XX市环保云计算数据中心需求分析报告(58页).doc

南京市环保云计算数据中心需求分析报告版本 V1.3编写单位：南京市环保局全军网格技术研究中心2011年11月目 录1.引言11.1编写目的11.2项目开发背景11.3定义31.4参考资料32.任务概述42.1项目目标42.2项目意义52.3系统特点62.4运行环境72.5约束与限制73.系统需求分析73.1各个单位功能需求73.1.1机动车排气污染监督管理中心功能需求73.1.2环境监察支队功能需求83.1.3环境监测中心站功能需求103.1.4市环保局机关功能需求103.1.5固体废物与监督管理处功能需求143.1.6核与辐射安全监督管理处功能需求143.1.7区县环保局功能需求153.1.8其他功能需求163.2各个单位在用系统分析163.2.1机动车排气污染监督管理中心在用系统分析163.2.2环境监察支队在用系统分析183.2.3环境监测中心站在用系统分析193.2.4市环保局机关在用系统分析203.2.5固体废物与监督管理处在用系统分析213.2.6核与辐射安全监督管理处在用系统分析213.2.7区县环保局在用系统分析213.2.8数据中心需要集成的系统分析233.3系统数据需求243.3.1系统用户角色分析243.3.2系统的数据需求263.3.3系统数据的分层管理303.4系统的功能需求303.4.1系统逻辑架构303.4.2数据集成模块需求363.4.3海量数据云存储模块需求373.4.4数据应用与分析模块需求383.4.5GIS应用模块需求403.4.6安全管理模块需求413.5系统的应用需求413.5.1系统建设主线需求413.5.2系统知识库需求423.5.3系统污染源的生命周期模型需求423.5.4系统决策分析需求424.运行需求434.1硬件需求434.2软件需求464.3人员需求474.4性能需求474.5安全性需求484.6故障处理505.其他需求515.1可维护性515.2兼容性526.结论52图目录图 31局机关对数据中心的需求11图 32数据中心集成的系统及抽取的信息23图 33系统的数据需求27图 34系统的逻辑架构图31图 35处理层的实现逻辑图33图 36功能关系图34图 37数据抽取模块用例图36图 38海量数据云存储模块用例图38图 39数据应用与分析模块用例图40图 41硬件需求架构示意图43表格目录表格 31 从机构角度分析用户角色25表格 32从终端用户角度分析用户角色26南京市环保云计算数据中心需求分析报告1. 引言1.1 编写目的南京市环保云计算数据中心需求分析报告的编写目的在于提供用户与开发人员对南京市环保云计算数据中心（以下简称数据中心）的共同理解，分析各个单位的功能需求，在对各个单位在用系统分析的基础上，提出本系统的软件开发过程，使用户与开发单位就该系统的功能定义、环境需求达成共识，便于程序员与客户之间的交流、协作，是今后各阶段设计工作的基础参照和依据，也是本阶段评审和测试阶段确认与验收的依据。本需求分析的读者对象包括客户、业务人员、需求分析人员、测试人员、用户文档编写人员和项目管理人员。1.2 项目开发背景国家信息化发展战略（2006-2020年）中指出“信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量。大力推进信息化，是覆盖我国现代化建设全局的战略举措，是贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择”。环境信息化是国家信息化重要组成部分，环境信息化不仅仅是环保管理的信息化，而且与企业信息化、社会信息化彼此融合、相互作用，通过信息化把环保系统的工作与社会上相关工作联系在一起，实现同步推进、同步发展和同步提升。目前环保局已经拥有包括“阳光政务系统”、“12369 环境投诉系统”、“排污申报收费系统”、“南京市机动车排气污染监督管理系统”、“污染源在线监测系统”、“环境质量自动监测（控）系统”、“高污染车辆管理平台”和“智能交通平台”在内的多套业务系统，可进行业务审批、意见收集、任务指派、排污申报与收费等各项业务功能。然而在实际应用中存在一定的问题，主要包括以下三个方面：(1) 数据无法在全局范围内共享环保局现有的业务系统各自发挥着重要作用，但是各个系统彼此之间没有建立数据交换和共享的管理机制，出现明明有数据却无法找到，无法使用的局面，为用户的使用带来了不便。(2) 数据存在不一致的问题各个业务系统各自为政，使得同类信息在环保业务系统中可能重复存储。信息的分散存储、重复存储带来了数据不一致性的问题。(3) 数据无法进行全局的分析与处理在日常业务中，虽然各系统能发挥自己的作用，处理各自的业务功能，但各系统之间的数据无法进行有效融合，不能支持全局的数据应用、处理和分析功能，无法为领导者提供决策所需的有效材料。因此，双方经过讨论和协商，通过开展该项目来解决上述问题。