曹新九 魏穎昊 王淑敏 隋媛
摘 要:本文通過(guò)對(duì)綠色生態(tài)城市信息資源共享交換標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀以及目的意義進(jìn)行分析研究,論述綠色生態(tài)城市信息資源共享交換過(guò)程以及交換系統(tǒng)的功能和方式要求、接口技術(shù)要求等,從一般信息資源共享交換利用的技術(shù)角度,對(duì)綠色生態(tài)城市信息資源的采集、加工、傳輸、共享、交換利用等方面的接口技術(shù)要求進(jìn)行闡述,為綠色生態(tài)城市信息化的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維和管理提供依據(jù),強(qiáng)化綠色生態(tài)城市信息資源共享交換,為建設(shè)節(jié)能綠色環(huán)保型城市提供信息化支撐。
關(guān)鍵詞:綠色,生態(tài)城市,信息資源,共享交換,標(biāo)準(zhǔn)化
DOI編碼:10.3969/j.issn.1674-5698.2023.02.008
1 引 言
隨著大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、元宇宙等信息技術(shù)的推廣應(yīng)用,資源、信息共享已成為時(shí)代的主題。只有資源共享,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),才能達(dá)成共贏。人類(lèi)社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化時(shí)代,在這樣一個(gè)時(shí)代,信息資源的建設(shè)與共享已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的需要和必然,它的興起與發(fā)展有著劃時(shí)代的意義。在綠色生態(tài)建設(shè)過(guò)程中,信息資源作為區(qū)域間、城市間互聯(lián)互通共享平臺(tái)的底層交互內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,提高信息資源利用率,可以使更多的人更充分地使用已有數(shù)據(jù)資源,減少資料收集、數(shù)據(jù)采集等重復(fù)勞動(dòng)和相應(yīng)費(fèi)用。而在各地信息資源共享交換平臺(tái)建設(shè)中,通過(guò)采用統(tǒng)一規(guī)范的建設(shè)要求和信息傳輸接口要求,不僅能促進(jìn)各區(qū)域之間,區(qū)域內(nèi)各城市之間的信息資源的共享交換利用,能夠做到資源利用率的有效提高,減少閑置資源甚至浪費(fèi),還可以切實(shí)激活資源再生和保護(hù)意識(shí)。
2 信息資源共享交換標(biāo)準(zhǔn)化意義
物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、3S技術(shù)(遙感技術(shù)R S、地理信息系統(tǒng)GIS和全球定位系統(tǒng)GPS的統(tǒng)稱(chēng))、多網(wǎng)融合等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和快速發(fā)展,為綠色生態(tài)城市及其信息化建設(shè)提供了技術(shù)支撐。綠色生態(tài)城市建設(shè)管理過(guò)程中,多應(yīng)用大數(shù)據(jù)[1]、傳感器等技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接入和采集。綠色生態(tài)城市信息資源涉及生態(tài)環(huán)境、能源、水利、住建等多個(gè)業(yè)務(wù)主管部門(mén)、監(jiān)測(cè)單位和相關(guān)企業(yè),對(duì)水質(zhì)、土壤、大氣、重點(diǎn)污染源等信息進(jìn)行感知、采集、匯聚、存儲(chǔ)、交換和共享。由于涉及的部門(mén)和企業(yè)繁多、業(yè)務(wù)范圍寬泛等原因,導(dǎo)致在生態(tài)城市信息化管理過(guò)程中,存在大量信息資源重復(fù)采集、重復(fù)加工、重復(fù)維護(hù)等突出的問(wèn)題。對(duì)綠色生態(tài)城市信息資源的傳輸接口進(jìn)行統(tǒng)一的要求,明確綠色生態(tài)城市信息資源共享交換的接口類(lèi)型、調(diào)用方式、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)等內(nèi)容,能夠確保各方數(shù)據(jù)的有效匯聚和共享,實(shí)現(xiàn)“生態(tài)環(huán)境及相關(guān)數(shù)據(jù)資源高效、精準(zhǔn)傳遞”。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理方面,常采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理工具,集中存儲(chǔ)采集、交換共享進(jìn)來(lái)的各種結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[2]。通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換接口實(shí)現(xiàn)城市間、部門(mén)間、系統(tǒng)間的綠色生態(tài)城市的信息資源的共享利用,為綠色城市建設(shè)的智慧建設(shè)提供相應(yīng)的信息化數(shù)據(jù)支撐,從而助力推進(jìn)綠色生態(tài)城市建設(shè)。
