提醒和整治方案到期提醒，通過(guò)提醒，對(duì)超標(biāo)排污口進(jìn)行重點(diǎn)管理。以蘭陵縣為例的系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析功能簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5。

圖5 統(tǒng)計(jì)分析功能簡(jiǎn)圖-以山東省蘭陵縣為例

六個(gè)模塊是指：根據(jù)入河排污口實(shí)際管理需要，將系統(tǒng)功能劃分為入河排污口管理模塊、溯源排污單位管理模塊、排污口檢測(cè)數(shù)據(jù)管理模塊、標(biāo)志牌管理模塊、巡查記錄管理模塊和整治方案管理模塊六個(gè)功能模塊。

一張圖是指：綜合所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)，并將入河排污口、溯源排污單位匯總到同一張地圖上，進(jìn)行空間位置的直觀標(biāo)注和呈現(xiàn)，形成數(shù)據(jù)大屏一張圖，實(shí)現(xiàn)入河排污口、溯源排污單位數(shù)據(jù)可視化管理。

5 關(guān)鍵技術(shù)

5.1 基于天地圖的Web GIS開(kāi)發(fā)

天地圖API是由JavaScript語(yǔ)言編寫(xiě)的，在使用之前需要通過(guò)