通过本数据中心的研究和搭建，一方面利用基于web服务的中间件技术，动态集成现有系统的业务数据，打破各系统间隔阂，并逐步构建包含：水、气、声、固废、核与辐射等环境质量信息以及环境管理信息在内的综合性数据中心，解决环保局范围内的数据集成问题，实现全局范围的数据共享、分析与使用。另一方面，利用云存储技术，打造一个具有高容量、高可维护性、高性价比、高容错的存储系统，用以保存关键业务数据，做到对信息的保密保安全。1.3 定义（1）VPN 虚拟专用网 Virtual Private Network（2）环保系统城域网：环境保护部连接其在京直属单位所形成的网络；省级环境保护厅（局）连接其同城直属单位所形成的网络；地市级环境保护局连接其同城所属单位所形成的网络。（3）IP 互联网协议 Internet Protocol（4）NAT 网络地址转换 Network Address Translation（5）GIS 地理信息系统 Geographic Information System（6）B/S 浏览器/服务器 Browser/Server（7）C/S 客户端/服务器 Client/Server1.4 参考资料（1）HJ 460-2009 环境信息网络建设规范（2）HJ461-2009 环境信息网络管理维护规范（3）GB8567-88软件设计文档国家标准软件需求说明书的编写提示（4）南京市环保云计算数据中心项目开题报告书（5）南京市环保云计算数据中心项目合同书2. 任务概述2.1 项目目标本项目的研究目标是以环境信息化为基础，建立一个集成环保局“阳光政务系统”、“排污申报收费系统”、“污染源在线监测系统”、“南京市机动车排气污染监督管理系统”、“环境质量自动监测（控）系统”等多套环保局在用业务系统数据，并逐步构建包含：水、气、声、固废、核与辐射等环境质量信息以及环境管理信息在内的综合性数据中心，搭建南京市环保云计算数据中心，实现数据的智能关联分析、查询统计和趋势预测。同时，为环保系统后期新系统的建设提供一个统一的规范和标准。该数据中心是面向环保局整个系统的，包括数据抽取、数据存放与处理和数据分析与决策三个层次。系统能够完成从环保局现有业务系统的数据抽取，抽取后的数据按照统一的标准（国家标准、行业标准、自定义标准等）进行处理后存放，并能够对所管理的信息进行数据分析，实现数据的汇总，提供给一线工作者和环保业务专家等使用，有利于实际环保业务的开展，有利于领导根据数据分析结果做出决策;同时能够服务于社会公众，为公众提供环保相关信息。系统集成的数据包括大环境数据、污染源数据、机动车排污数据、行政管理数据和基础支撑数据等各类数据，并能实现数据的综合查询和展示，从而形成对信息的全面掌握、智能分析和历史积累。2.2 项目意义本项目的开发有利于提高现有信息系统数据的利用率，有利于改进管理信息服务，能在一定程度上提高人员工作效率。开发的应用系统例如数据分析与挖掘、决策支持等，对于环保数据的关联分析、深入挖掘具有重要的意义。主要体现在以下几个方面：(1) 从数据抽取角度来看，该项目能够实现环保局所需数据的自动化抽取，并保证抽取的安全性、稳定性、可靠性和可控性，为实现环境监测、污染源监控、生态保护、核与辐射安全管理等提供数据基础。(2) 从数据存放角度来看，数据的标准化存放和处理，为数据的归类存放和统一化识别提供了条件；同时各一线工作者可以在一定的权限范围内访问数据中心存放的各类基础数据，从而大大提高了数据的利用率。(3) 从数据分析角度看，该项目的建设能够实现全局范围内数据的有效融合，对数据进行定量和定性分析，完成各种类型数据的历史分析和趋势分析，能够为领导的宏观决策提供参照和基础，也可供环保业务专家对环保业务的未来发展做出科学规划。(4) 从环保局业务管理角度来看，该项目的建设能够更好地收集和公开环保信息，有利于开展政府与公众互动，保障公众在环境保护方面的知情权、监督权和参与权，更好的保障公众权益，调动和发挥公众参与环境保护公共事业的积极性，对于提升环保局业务管理水平和提高环保管理部门的监管效率具有重要的意义。(5) 从应急事件处置角度看，数据中心的建设有利于建立环境实时监测和环境突发事件应急指挥机制，有利于对环境突发事件做出快速反应，对事件的影响程度和危害性做出正确估计，有效地进行指挥处置，保障国家环境安全。(6) 从城市形象来看，该项目的开展有利于提升南京市在环保领域的知名度和影响力，有利于打造国家模范环保城市形象，有利于南京市环保业务的可持续发展。2.3 系统特点系统基于B/S架构，根据“一源一档”的需求设计开发，包括数据集成、海量数据存储、GIS应用和数据应用与分析等功能，并建立完善的安全管理控制体制，可防止外人侵入和非法操作，保证其安全性。系统采用标准的互联网协议，能够方便地架构在南京环保城域网之上，充分适应网络监控的要求。除对社会公众公开的信息运行在互联网外，系统其他所有的应用均运行在南京环保城域网（内网）之上。系统不改变现有信息系统的架构，各家单位依然自行运行和维护各自的系统。本系统依托Web Service技术，并提供API接口，具有良好的可扩展性、可维护性。2.4 运行环境系统建设完成之后，将运行在南京环保系统城域网内。