標(biāo)準(zhǔn)化指在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)及管理等社會(huì)實(shí)踐中,對(duì)重復(fù)性事物和概念,通過(guò)制定標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,以獲得最佳秩序和效益的過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)的本質(zhì)是統(tǒng)一,它是對(duì)重復(fù)性事物和概念的統(tǒng)一規(guī)定,因此,開(kāi)展綠色生態(tài)城市信息資源共享交換共享管理研究并形成標(biāo)準(zhǔn)成果推廣應(yīng)用,對(duì)于確保綠色生態(tài)城市信息資源共享交換平臺(tái)的規(guī)范,各類(lèi)信息資源的安全接入、存儲(chǔ)、共享、分析、應(yīng)用和綜合管理等標(biāo)準(zhǔn)化管理具有重要的指導(dǎo)意義[3]。通過(guò)綠色生態(tài)城市各類(lèi)信息資源的交互、存儲(chǔ)、分析和處理、共享,能夠充分挖掘綠色生態(tài)信息資源的潛在價(jià)值,一方面可以為綠色生態(tài)城市的建設(shè)和管理提供智能化、科學(xué)化的決策支撐,另一方面可以加強(qiáng)橫向城市間、部門(mén)間,縱向上下級(jí)城市間、部門(mén)間的信息資源的共生共用,挖掘信息資源的潛在經(jīng)濟(jì)效益,為綠色生態(tài)城市的建設(shè),減少信息資源的重復(fù)采集、加工提供標(biāo)準(zhǔn)化手段,最終為建設(shè)節(jié)能環(huán)保型城市提供信息化支持,促進(jìn)我國(guó)環(huán)保資源的循環(huán)利用。
3 信息資源共享交換過(guò)程
綠色生態(tài)城市建設(shè)的信息資源共享一般由共享資源提供方、共享資源交換服務(wù)方與共享資源使用方三方參與,信息資源的共享交換利用由資源共享準(zhǔn)備、資源共享交換和資源共享使用3個(gè)階段組成。資源共享提供方是資源共享權(quán)益主體,資源共享交換服務(wù)方是綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)維主體,資源共享使用方是資源共享使用的責(zé)任主體。
從圍繞綠色生態(tài)城市建設(shè)對(duì)各類(lèi)信息資源的采集、加工、處理以及共享交換的使用環(huán)節(jié)和流程來(lái)看,信息資源的共享交換過(guò)程有以下3個(gè)步驟。
(1)在資源共享準(zhǔn)備階段,資源共享提供方根據(jù)共享業(yè)務(wù)需求完成資源共享歸集、資源信息分級(jí)分類(lèi)后,形成資源目錄并管理資源共享方式,持續(xù)進(jìn)行資源共享維護(hù),準(zhǔn)備好以批量交換資源信息、提供資源信息查詢(xún)服務(wù)、提供核驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、分析類(lèi)綜合資源信息服務(wù)等方式對(duì)外提供資源共享,構(gòu)建資源共享更新和失效召回機(jī)制,對(duì)已失效的資源信息及時(shí)召回。資源共享提供方采用資源信息源鑒別、資源信息分級(jí)分類(lèi)、資源目錄管理和資源共享維護(hù)等技術(shù)手段完成資源共享準(zhǔn)備,保證資源共享準(zhǔn)確、完整、可用和來(lái)源真實(shí)。
(2)在資源共享交換階段,資源共享使用方利用各綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺(tái)進(jìn)行資源共享查詢(xún),提出資源共享訪問(wèn)申請(qǐng)和登記。在資源共享交換服務(wù)方對(duì)資源訪問(wèn)申請(qǐng)進(jìn)行審核并完成授權(quán)或者根據(jù)需要由資源共享提供方進(jìn)行審批、資源共享交換服務(wù)方審核并完成授權(quán)后,資源共享提供方對(duì)準(zhǔn)備好的資源共享進(jìn)行資源信息導(dǎo)出,根據(jù)需要資源共享交換服務(wù)方提供資源信息交換服務(wù),資源共享使用方獲取并導(dǎo)入資源信息。資源共享交換服務(wù)方采用身份鑒別、訪問(wèn)控制、安全傳輸、過(guò)程追溯等技術(shù)手段,保證綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換過(guò)程交換實(shí)體可信、資源信息傳輸安全、交換行為記錄可追查。
(3)在資源共享使用階段,資源共享使用方在完成資源信息獲取后,可進(jìn)一步通過(guò)資源信息處理、資源信息存儲(chǔ)、資源信息備份等資源信息服務(wù)機(jī)制構(gòu)建綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源,可在審核允許的使用方式和范圍內(nèi),為其他部門(mén)提供綜合資源共享服務(wù),并根據(jù)管理要求對(duì)過(guò)期和召回的資源共享進(jìn)行資源信息銷(xiāo)毀,根據(jù)資源共享提供方的要求,對(duì)資源信息使用過(guò)程進(jìn)行資源信息使用監(jiān)測(cè)和反饋。資源共享使用方根據(jù)資源共享的安全要求,采用訪問(wèn)控制、資源信息加密、安全存儲(chǔ)、安全銷(xiāo)毀等技術(shù)手段保障資源信息使用安全。資源共享交換服務(wù)方對(duì)經(jīng)過(guò)綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺(tái)開(kāi)展的資源共享業(yè)務(wù),針對(duì)系統(tǒng)、業(yè)務(wù)、安全、資源信息使用監(jiān)測(cè)反饋等內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)管統(tǒng)計(jì),保證共享交換服務(wù)持續(xù)、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。
