水環(huán)境監(jiān)測信息集成、共享與決策支持平臺構(gòu)建

孫月美

（廊坊維爾達(dá)軟件股份有限公司，河北 廊坊 065000）

水環(huán)境質(zhì)量檢測工作涉及范圍極其復(fù)雜，不僅包括了多項(xiàng)內(nèi)容，同時(shí)也涉及到了許多監(jiān)管機(jī)構(gòu)。當(dāng)前，我國的環(huán)保部門、基建部門等許多部門基于自身的職能需求，都需要對水資源的現(xiàn)狀進(jìn)行觀察以及監(jiān)測，因此，積累了大量的水環(huán)境監(jiān)控信息。但這些信息和數(shù)據(jù)分別被存儲(chǔ)于不同部門，無法實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)共享。所以，必須要構(gòu)建一個(gè)基于政府部門整合管理的水環(huán)境檢測數(shù)據(jù)整合、分享及決策平臺，以此來達(dá)成對水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能化、系統(tǒng)化、整合與集中[1]。依照當(dāng)前我國對于水環(huán)境監(jiān)控的信息化程度，無法精準(zhǔn)地分析出水環(huán)境的現(xiàn)狀及變化動(dòng)向，不利于水環(huán)境改善工作的開展。

1 水環(huán)境檢測信息集成、共享與決策支持平臺構(gòu)建的目的

水環(huán)境檢測平臺，必須要借助計(jì)算機(jī)科學(xué)、云數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)、遙感測繪技術(shù)、三維建模技術(shù)以及多媒體展示技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)。構(gòu)建一個(gè)完善合理的水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，可將各個(gè)部門對水環(huán)境從多個(gè)角度的監(jiān)測信息數(shù)據(jù)一起放在平臺上，以信息整合模式對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理優(yōu)化，以此為基礎(chǔ)來確保水環(huán)境檢測結(jié)果的精確性。通過構(gòu)建以上平臺，可為相關(guān)部門及人員提供水環(huán)境的變化進(jìn)程、社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然生態(tài)的信息數(shù)據(jù)，并提供決策參考信息[2]。通過構(gòu)建水環(huán)境監(jiān)測信息集成、共享及決策支持平臺，還可以幫助相關(guān)人員針對水資源檢測數(shù)據(jù)的收集、保存、搜索、分析等提供技術(shù)支持，進(jìn)而提升管理水平，但這種平臺的構(gòu)建必須要滿足以下要求。

1.1 實(shí)用性

水環(huán)境檢測信息集成、共享與決策支持平臺的核心目的，是為了滿足相關(guān)部門針對水環(huán)境管理和數(shù)據(jù)分析的需求，因此，必須首先要考慮到平臺的實(shí)用性，不僅要操作簡單，也要便于整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)更新。

1.2 技術(shù)領(lǐng)先及技術(shù)完善性

設(shè)計(jì)水資源檢測平臺底層框架必須要基于技術(shù)領(lǐng)先及技術(shù)完善這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，要對日后相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢有明確的認(rèn)識，因此，在平臺設(shè)計(jì)時(shí)還要基于先進(jìn)性原則便于后期系統(tǒng)的升級優(yōu)化。

1.3 開放與標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則

該平臺是以TCP/IP協(xié)議為核心的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。所有的軟、硬件裝置都必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到國際開放性與世界標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品質(zhì)量以及技術(shù)水準(zhǔn)[3]。在整個(gè)軟件開發(fā)階段，對數(shù)據(jù)規(guī)范、指標(biāo)代碼等系統(tǒng)都要進(jìn)行把控，以此確保整個(gè)系統(tǒng)能夠具備較為優(yōu)良的移植性、拓展性、互聯(lián)性及后期維護(hù)功能。

1.4 拓展性及后期優(yōu)化

每一種優(yōu)秀的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或智能化產(chǎn)品都具備較高的擴(kuò)展性。在信息時(shí)代，各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)迅猛發(fā)展，基于此，水資源檢測平臺必須要便于隨時(shí)更新系統(tǒng)，所以在整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)搭建中要采取模塊化的手段，軟、硬件平臺可以自由進(jìn)行拼搭，且隨著后續(xù)用戶需求的增加，能夠保證平臺系統(tǒng)可以不斷的完善和升級。

