基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

金陶陶，鄧富亮，馬放 ，林泉

1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150090

2.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012

3.中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京 100101

4.北京林業(yè)大學(xué)，北京 100083

水質(zhì)目標(biāo)管理的對(duì)象是具有空間特征的水域［1］，需要建立量化的空間水質(zhì)模型，而GIS技術(shù)是空間離散化、參數(shù)化以及可視化的有力工具［2］。因此，近年來(lái)，為了加強(qiáng)水質(zhì)目標(biāo)的管理，提高流域水質(zhì)目標(biāo)管理效率，保障流域水環(huán)境安全，基于GIS設(shè)計(jì)地理空間數(shù)據(jù)模型，研究地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核的空間擴(kuò)展并開發(fā)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)集成管理器是水質(zhì)目標(biāo)管理決策系統(tǒng)研究的主要方向［1-4］。當(dāng)前，隨著面向服務(wù)的架構(gòu)(service-oriented architecture，SOA)的發(fā)展，與空間技術(shù)結(jié)合形成了服務(wù)式GIS［5］，筆者在綜合研究了服務(wù)式GIS技術(shù)、流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)以及水質(zhì)模型與GIS集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)需求，提出了一種基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)思路。

1 服務(wù)式GIS及流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)

1.1 SOA與服務(wù)式GIS

SOA是一種組件模型，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，SOA從業(yè)務(wù)著眼，基于標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)手段，以“服務(wù)”為基本元素來(lái)構(gòu)建或整合適合于各行業(yè)應(yīng)用需求的信息系統(tǒng)，提高信息系統(tǒng)的開發(fā)效率、充分整合和復(fù)用IT資源并使信息系統(tǒng)能靈活快速地響應(yīng)業(yè)務(wù)變化需求［6-8］。SOA是一種面向動(dòng)態(tài)、異構(gòu)、分布式運(yùn)行環(huán)境的信息平臺(tái)建設(shè)方式，其借助現(xiàn)有的應(yīng)用來(lái)組合產(chǎn)生新服務(wù)的敏捷方式，提供給企業(yè)更好的靈活性來(lái)構(gòu)建應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)流程。

服務(wù)式GIS是一種基于面向服務(wù)軟件工程方法的GIS技術(shù)體系，它支持按照一定規(guī)范把GIS的全部功能以服務(wù)的方式發(fā)布出來(lái)［5］。服務(wù)式GIS包括服務(wù)器、服務(wù)規(guī)范和客戶端3個(gè)要素。服務(wù)器是服務(wù)的生產(chǎn)者，可以遵循某一種或多種規(guī)范發(fā)布服務(wù)。服務(wù)規(guī)范可以是公認(rèn)的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，如OGC的WMS，WCS，WFS，WPS和 GeoRSS等，同時(shí) GIS平臺(tái)軟件廠商也可以自定義服務(wù)規(guī)范。客戶端是服務(wù)端的消費(fèi)者，一般可分為瘦客戶端和富客戶端。服務(wù)式GIS除繼承了組件式GIS所具備的跨語(yǔ)言二次開發(fā)、所見即所得的應(yīng)用開發(fā)方式、與其他IT技術(shù)繼承的強(qiáng)大能力、高度可伸縮性等［9］外，還具備以下特點(diǎn):1)跨網(wǎng)絡(luò)集成與應(yīng)用，把組件式GIS具備的強(qiáng)大集成應(yīng)用能力擴(kuò)展到了網(wǎng)絡(luò)上;2)業(yè)務(wù)敏捷，可通過(guò)聚合和集成已有的應(yīng)用服務(wù)快捷地構(gòu)建新的應(yīng)用系統(tǒng)或升級(jí)已有的應(yīng)用系統(tǒng)［5］，以滿足快速變化的用戶需求。

1.2 流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)

