环境信息化标准体系分析研究

第 页 1环 境 信 息 化 标 准 体 系 分 析 研 究摘要：信息化作为经济社会发展的动力和标志，被广泛深入地应用于各行业中，而环境保护的发展更是依赖信息化的提升，各项管理政策与治理措施的实施，特别是当前的污染减排三大体系的建设无一不与信息化紧密关联。环境信息化标准体系是推动、发展环境信息的基础保障和源泉。因此逐步建立符合环境信息特征的环境信息标准体系并不断更新完善，是当前和今后环境信息化工作的重要内容之一。经过总局和各级环保部门的多年努力，我国的环境信息化建设有了长足的进展。构建了省级环境信息系统和重点城市环境信息系统、总局电子政务综合平台、环境信息网络平台、环境信息卫星通讯网络系统，开展了中国西部生态环境现状遥感调查等大量的工作。“九五”、“十五”期间重点建设了环境监测能力和信息化基础设施，下一步还会继续加强这方面建设。当前，环境信息化工作更是面临一个巨大的发展机遇。国家从战略高度在国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定中提出了环境保护的七项重点任务，即：加强水污染防治、加强城市环境保护、推进大气污染防治、加强农村环境保护、强化生态保护、确保核与辐射环境安全和推动解决当前突出的环境问题，这七个方面目标的实现，其管理和决策都需要信息化的支持；而各级政府都在重视和大力推进电子政务；城市作为环境保护的主体，也成为了环境信息化工作的核心。目前环境信息化建设由单一的国家级投入、推动，逐步发展为各级政府的多渠道投入、推动，这些都大大加快了环保信息化的发展。环境信息化建设体现在环境保护业务的方方面面，在减排能力建设、反恐应急、环境数据中心建设等专项工作中都涉及信息基础和信息传输能力建设。而各省、市的环境业务系统、政务系统建设也在蓬勃展开。同时环境信息化建设也涉及计算机技术的众多领域，包括网络建设、电子政务、数据处理、信息化管理、各类专业代码以及信息安全等。但是在环境信息化的快速发展中，存在着各自为政、结构不合理、重复建设、互联互通不畅、共享程度低和标准不统一等问题。信息孤岛、低水平重复开发与建设等问题长期困扰着信息化工作, 不利第 页 2于环境信息化工作的健康发展。如何解决这些问题，已逐步成为环境信息化工作中突出的重点问题。环境信息化系统的建设目标是为整体的环境管理、环境业务和决策服务，为了有效地实现信息化的目标，做到业务协同、信息互通和共享，加快、推进环境信息化的建设，迫切需要为环境信息化标准工作描绘一幅整体的“蓝图”，尽快构建环境信息化标准体系。依据这个体系框架，分步制定和形成环境信息化建设所需的标准和规范，已成为环境信息化的重点工作之一。建立环境信息化标准体系的主要目标，就是要指导和规范环保行业的信息化建设，使环保系统和其他部门从事环境信息化的机构和人员，有章可循，在同一个标准框架下开展信息化工作。作为信息化建设的一个重要组成部分标准化体系是指导信息化建设的技术指南, 对信息化建设中特别是避免出现上述问题具有非常重要的意义。本文将从信息化与标准化入手, 根据环境信息化系统基本模型的层次结构, 探讨研究信息化标准体系架构, 并对环境信息化标准体系中各子标准体系涵盖的标准范围进行论述，通过各级环保部门的信息化项目和环保标准计划逐步建立环境信息化标准体系。（一） 环境信息化系统模型环境信息化系统主要由信息化网络平台、操作系统/数据库、应用基础、数据资源、应用、标准体系和安全基础设施六部分构成。（应为七部分？）当前的应用系统离不开网络，环境信息化系统就是由信息化网络平台作为公共基础，实现基本的网络通讯功能，以及网络连接服务、存储备份服务、网络安全保障服务等基本的网络服务，并在安全性、易用性及可管理性等方面提供保证。为下一步的信息化上层应用的建设建立基础。在网络平台之上是操作系统和数据库系统，可以是基于 PC 机的Windows 操作系统/SQL Servr 数据库管理系统，也可以是基于服务器的 UNIX 操作系统/大型数据库系统如：Oracle、IBM DB2 等。