系统以Oracle 11G企业版为数据库，以Window为操作系统。对于用户来说，只要有浏览器通过身份认证就可以访问本系统的功能。2.5 约束与限制南京环保云项目的开发与建设所需要的条件、假定和限制如下：l 硬件配置方面，需要有一定数量的服务器，以支持环保云计算数据中心的运行。l 网络配置方面，各单位需要能够相互连通，并且网络要相对稳定，带宽达到系统要求。3. 系统需求分析3.1 各个单位功能需求3.1.1 机动车排气污染监督管理中心功能需求南京市机动车排气污染监督管理中心对数据中心建设的需求主要包括文档管理功能和处罚结果数据获取两个方面：（1）文档管理功能排气污染监督管理中心每个用户电脑上存储了众多的文件，尤其是word、pdf文件，期望能够对电脑的文件进行统一管理，包括文件的归类、文件的管理等。在此基础上，能够实现基于内容的查询。同时，文档管理功能支持将纸质版文件转为电子版文件。（2）处罚结果数据获取南京市机动车排气污染监督管理中心作为全市机动车排气污染防治工作的监督管理者，拥有对违法行为的现场调查权，但是并不拥有行政处罚权，无法知晓处罚结果情况，也就无从了解具有违法行为的机动车是否按照规定接受了相关整改，因此期望获取处罚结果数据的回馈。3.1.2 环境监察支队功能需求南京市环境监察支队对数据中心的功能需求较为迫切，主要体现在以下五个方面：（1）企业的实时排污信息作为全市排放污水、废气、固体废弃物和噪声等污染物的单位或个体工商户征收排污费的负责单位，监察支队需要根据企业的排污情况进行收费。在现有条件下，监察支队能够直接查询和获取的数据均来源于“排污申报收费系统”。然而在实际操作中，排污费是需要参照企业上报排污信息（来自“排污申报收费系统”）和企业实际排污信息（来自“污染源在线监测系统”和STARLims系统）两类排污数据，按照一定的计算规则来征收的。因此，对于监察支队来说，需要能够方便获取或查询企业的实时排污信息。（2）整合多个渠道的12369的举报信息监察支队作为市环保局环境违法行为举报中心常设机构，全面负责“12369”环保热线工作，负责全市污染举报的接诉、批转、现场调查处理、回复、上报等工作。目前，环境投诉的渠道包括局长信箱、环保局网站投诉（主要是阳光政务系统）和电话投诉三种，这三种渠道的信息散落在不同的系统，这就给环境投诉数据的处理带来了困难，同时容易造成投诉人的误解。在现有的流程下，投诉人在局长信箱反映了某个问题，该问题将转到12369处理，但是局长信箱可能就无法反馈处理的进度，容易造成投诉人的误解。（3）能分享12369的举报信息在现有情况下，12369的举报信息仅作为投诉数据按照一定的格式进行存储，无法与监测中心等部门分享。12369环境投诉系统授理的均是群众举报的实时环境信息，通过群众的举报信息能够提前发现异常污染情况；如果是同一污染事件的大范围群众举报，根据群众举报的污染点的位置能够评估污染范围；同一地点的多次举报对于监察工作具有参照意义，同时提高了12369的举报数据的实际使用价值。（4）获取企业的基本信息12369环境投诉系统是通过人工坐席接受群众的投诉和举报信息并进行记录的，但是群众举报时很少具体到企业。如果能获取企业的基本信息，包括企业的经度、纬度、名称、排气口位置等，能够为举报事件的工作授理人员分析污染源提供相应的辅助作用和参考意义。（5）提供一个GIS平台监察支队对于GIS数据的需求共包括两个方面：第一，对于GIS平台定位的需求。如前面所述，12369环境投诉系统是以人工的方式记录群众投诉举报信息的，但是由于描述不清、路线不熟悉等原因，人工坐席无法快速、准确地对投诉地点或企业进行定位。因此，需要有一个GIS平台提供基于地理位置的查询功能地点查询、企业搜索等功能。第二，对于GIS平台导航的需求。当进行12369投诉事件的处理时，监察支队工作人员需要到现场进行处理。如果具有GIS平台位置导航功能，事件处理人员能够更容易、更便捷地到达投诉事件处理地点，大大提高工作效率。进一步地讲，如果能将GIS数据下载到手持导航设备，就能够更方便地实时更新位置数据。3.1.3 环境监测中心站功能需求环境监测中心站对数据中心的需求包括如下两个方面：（1）定期检查结果的通报市环保局定期组织检查的结果通报对质量监控有一定的参照意义，例如秸秆燃烧信息等，希望能够共享。（2）数据的保密性需求为保证存放数据的安全性和保密性，希望负责存放数据的部门或单位无权查看物理数据库的内容。3.1.4 市环保局机关功能需求市环保局机关对数据中心的需求包括八个方面，如图 31所示。图 31局机关对数据中心的需求（1）自动集成大环境数据、污染源数据、机动车排污数据与业务管理数据系统自动地从环保系统现有的业务数据库中抽取所需的大环境数据、污染源数据、机动车排污数据和业务管理数据，并且抽取过程是自动化的。系统可以提供定时、手动、实时等数据抽取方式，这几种数据抽取方式的差别在于触发方式不同，整个数据抽取过程均是自动化的。同时，本系统应提供可控可配置的数据抽取功能，以保证当抽取数据源地址、抽取字段发生变化时，能够根据用户的配置完成自动化抽取。