20世紀(jì)70年代以來(lái)，我國(guó)相繼引進(jìn)、開展了有關(guān)水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)的研究，相對(duì)傳統(tǒng)水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)而言，探索出了以環(huán)境決策支持系統(tǒng)，水質(zhì)模型，GIS，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等為核心技術(shù)的水質(zhì)目標(biāo)管理系統(tǒng)。環(huán)境決策支持系統(tǒng)(EDSS)以信息科學(xué)、地理科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)，具有多功能、多層次、多選擇、自學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，是環(huán)境管理者和決策者的輔助工具。由于環(huán)境問(wèn)題的復(fù)雜性、多變性和不確定性，使環(huán)境管理決策者的工作困難重重。為了保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者將EDSS的開發(fā)作為環(huán)境管理的重要工具加以研究。目前，國(guó)內(nèi)外在進(jìn)行EDSS的開發(fā)時(shí)，主要采用GIS，ES，DSS等信息系統(tǒng)與環(huán)境模型集成的開發(fā)方式，充分發(fā)揮GIS的空間數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢(shì)和環(huán)境模型的時(shí)間序列預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)。

2 流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)與GIS集成模式的對(duì)比分析

流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)與GIS的集成是為了充分集合前者在水質(zhì)模型方面，后者在數(shù)據(jù)表現(xiàn)和空間數(shù)據(jù)分析方面的優(yōu)勢(shì)［2］。水質(zhì)模型與GIS的集成方法和集成程度取決于水質(zhì)模型的目標(biāo)性及復(fù)雜性、水質(zhì)模型對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及GIS功能的要求、界面的實(shí)用性以及數(shù)據(jù)模型的兼容性、GIS模型軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)［10-11］等。傳統(tǒng)的水質(zhì)模型與GIS的集成模式按照集成的緊密程度一般分為3類，即松散集成、緊密集成、完全集成［1-2］。筆者采用面向服務(wù)架構(gòu)的分層體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)，平臺(tái)建設(shè)可以針對(duì)不同分層靈活選用或組合以上3種集成模式。傳統(tǒng)和服務(wù)式GIS與水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)集成模式的對(duì)比分析見表1。

3 基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)研究

3.1 層次結(jié)構(gòu)

服務(wù)式GIS可以理解為采用SOA軟件工程開發(fā)方法構(gòu)建的面向服務(wù)的組件式GIS，其將GIS的不同功能單元(稱為服務(wù))通過(guò)服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)［5］。而接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的，它獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。這使得構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。因此，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)SOA解決方案，必須設(shè)計(jì)出架構(gòu)的邏輯［5］，即如何利用特定的技術(shù)、產(chǎn)品、平臺(tái)符合邏輯地構(gòu)建SOA。相比其他解決方案，SOA的特點(diǎn)是:1)以標(biāo)準(zhǔn)化的簡(jiǎn)單方式，從新應(yīng)用程序和現(xiàn)有應(yīng)用程序中封裝業(yè)務(wù)功能，可以創(chuàng)建服務(wù);2)服務(wù)用于在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，向適當(dāng)?shù)娜颂峁┻m當(dāng)?shù)男畔?3)服務(wù)可以重復(fù)使用并加以組合，可用來(lái)部署復(fù)合的應(yīng)用程序來(lái)創(chuàng)造新應(yīng)用;4)越來(lái)越多的應(yīng)用基于開放式標(biāo)準(zhǔn)的 Web服務(wù)，可用來(lái)完善現(xiàn)有服務(wù)技術(shù)［5-9］。

表1 傳統(tǒng)集成模式與服務(wù)式GIS集成模式的對(duì)比Table 1 Comparison of traditional and service GIS for integration mode

基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)架構(gòu)采用4層結(jié)構(gòu)(圖1)，分別為:

(1)數(shù)據(jù)資源管理工具層。主要包含基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)和水質(zhì)模型數(shù)據(jù)的處理及綜合管理的工具，如數(shù)據(jù)規(guī)整工具、數(shù)據(jù)質(zhì)檢工具、數(shù)據(jù)遷移工具等。