2 平臺構(gòu)建的主要內(nèi)容

2.1 水環(huán)境檢測平臺技術(shù)規(guī)范及其體系構(gòu)建

水資源環(huán)境檢測平臺的設(shè)計(jì)，必須要嚴(yán)格遵循我國當(dāng)前實(shí)施的環(huán)境信息規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)部門工作所需的編碼技術(shù)等，以此來確保平臺具備較高的操控性，同時(shí)，與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)且具有兼容度較高的數(shù)據(jù)采集、分享功能，進(jìn)而確保所檢測流域的資源管理和數(shù)據(jù)共享都具備較為寬廣的覆蓋范圍，以此為水資源檢測平臺奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)也可以作為相關(guān)部門進(jìn)行數(shù)據(jù)分享的技術(shù)支撐。

2.2 水環(huán)境數(shù)據(jù)收集及分享功能建設(shè)

水環(huán)境信息數(shù)據(jù)交換共享平臺要基于政府的社會(huì)職能，從多個(gè)角度進(jìn)行多部門的信息共享流通、整合集中，從根本上改善水環(huán)境監(jiān)測信息不互通、決策難的現(xiàn)象[4]。

2.3 分層次的水環(huán)境數(shù)據(jù)中心建設(shè)

構(gòu)建水環(huán)境監(jiān)測平臺會(huì)涉及到多個(gè)行業(yè)、部門，因此必須要建立水資源檢測數(shù)據(jù)中心，且從各個(gè)領(lǐng)域、單位分層次劃分，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對多種數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、審核及共享等管理功能，以此為相關(guān)單位、人員給予全方位的信息，提升水資源數(shù)據(jù)的高效性及流通性。同時(shí)，還可以為水環(huán)境現(xiàn)況的評判及變化方向提供信息管理、技術(shù)支撐，以此提升我國水環(huán)境監(jiān)測及變化動(dòng)向分析的精準(zhǔn)度。

2.4 水環(huán)境監(jiān)測信息分析處理系統(tǒng)建設(shè)

通過建立相應(yīng)的水環(huán)境綜合評價(jià)模型，搭建水環(huán)境檢測信息分析庫、水環(huán)境質(zhì)量評估模型庫，要基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化水環(huán)境治療分析函數(shù)、基于WebServices的UDDI注冊中心，同時(shí)，還要基于地理信息系統(tǒng)的水環(huán)境數(shù)據(jù)視覺化表現(xiàn)，進(jìn)而將檢測流域內(nèi)水資源質(zhì)量、水環(huán)境中污染物排放現(xiàn)況及動(dòng)向進(jìn)行密切關(guān)注，從而可以及時(shí)完善處理突發(fā)的水環(huán)境事件，以此提升水資源質(zhì)量分析平臺的應(yīng)用效率，強(qiáng)化水資源管理及決策水 平[5]。

2.5 水資源檢測數(shù)據(jù)分享及決策平臺的構(gòu)建

基于檢測系統(tǒng)及環(huán)境綜合信息平臺，通過SOA系統(tǒng)架構(gòu)、地理信息系統(tǒng)與視覺表現(xiàn)等技術(shù)，構(gòu)建出一個(gè)高度完善的流域水環(huán)境信息資源共享決策平臺，以此來提升我國水環(huán)境綜合業(yè)務(wù)的管理水平，同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了對于水資源突發(fā)事件的預(yù)警以及提供相應(yīng)的技術(shù)支撐。

