智慧環(huán)保數(shù)據(jù)中心設計分析研究

嚴興祥

摘 要：按照國家環(huán)保部辦公廳《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設總體方案》、國家發(fā)改委辦公廳《“互聯(lián)網(wǎng)”+綠色生態(tài)三年行動實施方案》文件要求，要推動互聯(lián)網(wǎng)與生態(tài)文明建設深度融合，全面實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和開放共享。而生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設要實現(xiàn)的目標是：生態(tài)環(huán)境綜合、決策科學化、監(jiān)管精準化、公共服務便民化。全面推進數(shù)據(jù)中心建設，加快建成數(shù)據(jù)強國，已上升到國家宏觀層面。

關鍵詞：智慧環(huán)保 數(shù)據(jù)中心 框架 分析 建議

中圖分類號：X32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0145-02

互聯(lián)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)生成智慧，數(shù)據(jù)是智慧之本，“互聯(lián)網(wǎng)+”向智慧化發(fā)展，數(shù)據(jù)是運行基礎，沒有數(shù)據(jù)是無米之炊。有效、可靠的環(huán)保數(shù)據(jù)是環(huán)境管理的基礎和主線，是環(huán)保部門確立環(huán)境管理目標、衡量工作進展的前提，而將環(huán)境信息數(shù)據(jù)融入環(huán)境管理和信息化建設，是從數(shù)字化環(huán)保向智慧環(huán)保轉變的催化劑，是一切宏觀決策和微觀管理的智囊源，據(jù)此研究人員提出了智慧環(huán)保數(shù)據(jù)中心的概念。

1 數(shù)據(jù)中心的價值

智慧環(huán)保數(shù)據(jù)中心是智慧環(huán)保建設的根基，是環(huán)境管理信息化的保證，而數(shù)據(jù)中心來源有三塊：第一是環(huán)境質量數(shù)據(jù)，包含水、氣、聲、土壤、生態(tài)等各類環(huán)境質量的自動監(jiān)控數(shù)據(jù)和人工監(jiān)測數(shù)據(jù)；第二是涉及到企業(yè)全生命周期成長的環(huán)境管理數(shù)據(jù)，包含項目審批、環(huán)保驗收、自動監(jiān)控、排污許可、監(jiān)督監(jiān)測、移動執(zhí)法、排污征收、行政處罰、應急預案、信用評價、危廢處置、信訪投訴等方方面面；第三則是環(huán)境管理數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)是環(huán)保部門在日常工作過程中加工、處理后產(chǎn)生的二次數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)中心的架構

根據(jù)環(huán)境信息化建設的標準要求，建立覆蓋所有環(huán)境管理業(yè)務的環(huán)境中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對所有環(huán)境信息的分類、有序存儲，按照“一數(shù)一源、一源多用”的原則，確定每類數(shù)據(jù)所包含的數(shù)據(jù)項內容、數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)更新方式、與其他數(shù)據(jù)項的關系等明細內容，建立完整的環(huán)境信息化數(shù)據(jù)資源體系，為后續(xù)的環(huán)境智慧化、智能化建設奠定堅實的基礎。

研究人員將中心數(shù)據(jù)庫從邏輯上分為元數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫、業(yè)務數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫5個部分，如圖1所示。

3 數(shù)據(jù)中心之元數(shù)據(jù)庫

對業(yè)務數(shù)據(jù)本身及其運行環(huán)境的描述與定義的數(shù)據(jù)，稱之為元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是信息門戶、數(shù)據(jù)倉庫、決策支持等應用所不可或缺的內容。

元數(shù)據(jù)對于ETL的集中表現(xiàn)為：定義數(shù)據(jù)源的位置及數(shù)據(jù)源的屬性、確定從源數(shù)據(jù)到目標數(shù)據(jù)的對應規(guī)則、確定相關的業(yè)務邏輯、在數(shù)據(jù)實際加載前的其他必要的準備工作，它一般貫穿整個數(shù)據(jù)倉庫項目。而ETL的所有過程必須最大化地參照元數(shù)據(jù)，這樣才能快速實現(xiàn)ETL。元數(shù)據(jù)庫按照統(tǒng)一規(guī)范提取數(shù)據(jù)資源的各項數(shù)據(jù)特征，形成描述信息資源本身特點的元數(shù)據(jù)庫，存放元數(shù)據(jù)的主要內容、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)范圍等特征要素。

3.1 元數(shù)據(jù)信息

包含元數(shù)據(jù)的全部信息。在該元數(shù)據(jù)庫中記錄元數(shù)據(jù)的名稱、創(chuàng)建日期、采用的字符編碼標準、標準名稱、標準版本、使用語言、對元數(shù)據(jù)信息負責任的單位或個人、數(shù)據(jù)集采用的空間參照系的信息、數(shù)據(jù)集質量的總體評價信息等9個實體。