4 信息資源共享交換標(biāo)準(zhǔn)化
隨著我國(guó)近年來(lái)綠色生態(tài)城市建設(shè)進(jìn)入快車(chē)道,各個(gè)區(qū)域城市之間對(duì)信息資源的共享與利用達(dá)到了新的高度,為保障信息資源的共享交換利用的實(shí)現(xiàn),各地都建設(shè)了資源共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)區(qū)域間系統(tǒng)對(duì)接、互聯(lián)互通,打通彼此間的信息流。然而由于各地的信息化系統(tǒng)和平臺(tái)的建設(shè)各自為政、建設(shè)目的和建設(shè)要求也會(huì)存在一定的差異性,為切實(shí)保障實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙對(duì)接,應(yīng)率先從共享交換系統(tǒng)的功能和傳輸接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
4.1 共享交換系統(tǒng)
根據(jù)信息化系統(tǒng)的一般性建設(shè)要求,在綠色生態(tài)城市建設(shè)信息共享交換平臺(tái)建設(shè)中,共享交換系統(tǒng)通常應(yīng)該包含信息存儲(chǔ)、信息匯聚、信息治理、信息運(yùn)營(yíng)、信息運(yùn)用等功能要求以及最低通用的性能指標(biāo)要求等。
(1)信息存儲(chǔ)功能。綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源信息量很大,海量信息的處理與傳統(tǒng)架構(gòu)完全不同,原有小型機(jī)加商業(yè)信息庫(kù)的方式已不能完全勝任,部分領(lǐng)域信息需要引入新架構(gòu)、云平臺(tái)。大信息存儲(chǔ)與處理架構(gòu)可采用分布式存儲(chǔ)、分布式資源管理及分布式文件架構(gòu)等。
(2)信息匯聚功能。信息匯聚功能要求實(shí)現(xiàn)將各部門(mén)相關(guān)的信息資源統(tǒng)一采集交換到信息中心前置庫(kù)中,支持多種采集方式,滿足不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同類(lèi)型的信息采集,并對(duì)采集信息進(jìn)行處理,進(jìn)入中心庫(kù)保存。信息匯聚功能包含信息采集、信息交換、信息處理等功能。
(3)信息治理功能。綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源在共享共用、開(kāi)放運(yùn)營(yíng)及行業(yè)應(yīng)用過(guò)程中,信息來(lái)源于各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng),只有建立對(duì)信息質(zhì)量的信任,才能放心地使用,信息治理和質(zhì)量保障在綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源開(kāi)放共享平臺(tái)中顯得尤為重要。信息治理功能主要包括信息資源目錄管理、元數(shù)據(jù)管理和信息質(zhì)量管理等功能。
(4)信息運(yùn)營(yíng)功能。信息運(yùn)營(yíng)功能聚焦信息共享、開(kāi)放、融合,對(duì)服務(wù)授權(quán)、認(rèn)證、訪問(wèn)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一管理,對(duì)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控。信息運(yùn)營(yíng)功能主要包含服務(wù)管理、基于服務(wù)管理的信息開(kāi)放以及運(yùn)行監(jiān)控等功能。
(5)信息運(yùn)用功能。信息共享、開(kāi)放的最終目標(biāo)是為了創(chuàng)造價(jià)值,信息的價(jià)值主要通過(guò)應(yīng)用得到體現(xiàn)。信息應(yīng)用主要是政務(wù)信息分析功能,包括信息采集、信息分析、結(jié)果發(fā)布3個(gè)組成部分,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)、批處理、交互分析,最終通過(guò)報(bào)表、儀表盤(pán)、API等形式展示結(jié)果。
(6)系統(tǒng)性能指標(biāo),建議系統(tǒng)性能指標(biāo)可參照以下要求。
1)基本性能:①在100M局域網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行增、刪、改業(yè)務(wù)(不含大對(duì)象信息類(lèi)型)響應(yīng)時(shí)間在3秒以?xún)?nèi)、查詢(xún)操作響應(yīng)時(shí)間在3秒以?xún)?nèi)。②系統(tǒng)支持同時(shí)在線數(shù)大于200,并發(fā)用戶數(shù)大于50。
2)信息交換:①批量信息交換中,平均單條記錄信息交換時(shí)間不大于20毫秒。②非并發(fā)大批量信息交換(百萬(wàn)條)時(shí)間不大于5,000秒。③批量信息交換中,單條記錄平均入庫(kù)響應(yīng)時(shí)間不大于20毫秒。
