羅秋萍 李雅箐 歐月娥

摘要：環(huán)境信息資源規(guī)劃和大數(shù)據(jù)分析應用系統(tǒng)運用大數(shù)據(jù)技術創(chuàng)新政府監(jiān)管理念和服務方式，以保障決策科學化、監(jiān)管精細化、公共服務便民化的建設目標，是貫徹十九大生態(tài)文明建設理念的最佳實踐。本文從環(huán)境信息資源的特點出發(fā)，在國際、國家標準規(guī)范的基礎上，設計了環(huán)境信息資源規(guī)劃與大數(shù)據(jù)分析應用系統(tǒng)可行的技術路線，并對具體的實施方式進行了案例分析和闡述。

Abstract： Environmental information resource planning and big data analysis application system use big data technology to innovate government supervision concepts and service methods， so as to ensure the goal of scientific decision-making， fine-tuning supervision and public service convenience， which is the best practices for implementing the ecological civilization construction ideas of the 19th National Congress. Based on the characteristics of environmental information resources， this paper designs a feasible technical route for environmental information resource planning and big data analysis application system based on international and national standards， and analyzes and expounds the specific implementation methods.

關鍵詞：信息資源規(guī)劃;大數(shù)據(jù);環(huán)境

Key words： information resource planning;big data;environment

中圖分類號：G203 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）30-0241-02

0 ?引言

環(huán)境信息資源具有多維度，體量大的特點。國家為了加強環(huán)境保護工作，克服環(huán)境保護工作中信息搜集和分析的難題，于2019年3月14日，生態(tài)環(huán)境部網絡安全和信息化領導小組召開2019年第1次全體會議。會議強調要深入貫徹習近平總書記關于網絡強國的重要思想，推動生態(tài)環(huán)境網絡安全和信息化工作更好更快發(fā)展，為打好污染防治攻堅戰(zhàn)、推進生態(tài)環(huán)保事業(yè)發(fā)展提供有力支撐，積極響應國家號召，加強我國的環(huán)境保護項目建設。本文研究、設計了一種針對環(huán)境資源信息的規(guī)劃與分析系統(tǒng)。

1 ?項目總體架構設計

環(huán)境信息資源規(guī)劃總體設計方法主要采用信息資源規(guī)劃（IRP）理論方法，并通過互聯(lián)網、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等技術、軟件平臺對環(huán)境數(shù)據(jù)進行挖掘、整合、分析、共享等，針對環(huán)境信息資源規(guī)劃和大數(shù)據(jù)分析應用系統(tǒng)項目緊密圍繞環(huán)境各類業(yè)務數(shù)據(jù)信息化、深入挖掘環(huán)境信息資源并合理開發(fā)應用，實現(xiàn)業(yè)務工作的科學化、規(guī)范化、智能化、精細化管理目標，充分考慮生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)特征及其發(fā)展變化規(guī)律，緊密結合大數(shù)據(jù)及云計算應用基礎建設成果，采用更加貼近環(huán)保、管理、決策及綜合服務需要的技術架構進行搭建。

整體框架結構圖如圖1。

如圖1所示，環(huán)境信息資源規(guī)劃，對環(huán)境保護的各類環(huán)境數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)、平臺管理建立統(tǒng)一的標準規(guī)范，建立信息資源目錄。大數(shù)據(jù)分析應用系統(tǒng)貫穿于整個業(yè)務流程中，為生態(tài)環(huán)境保護部門提供全面的業(yè)務管理和信息服務功能，主要包括大數(shù)據(jù)管理中心，企業(yè)環(huán)境信用平臺系統(tǒng)，環(huán)境質量分析系統(tǒng)，自動監(jiān)測數(shù)據(jù)實時評估及預警，土壤環(huán)境質量風險、環(huán)境大數(shù)據(jù)可視化應用和土壤環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布等。

2 ?技術路線設計

針對生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析過程中涉及大量計算，必須在環(huán)境大數(shù)據(jù)融合平臺底層服務或數(shù)據(jù)庫層面完成，并且數(shù)據(jù)具有計算量大、實時性強、準確性高的特點。為了滿足這類的統(tǒng)計分析和實時計算功能，結合項目特征，基于云平臺環(huán)境構建實時分布式計算框架，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的分布式統(tǒng)計和實時計算。

系統(tǒng)建設遵循集成性、完整性、一致性、可擴展性、安全性、組件化、標準化等設計原則。在技術路線選擇上，采用開放、先進的成熟技術，優(yōu)選業(yè)界公認的標準技術，應用系統(tǒng)開發(fā)采用SOA技術，使新建系統(tǒng)與已建信息系統(tǒng)有機結合，形成整體。在基于SOA理念的基礎上進行系統(tǒng)設計，SOA采用“松散耦合”應用程序組件的面向服務架構，支持任務集成和數(shù)據(jù)鏈接服務。將環(huán)境信息資源功能模塊封裝成服務，并轉換為服務接口。將所封裝的各個服務注冊到系統(tǒng)總服務總線，方便接口服務調用和管理。實現(xiàn)高內聚低耦合，同時對新功能需求進行服務擴展。通過局域網或電子政務內網訪問集成任務或數(shù)據(jù)鏈接服務，將服務進行組合展現(xiàn)，給用戶帶來良好的用戶體驗。完成設計后采用JAVA技術開發(fā)體對平臺進行開發(fā)，并結合SiteMesh前端開發(fā)技術對前端進行開發(fā)，實現(xiàn)編碼規(guī)范化，前后交互標準化，同時能管理模塊之間的依賴性，便于代碼的編寫和維護。

