环境信息管理系统.doc

环境管理信息系统EMIS: 是以现代数据库技术为核心，将环境信息存储在电子计算机中，在计算机软、硬件支持下，实现对环境信息的输入、输出、修改、删除、传输、检索和计算等各种数据库技术的基本操作，并结合统计数学、优化管理分析、制图输出、预测评价模型、规划决策模型等应用软件，构成一个复杂而有序的、具有完整功能的技术工程系统。它既是各种环境信息的数据库，又是环境管理政策和策略的实验室。EMIS功能:1.全面准确的查询和检索各种环境信息。因此，系统提供环境科研和管理所需要的各种数据和信息具有统一的格式。2.分析各种空间数据。利用数学模型进行数据加工，进行区域环境质量的现状评价、污染源评价、污染控制方案预测、经济发展对环境影响的预测以及区域环境质量控制规划等工作。3.决策支持。针对不同层次环境管理部门的不同要求，输出各种图件和报告，为环境管理工作提供辅助决策。4.有效的利用系统本身的功能，可降低系统成本，提高效益。技术支持:结合了计算机技术、地理信息系统GIS、数据库技术、网络技术、数学模型、决策支持系统等多种技术。信息系统IS：基于计算机技术、网络互联技术、现代通讯技术和各种软件技术，各种理论和方法于一体，提供信息服务的人机系统。环境信息系统（Environmental Information System，EIS）:是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为环境问题研究和环境决策服务而建立起来的计算机技术系统。EIS功能：1、数据采集、检验与编辑采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。数据采集和输入是把现有资料按照统一的参考坐标系统、统一的编码、统一的标准和结构组织转换为计算机可处理的形式，输入到数据库中的过程。数据的检验和编辑，保证环境信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性（即所谓的无缝数据库）、数据值逻辑一致、无错等。2.数据格式化、转换、概化（数据格式化、转换、概化通常称为数据操作）3.数据的存储与组织（栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方法; 属性数据的组织方式有层次结构、网络结构与关系数据库管理系统）4.查询、统计和空间分析5.可视化(尤其要强调的是环境信息系统的地图输出功能)EIS基本结构：环境信息系统数据库、环境信息应用系统、环境模拟系统、环境信息系统平台环境信息系统数据库：由多个子系统组成，数据库为系统提供数据支持。环境模拟系统：主要在数据的处理和分析的基础上对环境问题的各种现象之间的相互关系进行分析和模拟环境信息系统平台：为系统提供地理信息系统的基本功能和开发环境组成EMIS的主要信息技术：数据仓库、数据获取与传输技术、联机分析、数据挖掘、可视化系统、决策支持系统1、数据仓库Data Warehouse：数据仓库是一个面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合，它用于支持企业或组织的决策分析处理。（操作型数据库各个业务系统之间各自分离，而数据仓库中的数据是按照一定的主题域进行组织的）。 数据仓库的实施：数据获取、数据组织、数据应用和数据展示2、数据挖掘：数据挖掘是一种决策支持过程，基于人工智能、机器学习、神经计算、统计分析等技术，能够自动化地分析数据仓库中的数据，进行归纳性推理和联想，寻找数据间的某种内在联系，从中发掘出潜在的、对信息预测和决策行为起着十分重要作用的模式，辅助决策支持。主要用于对未来发展趋势进行预测。3、数据获取与传输技术：有线通讯技术、二维条码、GSM短信技术、GPRS无线接入技术、遥感技术有线通讯技术：RTU：Remote Terminal Unit 中文全称为远程终端单元；PSTN：公共电话网特点：通讯距离较长 用于各种环境恶劣的工业现场 模块结构化设计，便于扩展在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用二维条码（2-dimensional bar code）：用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的GSM短信技术Global System for Mobile Communications：全球移动通讯系统，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。GPRS通用分组无线服务技术General Packet Radio Service：它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GSM GPRS优势：信号稳定 经济 操作简单，使用方便 技术成熟 覆盖广可视化系统：可视化数据（Excel）可视化地图（GIS）决策支持系统(decision support system ，DSS)：是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。EIS的开发和建设开发目标：充分利用先进的GIS技术、数据库技术、网络通信技术、分布式计算技术等，建设一个科学、高效的环境应用信息系统。