3)信息查詢(xún):①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(精確匹配)查詢(xún)響應(yīng)時(shí)間不大于3秒。②單個(gè)數(shù)據(jù)主題(百萬(wàn)級(jí))查詢(xún)響應(yīng)時(shí)間不大于3秒。③目錄檢索響應(yīng)時(shí)間不大于2秒。④查詢(xún)統(tǒng)計(jì)報(bào)表(非實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì))響應(yīng)時(shí)間不大于3秒。
4.2 共享交換系統(tǒng)傳輸接口
綠色生態(tài)城市建設(shè)信息資源共享交換系統(tǒng)的接口建議明確以下主要技術(shù)內(nèi)容。
(1)接口概述。明確綠色生態(tài)城市信息資源共享交換的類(lèi)型,對(duì)接口的主要功能和要求進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
(2)接口描述。針對(duì)每一具體交換接口給出接口名稱(chēng)、接口說(shuō)明、請(qǐng)求行、請(qǐng)求參數(shù)、響應(yīng)體等接口描述信息,描述的格式可采用文本格式也可采用列表形式,根據(jù)實(shí)際使用需求來(lái)定。
(3)接口類(lèi)型。綠色生態(tài)城市信息資源一般包含城市廢水廢氣排放治理、危廢企業(yè)、智慧工地建設(shè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)動(dòng)車(chē)遙測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)空氣質(zhì)量服務(wù)、綠色城區(qū)評(píng)估、土壤監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、河湖健康評(píng)估、自然保護(hù)區(qū)、各類(lèi)視頻監(jiān)控等實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù),為實(shí)現(xiàn)上述數(shù)據(jù)的共享利用,可圍繞上述信息類(lèi)型開(kāi)發(fā)不同類(lèi)型的交換傳輸接口,也可以根據(jù)自行實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)一步開(kāi)發(fā)二級(jí)接口。
4.3 共享交換系統(tǒng)安全控制
信息交換系統(tǒng)除了保障正常的信息資源的交換利用實(shí)現(xiàn)功能外,還應(yīng)針對(duì)信息資源的安全利用在以下方面進(jìn)行控制。
(1)身份認(rèn)證:只有被認(rèn)可的合法用戶有權(quán)訪問(wèn)使用系統(tǒng)資源,且用戶身份的唯一性可防止信息交換過(guò)程的抵賴(lài),同時(shí)要拒絕系統(tǒng)外用戶及防止非法用戶通過(guò)非法手段偽裝成合法用戶來(lái)欺騙系統(tǒng)達(dá)到一些目的。因此只有確認(rèn)了用戶身份的合法性,信息交換才能進(jìn)行。身份認(rèn)證是信息交換系統(tǒng)的安全基礎(chǔ)。
(2)權(quán)限控制:在用戶使用系統(tǒng)時(shí),要對(duì)其權(quán)限進(jìn)行判定控制,根據(jù)不同級(jí)別權(quán)限的角色用戶享有訪問(wèn)、使用系統(tǒng)資源服務(wù)各有不同,防止用戶無(wú)意或故意越權(quán)占有使用系統(tǒng)資源,保障用戶的權(quán)益及信息的安全。從功能上劃分主要有發(fā)送信息權(quán)限、接收信息權(quán)限和信息源宿權(quán)限。
(3)信息傳輸安全:信息在發(fā)送到信息交換中心與信息交換中心轉(zhuǎn)發(fā)到接收端地兩個(gè)過(guò)程都是在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的,保障在這兩個(gè)過(guò)程的信息不被竊取、篡改、假冒及在發(fā)送跟接受時(shí)抵賴(lài)等信息安全問(wèn)題,其主要通過(guò)加密及簽名來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(4)密鑰的安全管理:密鑰的安全直接關(guān)系到交換中的信息安全。
(5)安全的信息傳輸通道:可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)來(lái)加強(qiáng)如SSL協(xié)議。
(6)安全管理:規(guī)范化的安全管理,提高網(wǎng)絡(luò)安全的意識(shí),可減少安全事件的發(fā)生。
5 結(jié) 論
保護(hù)生態(tài)環(huán)境,加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)對(duì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。而綠色生態(tài)城市建設(shè)是推進(jìn)城市持續(xù)快速健康發(fā)展的需要,是發(fā)展綠色生產(chǎn)力的需要,其中信息資源共享交換利用作為基礎(chǔ)性工作,對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)化不僅能推動(dòng)各類(lèi)信息資源的有效利用,還可以通過(guò)信息資源的利用推動(dòng)綠色生態(tài)城市建設(shè)。本文給出了推動(dòng)綠色生態(tài)城市信息資源共享交換的建議,以嘗試為構(gòu)建綠色生態(tài)城市建設(shè)發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化支持作用。
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