（2）数据进行统一管理与存放数据管理与存放包括数据存储和数据处理两个部分。数据中心存储的数据均是经过统一化识别和处理的，而且在数据存放时数据来源、数据抽取时间等均应标识清楚。数据处理在数据存储的基础上，完成视图的自动化创建、更新及删除等。（3）能进行数据的综合查询与分析系统集成了海量的大环境数据、污染源数据、机动车排污数据与业务管理数据，需要具有相应的数据综合查询与分析功能。即用户可以根据需要，以一定的查询条件对系统内的数据进行全局范围的查询，并可以以列表，图形等形式显示查询结果，实现数据的汇总、对比等功能。同时，具有相应权限的环保业务人员可以对数据中心中的数据进行智能关联、挖掘分析。（4）系统应具有高安全性稳定性系统要具有较高的安全性和稳定性，以保证系统的稳定、可靠运行，保证用户的正常使用，其中安全性包括安全控制和身份验证两个方面。安全控制包括人员安全、硬件安全、操作系统安全和软件安全四个方面，人员安全即使用该系统的人员必须遵守法律法规的规定，遵守职业道德，按照规定进行操作；硬件安全指系统运行所需的硬件设施必须正常运转，提供系统运行必须的环境；操作系统安全指操作系统需要采取相应的安全措施保护，定时修补漏洞等；软件安全将采用SSL传输保证传输数据的安全，采用数据冗余备份保证存储数据的安全。身份验证在该系统中将为相应的用户分配对应的权限，并采取CA认证的方式保证其安全性。（5）能以报表格式进行导出系统能够根据业务和汇总的需要，生成各种报表以excel表格的形式提供给环保局相应的人员使用和查看。系统生成的报表是为整个环保局系统服务的。（6）对外提供数据获取服务系统能够以一系列Web Service接口的形式对外提供数据获取服务，该服务能在全局统一的权限管理基础上，向其它系统提供包括GIS数据、综合企业基本信息、权限认证信息在内的公用数据，从而供环保系统的人员使用。（7）能提供统一的GIS服务。系统能够对环保系统提供统一的GIS服务，包括地图查询服务（例如屏幕点击查询、一般查询、条件查询等）、地图浏览功能（例如地图的平移、放大缩小等）、监测点位置查询与显示、企业位置查询与显示、基于环保业务的专题图显示、缓冲区查询与分析、路径导航等功能，供环保局系统的人员使用。开发GIS服务对于数据的分析，提供决策支持等具有重要的意义，并能够为各个单位的工作提供便利。（8）人员权限的统一管理。为保证系统的安全性，系统提供统一的人员权限管理，即为系统的所有使用人员分配权限，每个用户在权限范围内使用系统的查询、统计、分析等功能。同时，为保证系统可控可配置的功能，系统为管理人员分配相应的权限，具有权限的系统管理人员可以在权限范围内根据需要进行相关配置（访问权限、IP地址、抽取字段等），为数据的自动化抽取提供基础。3.1.5 固体废物与监督管理处功能需求固体废物与监督管理处负责对全市固体废物污染环境的防治工作实施统一监督管理；制订全市固体废物污染防治工作规划；组织实施全市固体废物申报登记；负责关、停、并、转、迁工业企业污染场地监督管理；制定处理全市危险废物转移以及废弃危险化学品污染事故的应急处置预案。该单位对数据中心的需求包括如下几个方面：（1）监控固体废物的流向为了能够对全市固体废物进行统一的监督管理，固体废物与监督管理处需要能够对排污企业实行监督管理，监控固体废物的流向。（2）采集固体废物的排放量需要部署相应的监测设备，自动采集固体固体废物的排放量，并能够对固体废物的产生量进行统计分析，为环保部门及时了解状态提供依据。3.1.6 核与辐射安全监督管理处功能需求核与辐射安全监督管理处负责对全市核与辐射安全及辐射环境保护的监督管理；负责辐射工作单位安全许可证的核发；负责放射性同位素转让、转移活动的审批和备案；负责电离辐射和电磁辐射建设项目环境影响评价文件的审批及竣工环境保护验收；负责全市放射性废物处置的监督管理；归口管理全市辐射污染事故、纠纷的调查处理。该单位对数据中心的需求包括如下几个方面：（1）核辐射情况的监测完成核电站附近以及城市监测点的核辐射强度的实时在线监测。监测因子包括空气吸收剂量率、气象参数等指标。（2）核辐射强度的分析对核电站附近以及城市监测点的核辐射强度进行分析比对，及时发现超出正常范围的情况。同时对监测数据进行统计分析，为环保部门及时了解城市辐射强度的状态提供依据。（3）与核电站形成互动建立与核电站的互动体系，将实时的辐射量信息及时提供给核电站，以监控核电站的正常运行，避免发生重大泄漏事故。3.1.7 区县环保局功能需求区县环保局直接面对基层，面对老百姓，面对企业。在日常工作中，区县环保局均是现场解决问题，对数据中心的需求包括如下几个方面：（1）移动办公的需求区县环保局因为现场办公的需要，对移动办公有迫切的需求。在现场解决问题时，需要能够很方便、快捷地将问题描述输入，并能够将现场采集的数据存储到数据中心。（2）行政办公的需求在现有条件下，区县环保局拥有自己的行政办公系统，但是与市环保局阳光政务系统并未对接，给日常的工作带来一定的不便。因此，需要将行政办公、公文办理等业务同步到系统，以提高行政管理效率。