(2)數(shù)據(jù)、服務(wù)資源層。主要包含處理好的空間和水質(zhì)模型數(shù)據(jù)服務(wù)、封裝好的功能服務(wù)。

(3)基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)層。通過(guò)數(shù)據(jù)適配器和服務(wù)適配器與數(shù)據(jù)、服務(wù)資源層提供的數(shù)據(jù)服務(wù)、功能服務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并可實(shí)現(xiàn)服務(wù)的組合、編排等。

(4)流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)統(tǒng)一門戶層。主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)、功能服務(wù)的發(fā)布，表現(xiàn)為基礎(chǔ)地理服務(wù)資源目錄、水質(zhì)模型服務(wù)目錄、專題服務(wù)資源目錄、元數(shù)據(jù)目錄、接口資源目錄等。

3.2 總體架構(gòu)

平臺(tái)建設(shè)采用服務(wù)式GIS體系結(jié)構(gòu)，從實(shí)現(xiàn)角度及邏輯上，將平臺(tái)分為3個(gè)層次，分別是數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用服務(wù)層、應(yīng)用層［5，12］(圖 2)。

(1)數(shù)據(jù)資源層:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分類存儲(chǔ)，包括流域基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、污染源數(shù)據(jù)庫(kù)、水環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)、水生態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)、元數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。

圖1 基于服務(wù)式GIS的水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)層次結(jié)構(gòu)Fig.1 The hierarchy structure of the basin water-quality target management technological platform based on service GIS

(2)應(yīng)用服務(wù)層:負(fù)責(zé)對(duì)流域空間數(shù)據(jù)資源，水質(zhì)模型服務(wù)資源，元數(shù)據(jù)服務(wù)資源，接口資源的注冊(cè)、發(fā)布、目錄、安全進(jìn)行管理。

(3)應(yīng)用層:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)資源的展現(xiàn)、發(fā)布、專題應(yīng)用。包括Web發(fā)布系統(tǒng)、水質(zhì)信息資源門戶、流域水質(zhì)目標(biāo)管理模擬系統(tǒng)以及擴(kuò)展的水質(zhì)目標(biāo)管理專題應(yīng)用系統(tǒng)等。

3.3 建設(shè)步驟

基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)流程如圖3所示。

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

在平臺(tái)建設(shè)之前需要在服務(wù)式GIS服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定流域水質(zhì)目標(biāo)管理服務(wù)的相關(guān)規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各種流域水質(zhì)目標(biāo)管理的信息系統(tǒng)建設(shè)必須符合這一規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在服務(wù)資源開發(fā)完成后，向平臺(tái)登記注冊(cè)，完成與GIS服務(wù)的集成。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)包括2個(gè)部分:1)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，包括流域基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、污染源數(shù)據(jù)庫(kù)、水環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)、水生態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、自然要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)等;2)模型數(shù)據(jù)庫(kù)，包括水生態(tài)承載力模型、水質(zhì)目標(biāo)模型、水污染負(fù)荷模型、水污染單元控制與負(fù)荷分配模型、生態(tài)需水模型、水生態(tài)健康評(píng)價(jià)模型等。

3.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

對(duì)流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)中涉及的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、流域水資源數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、水質(zhì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、元數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)目錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、檔案庫(kù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等。

3.3.3 數(shù)據(jù)規(guī)整建庫(kù)

對(duì)流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)中涉及的各類空間數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)整、質(zhì)檢、建庫(kù)，包括多種比例尺基礎(chǔ)地形圖線劃圖(DLG)數(shù)據(jù)建庫(kù)、多種分辨率影像數(shù)據(jù)建庫(kù)、高程數(shù)據(jù)建庫(kù)、流域水資源數(shù)據(jù)建庫(kù)、水質(zhì)模型建庫(kù)等。