3 水環(huán)境檢測平臺的核心功能

3.1 水環(huán)境數(shù)據(jù)收集與互通功能

（1）水環(huán)境資源數(shù)據(jù)收集和互通功能，主要是通過環(huán)境管理單位的數(shù)據(jù)流通模式來完成。在實(shí)際工作中，下級部門檢測到的水環(huán)境信息可經(jīng)過相關(guān)系統(tǒng)將信息上傳，同時(shí)，下屬單位的水環(huán)境監(jiān)測信息、規(guī)劃任務(wù)數(shù)據(jù)、地理模型數(shù)據(jù)等代碼數(shù)據(jù)，也可經(jīng)過系統(tǒng)自動(dòng)更新下發(fā)。所以，各級單位有關(guān)部門必須要在要求的期限內(nèi)，依照數(shù)據(jù)文件交換格式準(zhǔn)備好相應(yīng)的資料，且必須要確保資料的質(zhì)量。

（2）還可以通過橫向跨行業(yè)的信息共享模式進(jìn)行信息共享。在平臺運(yùn)行中，涉及水環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的部門較多，這些不同部門之間為了進(jìn)行信息互通，需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定搭建一個(gè)數(shù)據(jù)共享服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部和外界數(shù)據(jù)庫、外界數(shù)據(jù)庫同其他數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)共享，且要確保傳輸?shù)陌踩訹6]。因此，通過這樣的信息互聯(lián)模式，可以使環(huán)境信息系統(tǒng)與其他單元的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通。

（3）在滿足信息數(shù)據(jù)互通需求時(shí)，還需要加大對于信息數(shù)量與非結(jié)構(gòu)化信息的重視程度。其中，在運(yùn)用自動(dòng)監(jiān)測、在線監(jiān)測與遙感監(jiān)測等多種監(jiān)測模式需要配備專屬的應(yīng)用系統(tǒng)，但由于信息數(shù)據(jù)體量龐大，進(jìn)行信息互換時(shí)要符合相應(yīng)規(guī)定，一定要經(jīng)過數(shù)據(jù)交換區(qū)再傳輸?shù)綌?shù)據(jù)整合共享與決策平臺。

3.2 分層次的水環(huán)境數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)功能

在建立水環(huán)境信息數(shù)據(jù)中心時(shí)，可依據(jù)國家-流域、國家-區(qū)域兩種管理方式進(jìn)行構(gòu)建。同時(shí)，要充分基于分散和集中相互結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)來創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而設(shè)計(jì)出流域水環(huán)境4級監(jiān)測體系。水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的核心數(shù)據(jù)主要包括：環(huán)境監(jiān)測基本信息庫、信息監(jiān)測庫、有關(guān)單位監(jiān)測與整合信息庫、綜合分析工具庫與分析模型庫等。此外，水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)中心必須要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合、查詢、轉(zhuǎn)換等一系列的功能。

3.3 水環(huán)境監(jiān)測信息共享與決策支持平臺的信息調(diào)取查詢功能

在實(shí)際運(yùn)行中，水環(huán)境監(jiān)測信息共享與決策平臺必須要支持信息查詢，如可通過地區(qū)、時(shí)間等關(guān)鍵詞進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)取。首先，在數(shù)據(jù)調(diào)取權(quán)限上要實(shí)現(xiàn)分層次的設(shè)計(jì)，頂層用戶可以對全國范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜索查詢，可利用任意的閾值進(jìn)行定點(diǎn)搜索。而查詢結(jié)果可導(dǎo)出相應(yīng)的文檔，同時(shí)也可以用柱狀圖、曲線圖等進(jìn)行顯示。其次，用戶在空間查詢時(shí)可利用地圖瀏覽工具、圖形選擇查詢工具等來實(shí)現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)及數(shù)據(jù)的展示、地圖量算等，這樣可讓用戶更為直觀地了解查詢地點(diǎn)的水環(huán)境現(xiàn)狀。

4 結(jié)語

綜上所述，可根據(jù)水環(huán)境監(jiān)測需求、相關(guān)部門數(shù)據(jù)流通的要求、環(huán)境改善要求等多個(gè)方面作為突破口，利用先進(jìn)、智能的技術(shù)手段，來實(shí)現(xiàn)對于水環(huán)境監(jiān)測平臺的設(shè)計(jì)目的、核心功能及查詢等功能，以此為相關(guān)部門及技術(shù)人員提供有力的技術(shù)支持，為水環(huán)境監(jiān)測工作奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。