3.2 標識信息

描述環(huán)境數(shù)據(jù)集的基本信息。通過標識信息，用戶可以對數(shù)據(jù)集有一個總體的把握和了解。在該元數(shù)據(jù)庫中包括的內容有：中文名稱、英文名稱、定義、數(shù)據(jù)類型、值域、短名、注解、子元素、擴展巴氏范式和示例。

3.3 數(shù)據(jù)質量信息

數(shù)據(jù)質量信息是對數(shù)據(jù)集質量進行總體評價的信息。數(shù)據(jù)集生產(chǎn)者可以通過這部分內容對數(shù)據(jù)集質量評價的方法和數(shù)據(jù)集加工生產(chǎn)過程的質量進行詳細地描述。而這一部分也是用戶對數(shù)據(jù)集在數(shù)據(jù)質量和精度方面確定是否適合自己使用要求的主要依據(jù)。

3.4 內容信息

描述數(shù)據(jù)集的內容信息。數(shù)據(jù)集生產(chǎn)者可以通過該部分內容詳細地描述數(shù)據(jù)集中各要素類的名稱、標識碼以及含義等內容，從而使用戶可以由此知道該數(shù)據(jù)集要素屬性碼的名稱、含義等信息。包括各類數(shù)據(jù)集名稱、要素類屬性、內容描述、屬性結構描述文件4個實體。

4 數(shù)據(jù)中心之基礎數(shù)據(jù)庫

基礎數(shù)據(jù)庫存放各類基礎信息，包括標準代碼庫和基礎信息庫兩個部分。

標準代碼庫存放各類基礎編碼信息，如行政區(qū)劃編碼、河流編碼、監(jiān)測因子編碼、行業(yè)分類編碼等，為整個數(shù)據(jù)中心設定各類代碼標準。

基礎信息庫則存放與系統(tǒng)運行管理相關的一些基礎設置信息，如部門設置信息、用戶及權限信息、操作日志信息等。

5 數(shù)據(jù)中心之業(yè)務數(shù)據(jù)庫

業(yè)務數(shù)據(jù)庫存放環(huán)境管理業(yè)務中的具體信息，在設計規(guī)劃時，研究人員將根據(jù)環(huán)境信息分類體系，結合項目的實際情況，建立9個主題數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)的分類集中存儲。這9個數(shù)據(jù)庫包括：環(huán)境質量信息、生態(tài)環(huán)境信息、污染源信息、環(huán)境管理業(yè)務信息、環(huán)境科技信息、環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)信息、環(huán)境政務管理信息、環(huán)境政策法規(guī)標準、環(huán)境保護相關信息。

6 數(shù)據(jù)中心之環(huán)境空間數(shù)據(jù)

環(huán)境空間數(shù)據(jù)分為基礎地理數(shù)據(jù)和環(huán)境業(yè)務空間數(shù)據(jù)兩個部分，其中基礎地理數(shù)據(jù)由國土部門提供，環(huán)境業(yè)務空間數(shù)據(jù)則由環(huán)保部門負責在地理數(shù)據(jù)上面進行加載。

環(huán)境業(yè)務空間數(shù)據(jù)是環(huán)境管理業(yè)務中所特有的與空間屬性密切相關的業(yè)務對象數(shù)據(jù)，主要包括環(huán)境管理對象數(shù)據(jù)和環(huán)境專題統(tǒng)計圖兩類。而環(huán)境管理對象包括生態(tài)區(qū)劃、污染源、飲用水源、重點監(jiān)控工況企業(yè)、建設項目、水監(jiān)測自動站、大氣監(jiān)測自動站、噪聲監(jiān)測自動站、水質斷面、排污口設置等各類環(huán)保相關的空間數(shù)據(jù)。

7 分析和建議

由于各級環(huán)保部門信息化建設或多或少地存在“孤島”現(xiàn)象，環(huán)境信息和資源的碎片化阻礙了整體視角看待環(huán)境管理，需要環(huán)保部門借助于先進的物聯(lián)網(wǎng)技術，讓各業(yè)務部門在信息生命周期框架下支撐基于污染源、水、氣、土壤等環(huán)境要素數(shù)據(jù)管理的協(xié)同應用。

總之，將數(shù)據(jù)中心建設作為支撐生態(tài)環(huán)境管理科學決策的重要手段，實現(xiàn)“用數(shù)據(jù)說話”“用數(shù)據(jù)決策”“用數(shù)據(jù)調控”，利用數(shù)據(jù)中心支撐環(huán)境形勢綜合研判、環(huán)境政策措施制定、環(huán)境風險預警判斷，開展更深層次的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)論證，從而有效提高生態(tài)環(huán)境治理科學化水平，全面提升環(huán)境保護參與經(jīng)濟發(fā)展與宏觀調控的能力。

參考文獻

[1] 張波，張偉.環(huán)境管理的信息化視角[J].中國環(huán)境管理，2016，8（6）：65-69.

[2] 國家環(huán)境保護部辦公廳.生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設總體方案[Z].2016-03-08.

[3] 國家發(fā)展改革委辦公廳.“互聯(lián)網(wǎng)+”綠色生態(tài)三年行動實施方案[Z].2016-01-11.