包頭市環境數據資源中心的規劃與建設

王宏寬

（包頭市環境監測站內蒙古包頭市014040）

包頭市環境數據資源中心的規劃與建設

王宏寬

（包頭市環境監測站內蒙古包頭市014040）

介紹了包頭市建設環境數據資源中心的建設背景，在調查分析包頭市環保局業務需求的基礎上，建設符合現階段和未來一定時期內各業務部門對環境信息資源協同共享要求的信息系統。本文重點對環境數據資源中心的建設方案及建設內容進行了初步探討。

環境保護；數據資源中心；系統建設

1 包頭市環境數據資源中心建設背景

經過多年發展，包頭市環保局信息化建設已經初具規模，目前有10多個應用系統服務于環境管理各項工作。

目前存在的主要問題是各系統的建設缺乏整體性規劃，應用系統比較分散，各業務系統無法進行有效的整合，同類數據在不同系統中差異較大，不同業務數據無法共享，無法為環境管理決策提供數據支撐。為適應新時期下環境管理的需求，推動信息資源共享，確保環境數據的唯一性、準確性、一致性，建設先進的環境數據資源中心，完成環境數據資源的整合已刻不容緩。

2 建設方案及建設內容

2.1 業務需求分析

環保局的業務主要包括污染防治、污染管理、污染監督、環境監測預警、環評審批、排污許可、排污審批、污染源監測等，這些業務既相互獨立，同時又有許多業務存在著協同。業務之間的協同必然會帶來業務之間數據共享的需求。在領導決策層面，需要綜合各部門的數據進行統籌分析。因此，需要將各類數據整合起來，統一管理，共享使用。

2.2 系統建設的總體原則

在統一規劃、統一標準、統一平臺、統一建設和統一管理五個統一的基礎上，建設一套先進的、可擴展的、實用的、可移植性強的、安全穩定的、易于維護的系統。

2.3 數據中心的設計

2.3.1 數據集成

對多來源、多年分、多格式數據進行集成，建立統一的標準，針對污染源建立“一源一檔”，針對環境質量建立“一點一檔”，規范整合現有業務系統中的環境數據，同時實現數據平臺與業務應用系統中的數據同步更新。

2.3.2 數據資源和數據庫規劃

環境數據資源進行整體規劃，在規劃的基礎上建立數據體系和數據庫體系，形成基礎數據庫、主題數據庫、元數據庫、指標庫和公共代碼庫，為數據分析和數據服務提供基礎。

2.3.3 數據管理平臺和數據分析發布

建立環境數據管理系統，通過對數據字典管理、公共代碼管理和數據模版管理，實現對環境信息資源中心的統一管理。數據按類別進行梳理，通過資源目錄進行展現，提供數據共享方式，根據權限對環境信息資源中心的數據進行訪問操作。

通過對數據的梳理，針對污染源、環境質量數據提供多源、多維度、多種展現方式的專題分析。

圖1 數據資源中心技術架構

2.4 關鍵技術

采取J2EE和.NET架構技術、B/S和C/S相結合的架構體系、面向對象的分析設計技術、面向服務的體系結構（SOA）、基于Web Service的數據調用機制等先進技術，建設符合國家和行業標準的環境信息資源中心。

2.4.1 基于B/S的架構

系統開發采用B/S三層體系結構，在數據管理層(Server)和用戶界面層(Client)增加中間件(Middleware)層。中間件負責客戶機與服務器、服務器與服務器間的連接和通信，實現應用與數據庫的高效連接。這種三層結構在層與層之間相互獨立，任何一層的改變不會影響其它層的功能。

2.4.2 以J2EE為核心的技術路線

系統采用符合J2EE標準的應用服務器來構建業務邏輯層，所有的業務邏輯都封裝在業務邏輯層里面。客戶端通過瀏覽器或客戶端應用軟件通過對業務邏輯層的調用實現對業務數據的訪問和處理。

2.4.3 SOA面向服務的體系結構

采用面向服務的體系結構（SOA）。SOA架構，是一種粗粒度、開放式、松耦合的服務結構。SOA架構以粗粒度的業務服務作為基礎對系統進行建模，可以產生簡潔的業務和系統視圖，實現的系統更靈活、更易于重用、也能更快地應對業務需求的變化，使得業務需求的變化更容易傳遞到系統設計中。

2.4.4 基于Web Service的數據調用機制

Web Services，以一種松散的服務捆綁集合形式，快速、低代價地開發、發布、發現和動態綁定應用，實現應用程序之間的函數或方法級的集成，進而實現各應用系統的集成。

2.4.5 基于數據倉庫的建模機制

在現有數據庫系統的基礎上應用數據倉庫技術，把操作型數據集成到統一的環境中，方便用戶更快更方便查詢所需信息，提供決策支持。數據倉庫體系可分為五個組成部分：基礎系統網絡、數據采集、數據庫、數據倉庫、數據集市、多維數據庫和數據呈現和挖掘。

2.4.6 基于XML的數據交換規范

采用XML（Extensible Markup Language，可擴展置標語言）數據交換規范，實現不同的系統或應用程序之間交換數據，生成易于不同的計算機和應用程序讀取的數據文件。

2.4.7 ETL過程實現數據的有效整合

ETL過程環境數據資源中心建設的關鍵步驟，利用ETL工具實現各業務的異構數據庫系統和文本、電子表格等文件系統格式的數據整合和集成，并針對具體的每個分系統編寫具體的數據轉換代碼，來一起完成從原始數據采集、錯誤數據清理、異構數據整合、數據結構轉換、數據轉儲和數據定期刷新的全部程。

2.4.8 利用OLAP技術創建多維分析環境

利用OLAP技術與數據倉庫的結合，對多維數據進行剖切、鉆取和旋轉來實現對數據庫提供數據進行深入分析，為決策者提供決策支持。

2.5 建設的內容

包頭市環境數據資源中心包括數據管理平臺、數據采集填報平臺、數據分析發布平臺、環境信息資源目錄等幾個模塊。

數據管理平臺，實現對環境數據資源中心海量數據資源的統一管理；通過數據采集填報平臺為數據實施人員快速搭建系統完成數據填報。通過數據分析發布平臺實現數據的共享和數據的多維展示，為環境管理決策提供支持；通過環境信息資源目錄管理，實現數據的分類、分級管理。

結語

包頭市環境數據資源中心以服務環境管理、服務公眾為出發點，以建設環境大數據分析與應用為目標，在應用服務和數據基礎能力建設方面進行深入拓展，實現了“四個中心”的建設目標：既環境數據集成的資源中心；環境監管的管理中心；環境污染防治的應用中心；領導決策、對外服務的支撐中心。

[1]王世海.論遼寧省環境數據管理中心的建設與實施[J].綠色科技,2015,第6期,234—235.

[2]劉海涵.重慶環境數據中心發展規劃與思考[J].環境與可持續發展,2013,第4期,44—49.

王宏寬，1979年10月-，男，漢族，專科，內蒙古包頭市人,環境保護中級，主要從事：環保信息化。