（3）系统基础数据的需求系统建设完成之后，区县环保局能够获取系统的GIS服务、权限认证、文档水印等功能，为日常业务的办理提供便利。3.1.8 其他功能需求环保局系统的其他单位如果有需要新建的系统，可以按照本数据中心建设的规范和标准进行，为数据同步到数据中心打下基础；同时，新建系统可以共享数据中心的数据，无需重复建设。若各个单位需要将自己的数据集成到数据中心，应该能够提供各个单位系统中存储数据的类型、数据字典、数据结构；如果能集成系统，应提供数据库设计报告、系统详细设计方案等资料。3.2 各个单位在用系统分析3.2.1 机动车排气污染监督管理中心在用系统分析经过对机动车排气污染监督管理中心的调研，了解到该中心正在使用的信息系统包括“南京市机动车排气污染监督管理系统”、“高污染车辆管理平台”、“智能交通平台”、“远程会议系统”、“监控系统”。（1）南京市机动车排气污染监督管理系统该系统主要用于管理全市机动车辆信息和环保标识信息，具有新车上牌、二手车过户、机动车环境监控、电子卡发放、路检、遥测、维护、统计分析等功能。从数据中心建设需求看，该系统能提供权威的机动车基本信息、机动车环保状态信息。可用于构建机动车信息库。（2）高污染车辆管理平台该系统由交管部门进行建设，主要功能：对黄标车、无标车的管控，收实时路况视频、曝光处罚、通过GIS实现目标车辆的运行轨迹监视、关键地段目标车辆统计等功能。从数据中心建设需求看，该系统能提供关于机动车的运行路线信息，可用于后期提供基于GIS的监控与统计功能。（3）智能交通平台该系统主要用于电子卡的管理。电子卡内存储车辆的公开信息，例如车牌号码、环保检测有效期等内容。所有张贴机动车环保电子卡的车辆，将构成南京最大的交通物联网系统，目前正在开发的“十大服务”，简单地说包括，车辆年检和违章曝光短信提前告知、实时路况传输和查询、过路过桥不停车通行、智能泊车诱导、建立车辆“电子病历”以及安全出行服务、车辆信息共享等。从数据中心建设需求看，通过集成电子卡信息平台将实时获取各个路口车辆的数量以及拥堵状况等信息数据，可方便统计特定区域的机动车尾气排放。（4）远程会议、监控系统本次数据中心的建设不涉及远程会议及监控系统的集成。综上所述，机动车排气污染监督管理中心可向数据中心提供的信息包括机动车基本信息、机动车排污信息、电子卡信息、高污染车辆管理信息、各路段车辆统计信息。3.2.2 环境监察支队在用系统分析环境监察支队在用信息系统包括“排污申报收费系统”和“12369环境投诉系统”。（1）排污申报收费系统该系统03年由西安长天软件公司进行开发，是全国统一的环保系统排污申报软件，目前有C/S版本和B/S两个版本，在用的为C/S版本，B/S版本计划明年下半年试用，因此本次主要对C/S版本进行集成。系统功能主要是排污企业或个体工商户进行排污申报与收费，同时可向上级业务单位提交排污申报核定工作报表（季度、年），排污费征收报表（季度、年）（ excel格式）。从数据中心建设需求看，该系统管理了南京市全部涉及排污的排污企业或个体工商户信息，从种类上分有：一般排污者、小型三产、建筑工地、污染处理厂、固体废物处理等，信息涉及：企业信息、排污者信息、污水排放口信息、废气排放口信息、固体废物信息等。因此可从该系统中提取排污染源基本信息（排污企业或个体工商户信息）和污染源排污信息（排气、排水、噪音等）。（2）12369环境投诉系统该系统是2001年第一家第一批开通并于2008年投入70多万建成的电话集成CTI系统，目前有6个电话坐席。处理信访的接转查办结回复工作。该系统用于接受市民对环境污染方面的投诉与建议，是环保部门第一时间了解环保问题的窗口，获取的投诉数据可为环境整治、政策指定、执法监督提供决策支持。 从数据中心建设需求看，从该系统中可提取投诉信息（污染种类、危害情况、位置、发生时间、处理结果等）用来为污染事情分析、重点区域污染情况统计做数据支撑。综上所述，环境监察支队可向数据中心提供的信息包括企业基本信息、企业排污信息、12369的投诉信息和排污收费信息。3.2.3 环境监测中心站在用系统分析环境监测中心站在用系统包括“南京环境质量自动监测（控）系统”、“STARLims系统”、“污染源在线监测系统”和“环境监测数据中心”。（1）南京环境质量自动监测（控）系统与STARLims系统两个系统都是用于对南京市地表水、大气、噪音、生物、固体废物、土壤、辐射等大环境数据的采样分析与监控并上报给上级业务部门。其中，“南京环境质量自动监测（控）系统”主要用于自动分析大环境数据，特点是方便，快捷，缺点是所能分析的项目较少；“STARLims系统”作为一个实验室分析系统，能人工采样分析，特点是分析项目多、数据更加准确，缺点是需人工操作，时间较长。两个系统结合能提供数据中心所需的大环境数据。（2）污染源在线监测系统该系统主要功能是对企业的排污信息进行监测（侧重：水、气两种），采用基于单片机和无线网络实现排污信息的自动采集和回传分析，目前已覆盖全市181家企业，340多个监测点，数据每5分钟更新一次。