GIS的在线环境监测方案.docVIP

1环境保护GIS解决方案、行业综述1 环保行业应用的特点和要求随着社会经济规模的不断扩大和市场化水平的提高，环保法律法规的健全和完善，社会对环保支撑力度的增强，使得环境保护已经得到很大提高和完善，在新的社会经济发展阶段，中国的环保工作也开始由以治为主转入以防为主的阶段，并且具有以下一些特点和要求：a) 环境保护的市场化和产业化b) 环境保护的社会化和全民化c) 环境保护的生活化和日常化d) 环境保护的信息化和专业化产业化，信息化和更高的专业化要求环保所使用的资源和技术都得上一个台阶，地理信息系统的应用正好为环境保护工作提供了优秀的平台和解决方案。基于移动的，网络的，桌面的GIS应用不断嵌入到环保应用中，基于遥感的，三维的，矢量的数据分析也为环保工作带来很大帮助。2 环保行业应用的分类和主要研究领域环境保护所涉及到的研究对象和研究领域非常多，主要针对水，大气，绿化、城建、湖泊、海湾、海洋等等进行各个方面和角度的分析和预测等，在GIS应用中，常见的应用有：1) 环境的评估研究2) 资源循环利用监测3) 水体质量、污染检测与扩散评估4) 大气质量、污染检测与扩散评估5) 大气和臭氧监测评估6) 放射性危险评估7) 地下水保护8) 建设许可评价9) 海湾保护10) 点源和非点源水污染分析11) 生物资源分析和监测12) 水源保护、潮间栖息地分析13) 生态区域分析14) 危险物扩散的紧急反应15) 工业污染源管理16) 环境实时监测图片来自ESRI中国站3 环保行业应用GIS解决方案的原则和依据环境保护GIS应用的解决方案必须有其实际的依据并遵循一定的原则，应该遵循的原则有：1) 客观原则满足环保行业的规范和要求满足硬件环境的性能要求能与原系统兼容2) 基本原则先进性科学性实用性可*性可兼容性可扩展性经济性规范化其中先进性、科学性、实用性和可*性尤为重要。4 我们研究的领域和完成的环保GIS系统1) 我们研究的领域自2002年以来，我们公司对环境保护就开始了深入的研究，主要研究的领域有大气污染的防治，工业污染源的管理和监控，水资源环境的保护等。2) 成功完成的环境保护相关的GIS系统a) 工业污染源管理系统b) 环境监测信息系统5 我们的环境保护综合解决方案1) 提供不同平台的解决方案a) 移动医疗服务GIS解决方案b) WEBGIS公共卫生解决方案c) 桌面GIS解决方案2) 主导GIS软件平台选择采用美国ESRI公司的GIS平台作为我们的主要GIS平台，包括ArcGIS,ArcIMS,AO软件开发包,MO开发包,ArcSDE,ArcPad等。另外也使用MAPINFO公司的GIS平台作为开发平台。3) 系统结构B/S，C/S组合的多层结构4) 开发模式主推J2EE开发模式5) 开发工具Visual .Net和JBuilder开发工具6) 特点任何解决方案都紧密结合环境保护行业的特点，以及行业现有的数据库和软件系统，完全依照环境保护行业GIS解决方案的原则和依据，针对不同应用实现移动的，基于网络的各种应用。能对GPS，GPRS，遥感影像，视频，实时监控等做到很好的处理。二、已经实施或实现的环保GIS系统工业污染源管理系统1 系统简介本系统是一个基于C/S结构的GIS应用，主要应用于企业内部网，并完成对各种污染源数据的统一规划，对工业污染源进行统一管理和监督，从而减少工业污染源对环境带来的破坏。2 建设系统的目的和意义以往对工业污染源的监督和管理主要通过各种MIS系统来完成，工业污染源监督管理中数据不一致、难以共享，平台杂乱，缺乏统一性，可视化性能不高，为了实现对现有系统的数据库分阶段地进行数据整合，将市、区范围的工业污染源纳入计算机系统管理，可使各业务部门的污染源数据在统一的、权威性高的工业污染源数据库的关联下实现数据的充分利用，为工业污染源管理与决策提供准确的信息，同时提供向上级申报数据出口，从而建立了这套代码统一、数据一致、信息共享、技术先进的工业污染源信息管理系统。3 系统建设的环境1) 开发平台a) 硬件本系统采用客户端/服务器（Client/Server）架构。系统运行在100MB快速以太网上，采用星形网络拓扑结构，系统以监理站的服务器作为中心节点，通过集线器（HUB）连接其他节点，主要运行于企业局域网内部。b) 软件本系统服务器端运行在Microsoft Window2000操作系统上，数据库服务器采用Microsoft SQL Server，Web服务器采用Microsoft Internet Information Server 5.0。在GIS开发平台的选择上，本系统选用美国ESRI公司的GIS解决方案,采用MO开发工具包。2) 开发工具本系统采用Visual C+作为主要开发工具。4 系统建设体系结构1) 系统应用整体网络结构2) 软件结构本系统作为工业污染源管理中的一部分，在其中的位置为：5 系统的主要功能主要分为两大块1) 数据库/数据仓库系统数据库/数据仓库系统主要实现数据录入数据维护数据导入和导出数据管理2) 工业污染源管理主要实现的功能有GIS基础操作实现各种GIS操作功能，如放大，缩小，漫游，地物查询，选择查询，区域分布，缓冲分析，趋势分析等等。