位于操作系统/数据库系统之上的是应用基础和数据资源。应用基础也称为应用支撑平台，由可复用的构件、中间件组成。处于操作系统软件与用户的应用软件的之间。在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，为处于上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。 第 页 3数据资源是指在经济和社会信息化过程中，有利用价值的、数字化、网络化的信息内容。其特点是信息量大、增长快速、表现形式各异。建立信息资源目录，提供信息的查找、服务，为上一层的各种应用奠定资源基础。最上一层为应用，围绕环境业务的一些应用如：减排能力建设、信息能力建设、反恐应急、电子政务等等，应用层是直接面向用户、面向业务的各种业务应用系统的集合体，为提升环保的业务能力提供信息化的保障和支持。信 息 化 网 络 平 台安全基础设施标准体系操 作 系 统 / 数 据 库应 用 基 础 数 据 资 源应 用电 子政 务减 排反 恐应 急 . . .信 息交 换业 务协 同业 务集 成资源 资源环 境 信 息 系 统 模 型安全基础设施包括建立密钥管理中心和证书管理中心，提供身份鉴别服务和公证，以及安全硬件系统、安全操作系统、安全应用系统，为保证各种应用得以正常运行的与安全相关的硬件、软件和社会基本设施。标准体系是在环境信息化范围内的标准、办法、规定以及按其内在联系形成的科学的有机整体。是环境信息系统的建设过程中指导性规范要求。（二） 环境信息化的特征环境信息化除了具有与其它行业共同的一些特点之外，还具有一些环境保护自身的所独有的特征，这些特征是由于环境保护业务、管理和决策的特点形成的。环境保护是在合理开发利用自然资源的同时，掌握污染和破坏环境的根源与危害，预防环境质量的恶化，控制环境污染，促进人类与环境协调发展。环境信息主要是围绕对水（包括重点流域区域、城市海域污染防治、地表水、地下水、饮用水源）、气、声、渣（固体废物）的污染治理、监测、预测、公第 页 4布，以及土壤和生态保护等。环境信息有显著的不同于其它行业的一些特征：1. 独特的环境信息：流域、河流2. 环境信息是以自然地域来存在和划分的，很难用行政区划来划分，常常会有跨越省份甚至跨越国界的信息。如：自然保护区和山脉等。3. 环境信息不是独立的，在业务上、管理上和其他行业以及各省、市都有着不同程度的联系，最典型的如化工、能源、海洋和交通等行业。4. 环境信息有着很强的时间特征，体现在由量变到质变的连续性；随自然、社会、特定环境随机作用的瞬时性和随机性；5. 环境信息有大量的多媒体、非格式化数据，很多都还存在于纸介质甚至是图片形式。需要很好的加工电子化处理，如：正在开展的土壤普查、污染源普查等。6. 由于和自然密切相关，适于用地理信息系统展示信息，为环境管理、决策提供直观地环境信息表现形式。7. 环境保护是个公共服务事业，有广泛的公众参与性，需要从信息化技术上支持环境信息的发布。8. 中国环境保护的动向，广受国际关注。既要给国际上提供有关中国的环境信息，也需要获取和了解其他国家的环境动态、环境相关信息。国家多个部委均出台了本行业的信息化标准体系。“水利部信息化标准体系”于 2001 年制定并出版，2003 年上半年修订并颁布；交通部也编制了“交通行业信息标准体系（征求意见稿）”。由于环境信息化所具有的特征，应结合环境管理业务和环境信息化特征，按照软件工程和信息技术属性相结合的方法，根据环境信息系统模型构建环境信息化标准体系框架，给出环境信息化领域内整体标准体系结构和相互关系的框图。（三） 环境信息化标准体系框架分析信息标准化是围绕信息技术开发、信息产品的研制和信息系统建设、运行与管理而开展的一系列活动。环境信息化标准体系是环境信息化范围内相关标准组成的科学的有机整体，是一幅包括已颁的、在编的和拟编的环境信息化标准蓝图，是促进一定范围内的标准组成趋向科学化和合理化的技术手段，为信息化建设提供标准和技术第 页 5依据, 是指导信息化标准工作的纲领性文件。