该系统结构设计先进合理，全部基于Web Service开发，可按需提供包括企业每日排放量、每周排放量、每年排放量等数据，可很好的集成进数据中心，作为污染源排污信息的主要来源。（3）环境监测数据中心该数据中心是由杭州聚光科技开发，集成了“南京环境质量自动监测（控）系统”与“STARLims系统”中的大环境数据，该系统基于GIS平台，可综合查询水、气、声、等大环境数据和专题数据，可进行按需统计和报表查询功能，该系统功能较为完善，可为数据中心的建设提供参考，也可以作为数据中心大环境数据的参考来源。综上所述，环境监测中心站可向数据中心提供的信息包括大环境基本信息、大环境质量数据和企业实时排污信息。3.2.4 市环保局机关在用系统分析市环保局机关在用的信息系统主要是“阳光政务系统”，该系统是环保局自主开发的，功能主要包括公文办公、行政权力两个方面。公文办公主要完成公文收发和公文存档，公文办公主要是环保局内部人员使用；行政权力主要完成行政审批、行政征收和投诉举报。行政权力的业务类型包括行政处罚、行政许可、行政征收、行政强制、行政其他，并能够根据一定的查询条件进行查询。在这些功能中，需要数据抽取的是行政征收，抽取对象是排污收费管理系统。一般来说，需要抽取的数据包括企业基本信息、排污量、排水量。所有的数据都要上报给环保局领导查阅。从数据中心建设需求来看，该系统可提供公文数据、行政权力数据等行政管理数据。3.2.5 固体废物与监督管理处在用系统分析固体废物与监督管理处目前没有成型的系统，为进一步加强固体废弃物的管理，防止危险废物非法处置和转移事件的发生，确保环境安全，提高固体废弃物管理水平，建议开发建设一套“危险固体废弃物管理系统”，对固体废弃物进行申报登记、分类管理、分类统计、现场监察。3.2.6 核与辐射安全监督管理处在用系统分析核与辐射安全监督管理处目前相关的系统主要是南京市放射源监控管理系统，用于统计放射源的位置、个数、强度，5min更新一次。“核与辐射管理系统”正在规划中。“核与辐射管理系统”应该能支持对新建、扩建核设施的安全审查、健全辐射环境监测监督体系；能够实现辐射监测数据的传输、分析显示和存储，为加强环境辐射监测，确保民众安全提供基础。3.2.7 区县环保局在用系统分析区县环保局在用系统包括“权力阳光电子政务系统”、鼓楼区环保局“信访分转系统”、“扬尘控制系统”和“餐饮源系统”。（1） 权力阳光电子政务系统“权力阳光电子政务系统”是涵盖南京市区级政府所有职能部门的综合性电子政务系统，它采用计算机技术和通讯技术，实现了物理大厅与网上政务大厅同等受理，内部职能部门协同办理的电子政务系统，在业务上支持所有职能部门全部行政许可和行政处罚项目的过程管理，达到“一网受理、抄告相关、并联审批、限时办理、效能监察”，提高政府依法行政效能，实现公共权力运行的电子化、网络化，做到行为规范、程序严密、运行公开、结果公正、监督有力，最大程度的满足人民群众对政府行政服务的需求。“权力阳光电子政务系统”采用西安协同工作流SynchroFLOW为底层支撑平台，包括了行政许可及其他权力业务、行政处罚业务、综合管理平台、门户网站、多媒体服务平台等多个业务子系统。这些子系统既相互独立，又是有机结合，系统之间组件共用、数据共享、业务联动。系统建成投入使用后，形成一个联动的政务平台，政府工作人员在此平台上记录行政权力行使的全过程，开展与当事人的互动，并接受上级领导、监察部门和人民群众的多重监督。（2） 信访分转系统鼓楼区环保局的信访分转系统与环境监察支队的12369环境投诉系统建立了互动，并与市长信箱12345建立了互动。（3） 扬尘控制系统“扬尘控制系统”是为加快环境空气质量的有效改善，结合行业职能规范设计开发的，目的在于让广大人民群众呼吸到清新的空气，着力推进扬尘控制管理规范化、精细化、长效化发展。（4） 餐饮源系统餐饮源系统在重要监测点上安装传感器，对油烟等进行实时监测和监控，保证餐饮企业的食品安全和食品卫生。3.2.8 数据中心需要集成的系统分析图 32数据中心集成的系统及抽取的信息根据市环保局对数据中心的建设目标和远景规划，系统建设主要对市环保系统内现有的各业务系统的数据进行整合、集中并在全局范围内共享，能够提供给一线工作者使用，能够为领导决策和环保业务专家做出环保规划提供参照。经过需求调研，目前需要集成的系统以及从每个系统抽取的数据如图 32所示。通过图 32可以看出，在目前的情况下，数据中心的建设需要集成的系统包括“机动车排气污染监督管理系统”、“高污染车辆管理平台”、“智能交通平台”、“排污申报收费系统”、“12369环境投诉系统”、“环境质量自动监测（控）系统”、“污染源在线监测系统”、“放射源监控系统”及“阳光政务系统”。这些业务系统是数据中心的数据来源，数据中心从这些系统自动抽取所需的数据，包括机动车基本信息、机动车排污信息、企业基本信息、企业排污信息（排水、排气、噪声、固体废弃物等）、企业实际排污信息、大气信息、地表水信息、噪声信息、放射源信息等，这些数据经过分析、集成与处理存储到数据中心。同时，随着环保业务的发展，新建系统的数据也可以根据一定的规则和规范集成到本数据中心。