根本任务：逻辑模型物理模型（功能设计数据库设计应用设计）设计原则：实用性（面向需求，功能完善） 标准性（标准化，统一化） 先进性（紧跟技术潮流） 动态性（动态调整，与环境业务发展相适应） 开放性（后续开发） 经济性（性价比） 安全性（数据安全，逻辑可靠）系统开发1、开发概述（开发目标- 开发模型-开发基本策略讨论）2、系统规划（系统启动-项目建设规划-可行性分析）3、需求分析（需求开发-需求管理）4、系统设计5、用户验收开发环节:可行性需求与分析系统设计程序设计测试维护（环节组织）一、开发概述开发模型线性模型（瀑布模型）：按工序将问题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。线性模型优点：1）为项目提供了按阶段划分的检查点。 2）当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。 3）可在迭代模型中应用瀑布模型。 缺点：1）在项目各个阶段之间极少有反馈。 2）只有在项目生命周期的后期才能看到结果。 3）通过过多的强制完成日期和里程碑来跟踪各个项目阶段。（过于理想化，不适合现代软件开发）渐增式模型（快速原型模型）：快速原型模型需要迅速建造一个可以运行的软件原型 ，以便理解和澄清问题，使开发人员与用户达成共识，最终在确定的客户需求基础上开发客户满意的软件产品。优点： 1）克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险。2）可进行相应调整，灵活缺点：1）所选用的开发技术和工具不一定符合主流的发展2）快速建立起来的系统结构加上连续的修改可能会导致产品质量低下；增量模型：融合了瀑布模型的基本成分（重复应用）和原型实现的迭代特征，该模型采用随着日程时间的进展而交错的线性序列，每一个线性序列产生软件的一个可发布的“增量”。开发思想: 复用（组件化、构件库、“拿来拿去主义”、com规范、arcobject）；分解，化简（分解、集成、循环、功能函数）；优化、折衷二、系统规划系统启动（影响因素：效益，开发能力、技术水平、领导层）项目建设规划：统筹规划、统一标准、分层建设、网络互联可行性分析：可选实施方案、经济可行性、技术可行性、运行可行性、决策出一项可选方案、确定潜在的风险三、需求分析需求获取需求分析编写规格说明需求验证 充分有效交流 构建需求的内在联系关系 标准化 再反馈四、系统设计：根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型、功能要求，在用户提供的环境条件下，设计出一个能在计算机网络环境上实施的方案，即建立新系统的物理模型。（明确系统如何做，分概要设计和详细设计）概要设计：以文档的形式表现（总体方案概述、远景目标、总体策略、阶段目标、流程概述、生命周期、度量系统、文档图例、责任矩阵、体系文件清单）责任矩阵：又称责任分配矩阵是用来对项目团队成员进行分工，明确其角色与职责的有效工具详细设计：实现概要设计中的一系列过程 政府环境管理系统五、用户验收：系统配置审核、可执行程序测试 建设项目环境管理的基本目标 实现基本信息、污染物的预测排放量与实际排放量、区域范围“三废”排放分布、区域范围污染物累积负荷等专题图的显示。 实现通过地图对建设项目基础数据查询分析结果进行图文互查，并针对专题信息能在图上进行任意选取范围进行分析、汇总，生成专题图表。建设项目管理信息系统功能模块：业务层-实际业务功能管理决策层-查询、统计功能管理接口-开发更高级功能预留环境决策支持系统EDSS企业环境管理信息系统 建设项目管理信息系统功能模块企业环境管理信息系统建设的必要性1.环境保护处罚力度不断加大2.企业作为社会活动中最积极、最大、最富有、最无处不在的组织，它对人、生产过程、产品、客户需求、和利润要全面负责。3.企业的灵活多变性意味着没有现代化的管理手段，其环境管理工作将十分困难。企业环境管理中存在问题：经营理念 无管理体系 资源效率低下 只在末端治理管理层次不高ISO14000管理信息体系-功能模块企业清洁生产管理信息系统（功能模块）：企业综合情况模块、企业原材料管理模块、污染物排放量管理模块、生产工艺操作条件管理模块、工艺条件改进管理模块、职工培训管理模块、清洁生产知识库体系、产品质量与性能管理、污染物治理设施管理模块、数据库管理模块、系统维护模块知识库(Knowledge Base)是知识工程中结构化，易操作，易利用，全面有组织的知识集群，是针对某一(或某些)领域问题求解的需要，采用某种(或若干)知识表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识片集合。知识库系统特点：有层次 模块化 完全支持数据库 高于数据库人工智能(Artificial Intelligence) ，AI。是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统技术。它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。专家系统：一个智能计算机程序系统，具有大量的专门知识与经验，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。GIS环境下模型空间离散技术目的：使连续的空间离散化，以网格点作为控制点，将模型空间与地理空间对应起来，使GIS与环境应用模型在空间坐标层次上统一起来核心：网格剖分技术关键词：规则网格（矩型网格，规则三角型网格