企业污染源管理对各种污染源进行综合管理，包括排污口，地下水道，烟囱等，根据管理要素的不同，系统管理的方法和分析路径也又所不同。信息查询信息查询主要包括空间查询、专题信息查询和基础数据的查询，针对GIS部分主要实现选择查询，条件查询，点查询，区域查询，位置查询，模糊查询，实现排污口，地下水道，烟囱等分布，位置，基本信息的查询以及其他地理要素的查询，而针对专题数据和基础数据部分，查询比较复杂，如SQL查询，条件查询等，通过建立多种连接表，查询，存储等完成各种复杂的信息查询。资料统计报表输出6 系统的特点系统的主要特点有1) 通过工业污染源信息管理系统的建设，将GIS和其他相关的业务数据集成到工业污染源信息管理的系统框架中来，使工业污染源信息管理系统真正成为唯一的、共享的环保业务人员的工作平台。2) 通过利用分布式数据库技术、MO等GIS软件、网络浏览器等网络设施实现工业污染源的网上浏览、数据更新、报表输出等功能。3) 采用动态挂接技术使用户能动态调整、增加与删除业务处理模块。4) 双机备份和磁带备份两种方式配合使用保护数据的安全。5) 采用具有网络层、应用层保护功能的防火墙保护服务器的安全。6) 系统同时具有数据的多源性，可*性和经济性。环境监测信息系统1 系统简介本系统是一个基于C/S和B/S的多层体系结构的GIS地理信息平台，组合各种环保设备，多媒体，GPS，网络，无线通信等外界设备，结合其他各种环保MIS系统，组建强大的污染源数据库，实现对水，大气，工业污染源等多种环抱要素进行统一管理和实时监测，并把全市各个环保单位联系到一起，实现统一管理和决策支持。2 建设系统的目的和意义经过数年不断努力，环境监理所的信息化建设已经进入了一个新的时期。而且，环境监理所主要业务系统，如排污收费业务系统、信访投诉管理系统和执法管理系统都已经成功应用，下一步就是进入应用整合和提升应用水平的阶段。环境监理所需要一个直观、图形化化的应用平台，把各个业务系统中的数据整合在一起，使决策人员可以快速地监控全市各个重点污染源的情况和与环境保护相关各种信息的变化，并快速做出决策和响应。本系统的建设正是为环境监理所提供一个GIS平台，通过这个GIS平台完成环境监理的整体规划和统一管理。3 系统建设环境1) 硬件环境a) 环保设施（如安置在排污口的检测传感器等）b) GPS接收机c) GPRS DTU（GPS数据传输工具）d) PC及服务器，路由器等e) 固定公网IP2) 软件环境客户端：1) 浏览器：Microsoft Internet Explorer 5.0以上版本2) ESRI系列产品 （由MO_JAVA自主开发的客户端应用程序）；3) JAVA运行环境JRE；服务器端：1) Windows2000 server；2) ESRI系列产品 （由ArcIMS，MO_JAVA自主开发的服务器端应用程序）；3) Tomcat+IIS5作为应用服务器3) 数据库环境系统采用Oracle9i作为数据库服务器，主要的数据有非关系数据、基础数据库、专题数据库、空间数据库、遥感影像数据等等。4) 开发平台系统采用JBuilder9,EditPlus作为主要的开发工具。4 系统建设体系结构5 系统主要功能介绍1) 空间查询包括要素查询，位置查询，路径查询，各种复杂条件查询等等，查询的主要要素包括大气污染，水资源，空气，污染源，单位，排污口，下水道分布等各种空间相关的信息查询。2) 属性查询：模糊查询，SQL查询，条件查询等属性查询主要查询基础数据库中的数据，以及与空间要素相关联的属性数据。要素依旧以污染源，污染单位相关的主题信息。3) 数据管理：数据录入，数据更新，数据报表，数据分类分级管理等系统以WEB方式为远程用户提供数据查询，数据报表等功能，另外，为有管理权限的用户提供数据填写，数据更新和数据采集的工具。4) 环保执勤车辆监控：定位和跟踪，车辆导航，调度和指挥作为系统的分支之一，系统提供远程管理环保执勤的车辆，通过GPRS和GPS技术实现定位，跟踪，调度，指挥等功能，并为环保执勤车辆提供导航，路径分析，最短路径查询等服务。5) 排污监控与管理排污的监控和管理是系统的主题，主要包括采集排污口数据，排污超标报警，排污口位置显示，排污口平面图显示，排污数据管理，排污信息查询，排污收费管理等功能模块。6) 报表管理报表管理主要根据环境保护综合数据库，根据各种连接管理，结合地图功能，制作各种统计报表及打印功能，图形报表及打印功能，单位数据报表及打印功能。7) 数据通信：GPRS，TCP/IP通信系统提供三种通信手段，完成多种数据采集和交互工作，微波，GPRS/CDMA，以及有线。监测排污使用专用频道的微波技术，监测环保车辆采用GPRS/CDMA无线通信技术，而对于区级环保单位/市级环保单位，服务器/客户端之间的信息交互主要采用宽带连接。8) GIS基本操作系统借助于ARCIMS构建基于J2EE技术的WEBGIS，实现各种GIS操作功能，如放大，缩小，