3.3 系统数据需求为更好地进行需求分析，本节从用户角色角度，对本系统的用户进行分析，进而分析系统数据需求。3.3.1 系统用户角色分析本系统的用户可以按照机构和终端用户分为两大类，相关机构包括市环保局机关、南京市机动车排气污染管理监督中心、南京市环境监察支队、南京市环境监测中心站、固体废物与监督管理处、核与辐射安全监督管理处和其它；终端用户包括市环保局领导、市环保局工作人员、系统管理人员和社会公众。表格 31、表格 32分别从名称、角色和期望需求三个方面给出了从机构角度和从终端用户角度对用户角色的分析。表格 31 从机构角度分析用户角色机构名称角色用户需求市环保局机关机关日常工作的实施者期望全面了解南京市的大环境数据信息、污染源数据信息、机动车排污数据信息和业务数据信息，并能够根据这些数据进行数据的汇总、对比功能，能够根据业务和汇总的需要生成各种报表或图形供环保局相应人员使用和查看。机动车排气污染监督管理中心机动车排气污染管理该中心的功能相对其他环保机构比较独立。在数据中心建设需求方面，期望能够获得处罚结果的反馈，期望能够拥有文档管理功能，对计算机的文档进行管理，并能基于文档内容进行搜索。环境监察支队企业排污收费和授理环境投诉GIS数据的需求和信息整合的需求。环境监测中心站对全市水质、环境空气开展例行监测希望能共享市环保局定期组织检查的结果通报，例如秸秆燃烧信息等；对数据保密的需求。固体废物与监督管理处固体废物污染环境的防治工作的统一监督管理者监控固体废物的流向；采集固体废物的排放量。核与辐射安全监督管理处全市核与辐射安全及辐射环境保护的监督管理者核辐射情况的监测；核辐射强度的分析；与核电站形成互动；区县环保局区县环保工作的管理者移动办公的需求；行政办公的需求；数据中心基础数据的需求。其他其它单位的职责环保局系统的其他单位如果有需要新建的系统，可以按照本数据中心建设的规范和标准进行，为数据同步到数据中心打下基础；同时，新建系统可以共享数据中心的数据，无需重复建设。表格 32从终端用户角度分析用户角色用户名称角色用户需求市环保局机关领导环保业务的决策者和领导者对数据中心拥有所有的权限，能够进行数据的查询、统计和分析，为做出决策提供依据。市环保局工作人员环保业务的具体实施者期望从数据中心获取基础支撑数据，例如GIS数据；在一定权限范围内进行数据的查询和统计。系统管理人员系统的管理者系统的权限管理、安全管理社会公众系统公众信息的关注者了解环保信息动态3.3.2 系统的数据需求根据实地调研的结果和“一源一档”的需求，系统对数据的需求主要包括大环境数据、污染源数据、机动车排污数据、行政管理数据、文件数据、固废数据、核与辐射数据和基础支撑数据，如图 33所示。这些数据是数据中心应用的基础，为数据中心实现趋势分析、报表导出、图形显示、查询统计、服务接口等上层应用奠定基础。图 33系统的数据需求(1) 大环境数据大环境信息主要是包括大气数据信息、地表水数据信息、噪声数据信息。根据“一源一档”的思想和需求，在采集大气信息时以划分的监测区域为单位，地表水信息以断面为单位，噪声信息以划分的监测区域或路段为单位。数据来源于环境质量自动监测（控）系统和STARLims系统。(2) 污染源数据污染源数据主要包括企业基本信息和企业排污信息（水、气、声），数据来源为各业务系统数据库。企业基本信息可来自“排污申报收费系统”；企业排污信息划分为企业申报排污信息和企业实际排污信息，企业申报排污信息来源于“排污申报收费系统”，企业实际排污信息来源于“南京市污染源在线监控系统（NanJing PS.OMS）”和“STARLims系统”。(3) 机动车排污数据机动车排污数据主要包括机动车基本信息和机动车排污信息，数据来源于各业务系统数据库。机动车基本信息可来自“南京市机动车排气污染监督管理系统”；机动车排污信息划分为机动车环境监控、各路段车辆排气情况和重点目标行驶路线，机动车环境监控、各路段车辆排气情况来源于“南京市机动车排气污染监督管理系统”，重点目标行驶路线来源于“智能交通平台”。(4) 行政管理数据行政管理数据主要包括公文数据、审批数据、处罚数据、收费数据、执法数据，信访数据和档案数据，可从“阳光政务系统”和“12369环境投诉系统”中获取。同时，行政管理数据还应包括各类环保规划、功能区划、环保标准和质量报告书年报等信息。(5) 基础支撑数据基础支撑数据包括GIS数据、权限数据、人员数据、IP配置数据等，这些数据是数据中心的基础支撑数据，为系统的安全、稳定运行提供基础。GIS数据为实现GIS应用、企业定位等功能提供了基础；权限和人员数据规定了系统的用户访问权限、登录用户名和密码等；IP配置数据为可控可配置的数据抽取与调用功能提供了数据基础。(6) 文件数据文件数据包括word数据、pdf数据、excel数据等，既包括纸质材料，也包括电子版材料，均是统一管理、统一存放、统一分类、统一查询。为方便各单位用户管理自己的文件，包括上级的发文、上报数据文件或者个人文件等，系统提供文档管理功能。