在宏观上指导和控制环境信息领域的标准化建设，并在层次和内容上分清标准制定的轻重缓急。1. 参照国家电子政务标准指南建立环境信息化标准体系遵循国家电子政务标准，由总体标准、网络建设与管理标准、应用支撑标准、应用标准、信息安全标准和管理标准六部分组成环境信息化标准体系。总体标准网络建设管理标准应用支撑标准应用（数据）标准信息安全标准管理标准环 境信息化标准体 系框架图这是相对成熟也比较通用的一个标准体系框架，也能覆盖环境信息化工作所需的标准，但是难以充分地体现环境信息化的特征，这样对于从事环境信息化标准编制、推广和使用的人员，熟悉环境管理和环境信息的长处也难以发挥。2. 根据环境信息化特征的体系框架根据环境信息化标准的特点和要求，按着它们的性质功能、内在联系进行分级、分类，构成一个有机联系的整体，形成环境信息化标准体系。体系内的各种标准互相联系，相互依存、互相补充，具有良好的配套性和协调性。环境信息化标准体系应覆盖网络、环境数据资源、安全、管理等专业领域，考虑信息化标准的特点，又分别将专业和门类标准划分为对应的子集标准。这个体系必然有一个从复杂的交叉与重叠状态，向科学、简化合理的方向发展的过程，经过广泛的交流、协调和相应的调整才能形成层次恰当、结构合理、划分明确的环境信息化标准体系，最终形成符合环境信息化建设需求的标准体系。第 页 6环 境信息化标准 体系框架图信息分 类与编 码术语数据资 源信息安 全地理信 息专题应 用网络安全系统安全信息安全河流编码流域编码通用标 准业务流程信息能力电子政务网站元数据数据字典目录信息交换存储维护信息发布 维护网络建设网络管理 维护软件开发 管理信息化项 目验收监理标准体系的结构和各层次描述：总体标准在标准体系层次结构中的第一层为总体标准标准层。网络建设管理标准应用支撑标准数据资源这些特点首先为信息资源的查找和共享带来了技术上的困难。为第 页 7解决政务信息资源共享的技术障碍，国际上通常采用元数据技术和目录技术，对不同种类信息资源的进行统一描述，并根据应用需求建立各种目录分类方法，为存放分散、种类繁多的政务信息资源提供检索和导航服务。因此，建立政务信息资源目录体系，是能够进行多领域、大范围信息资源交换和共享的必要保证和前提，随着目录体系的逐渐完善，必将促进对信息资源的进一步开发和利用。信息安全标准高级网络安全基础设施需要解决以下问题：鉴别、访问控制、数据机密性、数据完整性、抗抵赖。其中访问控制、数据机密性、数据完整性在系统软件和应用软件中包含，因此高级网络安全基础设施包括：密码系统中心，为各种系统提供高度安全实用的密码系统，这是各种安全基础设施的核心；身份鉴别系统，即建立安全可靠稳定的身份鉴别系统，为各种应用提网络身份鉴别服务；公证中心，为因为网络安全冲突提供公证。管理标准（四） 环境信息化标准体系的地位作用环境信息化标准体系主要由环境信息化标准和现行法律、法规等组成。对于开展环境信息化标准化工作具有重要的指导作用。环境信息化标准体系是环境信息化标准制定、修订中长期规划和年度计划的主要依据之一，也是对监督检查环境信息化标准制定、修订工作进展情况的重要依据。从国内行业信息化和专项应用（如：电子政务、电子商务）进程来看，信息化的建设都是标准先行，而标准编制、标准管理又需要首先制定行业或专项应用的信息化标准体系，在信息化标准体系框架下，分步推出满足需求、适应信息化发展的各类标准。从而满足以下需要：1. 环境信息化建设与管理的需要。信息系统是信息技术的复杂应用系统，技术发展快，与环境业务密切相关，必须以标准化的形式从技术上保障环境信息化的可持续建设，实现环境信息系统的开放性、可扩充和可持续发展性。2. 信息资源共享的需要。解决信息资源开发、信息共享中存在的问题。在信息采集、传输、交换、存贮、处理和共享等环节制定或采用相关技术标准。3. 应用系统开发的需要。尽管有相应的国家标准，但由于缺乏相应的环境信息化标准体系，容易造成应用开发中的重复，第 页 8甚至是低水平的重复，不但浪费资源，同时也为资源的共享制造了严重障碍，制约了信息化应用水平的提高。