平臺基于Portal技術進行單次登錄，只需登錄Portal服務器一次就可以訪問所有其他應用，并可結合實際對應用的屬性進行編輯。利用工作流程技術定義規(guī)范的流程，以xml格式存儲流程定義文檔。利用JMS和MQ技術，在不同系統(tǒng)之間精確交換信息和格式化數(shù)據(jù)方面取得一致。利用WEBGIS技術實現(xiàn)對基礎地理數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)、污染源分布數(shù)據(jù)等地理空間數(shù)據(jù)的管理、維護、顯示、操作、分析和建模等?；赪EBGIS平臺軟件開發(fā)的環(huán)境地理信息系統(tǒng)，是管理空間數(shù)據(jù)，實現(xiàn)圖文一體化展示的基礎平臺。利用SSO技術實現(xiàn)內部系統(tǒng)統(tǒng)一的登錄驗證機制，不僅在于解決在統(tǒng)一驗證系統(tǒng)架構下開發(fā)的應用程序的單點登錄問題，還能夠兼容現(xiàn)有的應用系統(tǒng)，實現(xiàn)單點登錄。采用ETL工具對環(huán)境信息數(shù)據(jù)資源進行采集、清洗和加工，實現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)清理、異構數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)結構轉換、數(shù)據(jù)轉儲和數(shù)據(jù)定期刷新的全過程。

3 ?基于標準規(guī)范的項目質量監(jiān)控

在參考國家標準、行業(yè)標準、地方標準以及國際標準的基礎上，采用直接引用和自行制定相結合的辦法提供一套可供信息資源整合服務平臺建設的標準、規(guī)范和切實可行的管理辦法，用以保障平臺順利建設和平臺運行環(huán)境的形成。標準規(guī)范體系主要包括數(shù)據(jù)標準、服務標準及管理標準等三大類，主要用于規(guī)范系統(tǒng)建設過程中的技術要求和數(shù)據(jù)標準，屏蔽各部門、各系統(tǒng)、各業(yè)務之間的差異性，按需、有序、及時、有效的共享信息。具體建設內容如圖2所示。

4 ?案例實施與分析

4.1 資源規(guī)劃與大數(shù)據(jù)管理

通過用戶視圖分析、數(shù)據(jù)流分析和數(shù)據(jù)元素提取等信息資源規(guī)劃方法識別環(huán)境信息資源與生態(tài)環(huán)境管理業(yè)務之間的共生關系及業(yè)務與業(yè)務之間的數(shù)據(jù)交互關系，理清數(shù)據(jù)元素的種類、來源和流向，并通過系統(tǒng)性地分類編碼完成數(shù)據(jù)元素在環(huán)境信息資源中的定位。整體環(huán)境信息資源規(guī)劃化工作實現(xiàn)從宏觀（職能域）到微觀（數(shù)據(jù)標準編碼）的規(guī)劃過程，并通過微觀的數(shù)據(jù)標準編碼反饋到宏觀的信息化建設活動中，最終實現(xiàn)規(guī)范環(huán)境信息資源開發(fā)利用的目標。

通過全域數(shù)據(jù)元素提煉結果，結合業(yè)務間的數(shù)據(jù)關系和信息化建設的技術特點，以國家、行業(yè)相關關標準規(guī)范為基礎，完成信息資源規(guī)劃范圍內的數(shù)據(jù)設計和數(shù)據(jù)管理，包括環(huán)境基礎信息、環(huán)境數(shù)據(jù)庫設計與運行管理、環(huán)境信息共享交換、環(huán)境信息接口管理、環(huán)境信息元數(shù)據(jù)管理和環(huán)境信息資源目錄管理等。

4.2 環(huán)境大數(shù)據(jù)可視化應用

通過專題專欄、GIS地圖、圖形、數(shù)據(jù)表等形式展示不同維度的環(huán)境質量情況。建設包括大氣環(huán)境、地表水環(huán)境、飲用水環(huán)境、污染源在線、一企一檔、監(jiān)管執(zhí)法及企業(yè)環(huán)境信用評價系統(tǒng)。

例舉其中一個案例：大氣環(huán)境實時監(jiān)控，在地圖上展示氣站點分布情況，點擊站點可查看大氣最新污染物變化趨勢情況。以打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)為目標建立大氣環(huán)境決策分析專題，管控全區(qū)環(huán)境空氣質量考核指標，分析空氣防控工作，輔助空氣質量指揮調度。

5 ?結語

通過環(huán)境信息資源規(guī)劃與大數(shù)據(jù)分析的應用，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)價值，應用多維度數(shù)據(jù)進行深度分析、關聯(lián)分析，建設完善數(shù)據(jù)標準，使數(shù)據(jù)標準規(guī)范更加貼實際使用場景，為后續(xù)環(huán)境保護決策提供更強有力的支撐。

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