圖2 基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)總體架構(gòu)Fig.2 The architecture of the basin water-quality target management technological platform based on service GIS

圖3 基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)主要步驟Fig.3 The main building steps of the basin water-quality target management technological platform based on service GIS

3.3.4 平臺(tái)軟件開發(fā)部署

主要包括基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)框架開發(fā)、流域水質(zhì)目標(biāo)管理模擬系統(tǒng)、流域水質(zhì)目標(biāo)管理綜合決策系統(tǒng)、流域水質(zhì)目標(biāo)信息共享服務(wù)門戶網(wǎng)站開發(fā)、與政府內(nèi)網(wǎng)門戶網(wǎng)站集成、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)開發(fā)部署、水質(zhì)目標(biāo)管理專題應(yīng)用系統(tǒng)等開發(fā)部署。

3.3.5 接口開發(fā)

主要包括與水質(zhì)目標(biāo)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)之間同步復(fù)制接口開發(fā)、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)訪問(wèn)核心共享數(shù)據(jù)庫(kù)的接口等。

3.3.6 機(jī)制建立

建立流域水質(zhì)基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)的更新機(jī)制;建立流域水資源數(shù)據(jù)和水質(zhì)模型的更新機(jī)制;建立地理數(shù)據(jù)和水質(zhì)數(shù)據(jù)集成共享及更新機(jī)制;建立專門的水質(zhì)資源和水質(zhì)模型信息共享及服務(wù)平臺(tái)的運(yùn)行機(jī)制等。

4 基于服務(wù)式GIS的遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)架構(gòu)

根據(jù)遼河流域水質(zhì)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)任務(wù)和建設(shè)內(nèi)容，在3.1，3.2節(jié)列出的平臺(tái)總體架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化，設(shè)計(jì)了遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)框架，該平臺(tái)采用SOA的思想體系架構(gòu)，基于服務(wù)式GIS平臺(tái)ArcGIS Server和強(qiáng)大的J2EE平臺(tái)構(gòu)建，其總體架構(gòu)如圖4所示。

4.1 遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)任務(wù)

圖4 遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)總體架構(gòu)Fig.4 The architecture of water-quality target management technological platform in the Liaohe River basin

遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)的主要任務(wù)是針對(duì)遼河流域水質(zhì)目標(biāo)和水環(huán)境管理的數(shù)字化和業(yè)務(wù)化需求，基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)集成與共享、模型集成與管理及系統(tǒng)集成技術(shù)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和成果，建立包括遼河流域基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、污染源數(shù)據(jù)庫(kù)、水環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)、水生態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)等各種類型數(shù)據(jù)庫(kù)，以流域生態(tài)功能分區(qū)、水環(huán)境系統(tǒng)模擬、水生態(tài)承載力計(jì)算、總量分配、日最大負(fù)荷計(jì)算為核心，結(jié)合水生態(tài)功能分區(qū)和控制單元?jiǎng)澐旨夹g(shù)，集成水生態(tài)承載力模型、水質(zhì)目標(biāo)模型、水污染負(fù)荷模型、水污染單元控制與負(fù)荷分配模型、水生態(tài)健康評(píng)價(jià)等模型，研發(fā)基于GIS技術(shù)的流域水質(zhì)目標(biāo)數(shù)字化管理集成關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)集數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)共享、生態(tài)評(píng)估與污染負(fù)荷控制、水質(zhì)目標(biāo)管理與輔助決策為一體的遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理與決策信息平臺(tái);研究基于控制單元的水質(zhì)目標(biāo)管理模式和保障機(jī)制，實(shí)現(xiàn)遼河流域階段性水質(zhì)目標(biāo)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)管理集成創(chuàng)新［13］。

4.2 遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)建設(shè)主要是構(gòu)建多尺度多維流域自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和水環(huán)境綜合空間數(shù)據(jù)庫(kù)，建立流域水質(zhì)目標(biāo)管理綜合決策支持平臺(tái)。