建议开发一个全局通用的文档管理客户端，具有文件的收发记录、文档归类、文档统计、文档检索、版本管理功能，各个单位的文件放到客户端的相应文件夹中，并且自动同步到系统进行存储；各单位也可以从系统下载相应文件。建立文档管理功能的优势在于数据集中存储，便于分析；能够保存文档的历史记录；有利于实现重要文档安全备份。（7）固废数据固废数据主要是与固体废弃物相关的信息，主要来自固体废物与监督管理处提供的数据。虽然目前没有相应的信息系统，但是本系统在设计时充分考虑可扩展性，以后可以将固废数据纳入本系统。（8）核与辐射数据核与辐射数据主要是核安全、放射源相关的数据，主要来自核与辐射安全监督管理处和监测中心站。在目前条件下，“放射源管理系统”可以提供放射源相关的数据。若以后有新建系统，其数据也将集成到本系统。3.3.3 系统数据的分层管理在现有的业务系统中，存在的数据主要包括过程数据和成果数据两种。原始数据为第一手数据，直接来自各监测仪器（包括遥测、STARLims系统、传感器等），成果数据是各业务部门经过核实后可以公布的数据。为保证系统存储数据的权威性和有效性，系统数据采用分层管理的机制。成果数据均抽取到本系统，而且按照“谁的职责谁审核”的原则进行；原始数据保存在原有业务系统中，本项目建设的系统可以按需获取。3.4 系统的功能需求3.4.1 系统逻辑架构本项目将紧紧围绕各个单位的功能需求、需要集成的系统分析以及系统数据需求展开，包括资源层、数据层、处理层、管理层、服务层和应用层六个层次，其逻辑架构图如图 34所示。图 34系统的逻辑架构图（1）资源层资源层是整个系统的数据来源。在现有的条件和基础下，数据主要来自“阳光政务系统”、“12369 投诉系统”、“排污申报收费系统”、“机动车排气污染监督管理系统”、“污染源在线监测系统”、“环境质量自动监测（控）系统”、“南京市放射源监控管理系统”在内的多套业务系统。这些数据经过分析、集成与处理存储到系统。同时，本系统的资源层不仅仅局限于现有的系统，也包括即将或已经开始建设的新系统，包括固废管理系统、其它业务系统等。（2）数据层数据层是系统的数据基础，为系统的应用提供基础条件，同时也可以为新开发系统提供数据基础。系统的数据主要包括两种类型：第一类基础数据，包括污染源基本信息，机动车基本信息和GIS数据。数据来源为各业务系统数据库，比如企业基本信息可来自“排污申报收费系统”；机动车基本信息可来自“南京市机动车排气污染监督管理系统”。第二类是业务数据：包括污染源的排污情况、机动车排污数据、大环境质量数据、固废数据、核与辐射数据以及行政管理数据。污染源的排污情况包括大气、地表水和噪声的污染情况，可从“污染源在线监测系统”（动态的实时的）和“排污申报收费系统”（静态的）中获取。机动车排污（气）情况可从“机动车排气污染监督管理系统”中获取。大环境质量数据可从“环境质量自动监测（控）系统”获取。行政管理数据主要包括公文数据、审批数据、处罚数据、收费数据、执法数据，信访数据和档案数据，可从“阳光政务系统”和“12369 投诉系统”中获取。数据层的数据既可以是数据库中的数据也可以是以文件形式保存的数据（word文档，pdf文件、Excel文件等），其中文件数据既包括纸质材料也包括电子版材料。（3）处理层处理层主要实现系统的核心功能，包括数据抽取、数据处理和数据保存，其实现逻辑如图 35所示。l 数据抽取：数据抽取功能实现从环保系统现有的业务数据库中抽取所需数据到中心数据库。l 数据处理：数据处理主要包括一致性处理和规范性处理。一致性处理即抽取到系统的数据应进行统一识别，相同类别的数据无需处理，只要归为一类即可；类别不一致的分类存放；类别一致但不同名字的要进行统一识别，从而对外呈现统一的名称。规范性处理即对抽取的数据按照一定的标准（国家标准、行业标准、自定义标准等）进行处理，形成规范化的数据提供给数据保存功能。l 数据保存：该功能完成对抽取到中心数据库数据的存储。处理过的数据按照一定的标准存放到中心数据库，并且在保存数据时标明数据来源、数据抽取时间，以保证数据的可追溯性。图 35处理层的实现逻辑图数据抽取、数据处理与数据存放的关系图如图 36所示。通过图 36可以看出，数据抽取功能将现有系统抽取的成果数据传送给数据处理功能，经过该功能将获取的数据进行格式等的处理，数据存放功能将处理后的数据进行存放，可以提供给上层应用进行报表导出、图形显示、趋势分析等。图 36功能关系图（4）管理层系统抽取的数据是面向环保整个系统的，具有相应权限的人员都可以在相应的权限范围内访问自己所需的数据。管理层为保证系统安全、稳定、可靠的运行提供了基础。l CA与传输加密：实现用户的授权访问和数据的SSL加密传输，确保数据的完整性。l 安全控制：实现整个系统运行时的安全稳定，包括用户身份验证、操作行为监控、使用记录、系统防SQL注入等功能 。 l 信息溯源：确保中心数据库中的重要数据的全寿命管理。 l 用户管理：通过为用户权限、角色分配与管理等方式实现用户的管理，从而提高系统的安全性。l 数据管理：制定完善的备份数据保存策略，从而提高数据的安全抗毁性。l