4. 环境信息化标准体系是环境保护标准体系不可或缺的组成部分，既遵循国家信息化标准，也充分体现环保业务的特点。环境信息化标准体系将有效的指导省、市、地、县级环保部门的信息化建设，架起国家局和地方局信息化合作建设的桥梁，为国家、地方级应用、跨行业应用提供统一的标准指导，规范环保信息化建设，形成信息化整体、有机、统一、协调、一致，融汇到业务尤其是环保主业务中，为其服务，提升环保业务能力的同时，也提升信息化的能力水平。（五） 制定标准拟采用的原则、方法制定环境信息化标准体系遵循以下的原则：1. 指南编制要具有一定的先进性、科学性、可行性。2. 以国家电子政务标准化指南为指导，构建环境信息化标准体系，建立一套环境信息化标准管理程序。3. 分析环保行业业务的特征，确定环保信息化范围，结合计算机技术，科学分类。4. 急用先上，循序渐进5. 重点突出，抓住关键6. 与应用相结合，围绕行业信息化需求，随应用而动。利用已有的信息化项目建设经验，处理好科学性与实用性的关系。7. 优先采用国家标准，参考实际标准应用情况，兼容国际标准8. 广泛征求政府管理部门、企事业和专家的意见。9. 主要从本行业实际和特点出发，遵循国标的编制原则和要求，并参考其他行业标准体系的结构，进行编制。环境信息化标准体系的制定方法：1. 收集相关的国家标准、行业标准、国际标准，熟悉业界相关的事实标准。由于计算机技术发展迅速，为了提高指南的有效性，需要收集相关的国际标准、国家标准以及业内事实标准文献资料，在指南中充分体现对现有标准的使用，做到起点高，通用性好，并且尽量使用现有的标准。2. 深入调研环保信息化标准进展，向各省环保局了解环境信息第 页 9化标准规范的制定、执行情况以及相应的需求。广泛开展现状与需求调研，重点是环境保护的核心业务，全国环境信息化中应用标准的状况，其它部委的行业信息化标准进展，各级环保部门信息化建设对标准的需求。3. 组建“环境信息化标准体系”工作组，由总局信息中心、各省环保局信息中心、国家相关标准部门、从事环保信息化的计算机公司等组成，信息中心承担组织、管理工作，并承担“环境信息化标准体系”（征求意见稿）的编制。工作组其他成员单位提出所在部门的要求和意见，并且吸纳到征求意见稿中。标准的研究编制。在充分调研的基础上，听取各方建议，编制“环境信息化标准体系”征求意见稿、“环境信息化标准体系编制说明”；在社会上公开征求意见，并整理，根据这些意见，形成“环境信息化标准体系”送审稿、报批稿。4. 广泛征求环保政府部门、相关企事业单位、计算机公司的意见。5. 标准宣贯。标准批准之后，在环保系统以及计算机技术合作单位中开展“环境信息化标准体系”的宣贯工作。研究和编制标准体系是系统科学在标准化工作中的一种应用，是对标准化工作的一种现代化管理方法。首当其冲的是研究和编制完整、合理和科学的标准化体系，在此基础上，通过标准体系找出标准化发展方向和工作重点。标准体系是对一定范围的标准内涵做系统分析的基础上，对未来的标准发展蓝图和达到的目标，用一目了然的图表形式表示出来的科学合理的安排。换句话说，标准体系是一种现有和预计应发展标准的全面蓝图，是指导标准制修订计划的依据和基础，通过标准体系可以找出同国外标准的差距和自己体系中的空白处，明确标准化工作的主攻方向和工作重点。因此，编制标准体系的目的是按照体系内的全部标准项目，有计划的积极稳妥的制定标准，并通过贯彻标准取得实效，深入开发标准化的市场竞争价值，提高标准化在国内外市场中的竞争地位和市场利益，逐步建立、完善真正的标准体系，从而不断推进各项工作的发展。 在标准体系研究和编制过程中，依据如下原则： 全面性。应将物流过程中使用的各项标准分门别类，纳入相应的分体系之中，使这些标准之间协调一致，相互配套，构成一个完整、全面的体系结构。系统性。编制物流标准体系，在内容、层次上要充分体现系统性。第 页 10按物流过程，恰当地讲标准项目安排在相应的分体系之中，做到层次合理、分明，标准