4.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

數(shù)據(jù)庫(kù)是遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理綜合決策平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)，建立一個(gè)安全、高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是整個(gè)技術(shù)平臺(tái)建設(shè)的關(guān)鍵。根據(jù)現(xiàn)有調(diào)查報(bào)告、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)資料、解譯信息等，對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化，以利于調(diào)用和數(shù)據(jù)挖掘?yàn)闇?zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)遼河流域各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及專題數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)工作。具體建庫(kù)原則包括:1)進(jìn)行各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及專題數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，保證數(shù)據(jù)的一致性及標(biāo)準(zhǔn)化。主要包括各類數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)建設(shè)、數(shù)據(jù)分類研究、數(shù)據(jù)編碼研究及建設(shè)。2)空間數(shù)據(jù)采取統(tǒng)一投影儲(chǔ)存的方式，以保證空間匹配。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)涉及的類型較多，制定統(tǒng)一的編碼規(guī)范，便于數(shù)據(jù)的管理。數(shù)據(jù)實(shí)行分層管理，盡量做到單項(xiàng)數(shù)據(jù)獨(dú)立存貯，以提高數(shù)據(jù)的更新效率，同時(shí)也便于系統(tǒng)的讀取。3)健全信息共享機(jī)制，研究基于元數(shù)據(jù)的遼河流域各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享機(jī)制及共享辦法，實(shí)現(xiàn)遼河流域各類數(shù)據(jù)同遼河流域水質(zhì)目標(biāo)管理信息綜合決策支持等系統(tǒng)之間的信息共享及數(shù)據(jù)交換［14］。

4.2.2 模擬系統(tǒng)建設(shè)

根據(jù)遼河流域水環(huán)境演變規(guī)律的模擬方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)流域水環(huán)境的演變規(guī)律的可視化展示;從流域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及專業(yè)數(shù)據(jù)，采用水生態(tài)模型計(jì)算水生態(tài)承載力;采用總量分配模型計(jì)算遼河流域污染物總量分配及重點(diǎn)行業(yè)污染物排放限值;采用水污染模型計(jì)算控制單元日最大污染負(fù)荷。

4.2.3 技術(shù)集成及平臺(tái)建設(shè)

基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和模擬系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)遼河流域總量分配及重點(diǎn)行業(yè)污染物排放限值、控制單元日最大污染負(fù)荷、水質(zhì)現(xiàn)狀、遼河流域水生態(tài)功能分區(qū)及控制單元在地圖上的可視化管理。平臺(tái)建設(shè)采用基于服務(wù)式GIS的流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)平臺(tái)技術(shù)方案，其主要內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、平臺(tái)軟件開發(fā)、服務(wù)開發(fā)、接口開發(fā)、應(yīng)用軟件開發(fā)等。

5 結(jié)論

目前，隨著IT技術(shù)和服務(wù)式GIS技術(shù)的發(fā)展，基于服務(wù)式GIS構(gòu)建流域水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)的研究將逐漸深入，該技術(shù)距應(yīng)用和推廣還有一定的距離，在今后應(yīng)加強(qiáng)的研究工作包括:1)進(jìn)一步研究水質(zhì)模型與GIS模型和功能的集成技術(shù)，針對(duì)平臺(tái)不同分層，不同的集成模式，對(duì)水質(zhì)目標(biāo)管理應(yīng)用模型以及層之間的銜接作更深入和細(xì)致的研究;2)進(jìn)一步研究面向服務(wù)的水質(zhì)數(shù)學(xué)模型、水質(zhì)目標(biāo)計(jì)算等水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù);3)規(guī)范面向服務(wù)的水質(zhì)目標(biāo)管理技術(shù)與服務(wù)式GIS技術(shù)的互操作接口和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)平臺(tái)的可擴(kuò)展性和應(yīng)用開發(fā)的敏捷性。

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