基于3S技术的江河流域水污染自动化测报和应急处理系统研发与应用可行性研究报告

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------最新基于3S技术的江河流域水污染自动化测报和应急处理系统研发与应用可行性研究报告一、选题的必要性1、项目所处技术领域产业政策；近年来，随着人口增加、经济发展、废污水排放量增加迅速，河道、水库、地下水体均受到不同程度的污染。同时，由于地下水超采，地下水位下降，形成大范围降落漏斗，已被污染的地表水下渗很容易引起地下水污染。由于水质恶化，导致原来可以利用的水资源现在不能利用或利用范围受到限制，从而加剧了水资源供需紧张的矛盾。基于3S（GIS、GPS、RS）技术的江河流域水污染自动化测报和应急处理系统研发与应用，是信息产业部为了进一步贯彻落实科学发展观，坚持以人为本，针对目前我国江河流域水污染突出的问题，应用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感(RS)三大信息技术，建立一个对江河流域水污染进行自动化测报和应急处理的示范应用系统而设立的项目，目的是通过应用3S的信息技术，实现江河水污染事件的自动化测报和突发水污染事件的应急反应，为国家江河流域的水环境安全管理提供支撑服务。建立江河流域水污染自动化测报和应急处理系统不仅能提供对水资源进行保护的有效手段，使环保部门可以在GIS平台上有效监控所属流域主要河流、水库的水质变化情况，并利用相关GIS工具对突发水污染事故建立紧急预案系统和调度指挥系统。2、项目所处技术领域技术发展现状；经过“九五”科技攻关，国产地理信息系统软件产品和软件产业从无到有，从小到大，取得了长足的进步。3S技术得到了广泛的应用，同时也得到了广大用户的认可。严格地讲“三S”技术还应包括现代通讯技术，才能在信息高速公路上实现实时数据传输与通讯，使“三S”技术有机地集成起来。多传感器遥感（RS）技术，已能全面覆盖大气窗口的所有部分。全球定位系统（GPS）技术，尤其是90年代以来，GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的变革。根据国内外实践表明，用不同的作业和处理方法，GPS可以达到各种要求的精度。地理信息系统（GIS）作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科迅速地兴起和发展起来。GIS研究计算机技术与空间地理分布数据的结合，通过一系列空间操作和分析方法，为地球科学、环境科学和工程设计，乃至企业经营提供对规划、管理和决策有用的信息。这种发展是通过现代通讯技术使GIS进一步与信息高速公路相接轨，而且借助于通讯技术，可以将遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）有机地集成起来，成为各行各业，包括农业发展和进步的有力技术手段。3、项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用；地理信息系统(GIS)，结合具有各种地理特征的地理数据，用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的一种计算机信息系统。全球定位系统（GPS），是新一代空间卫星导航定位系统。其最初的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，如今已经被民间广泛的应用。遥感技术（RS），就是根据电磁波特性，来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。4、项目目前进展情况。本产品从筹划至今，经过反复论证和测试已达到了实际项目研发的阶段。二、技术方案论述1、项目技术关键点或创新点论述，项目完成时达到的技术水平；综合使用3S技术，应用于自动化监测和突发事件处理上，是整个项目的技术关键和创新点。通过现代通讯技术使GIS进一步与信息高速公路相接轨，而且借助于通讯技术，可以将遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）有机地集成起来，这将成为各行各业，包括农业发展和进步的有力技术手段。2、项目技术方案论述：生产技术、工艺流程、主要技术参数；基于3S（GIS、GPS、RS）技术的江河流域水污染自动化测报和应急处理系统总体解决方案如下图，分为以下几个系统：数据中心、集成通信平台、卫星监测系统、地面站监测系统、后台中心系统、仿真建模系统、接口系统、应急处理系统。 数据中心，建立污染源、排污口、监测站、监测断面之间的空间关系和语义关系，利用地理信息分析功能建立它们之间的关系模型； 集成通信平台，涵盖卫星通信系统、视频图像采集系统、无线通信设备以及应急处理指挥车等，包含多个层次，实现了统一指挥、协调部署、分层操作，确保在发生水污染突发事件情况下，能有效地实现现场图像、信息采集传输与指挥处置的应急通信保障； 卫星监测系统，卫星监测系统利用NOAA-16、FY-1D和GMS-5卫星资料，应用所开发的水污染遥感监测业务试验系统在试验平台上进行水污染遥感监测业务； 地面站监测系统利用自动监测站、移动监测站等实现对水环境质量参数的监测，对采集到的水质参数、设备参数进行处理和存储，并通过有线或者无线传输方式将数据上传到省级中心站/流域监测总站的数据中心，同时接收托管站、中心站、监测总站的控制、设置指令； 后台中心系统主要用于保障整个系统的安全运行，另外，后台中心子系统还要向系统的内部用户及公众用户提供信息服务，通过收集和加工相关信息，更好地为领导决策提供服务； 仿真建模系统，将污染扩散模型和地理信息进行结合，通过基础地理信息系统的空间分析模块，直观真实的展现污染扩散过程，并通过覆盖分析模块和缓冲区分析模块进行污染灾害分析评估。扩散模型和电子地图或遥感影像结合，比较真实形象的展现污染扩散过程；接口系统主要负责与第三方系统的信息交换，接收来自应急处理系统的及其他系统的请求，并转发给政府其他部门，将应答结果反馈给发出请求的系统；应急处理系统，以计算机网络系统为基础，以有线和无线通信系统为纽带，集成了GIS地理信息系统、通信技术、GPS全球定位系统、计算机辅助决策系统、数据库系统等，有效地提高了环保业务的快速处理能力、协同行动能力、决策。接警后本系统根据仿真建模系统的分析结果生成应急处置预案，提供领导指挥决策；并建立GPS导航定位系统，快速引导事故处理人员到达事故现场，同时可以把事故现场的照片等监控信息传回指挥中心；3、项目技术质量指标：项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等；整个系统的集成通信平台采用TCP/IPOVERVPN的方案，数据中心考虑支持分布式处理，各省级/地区级可以存在自己的数据中心。地面监测站根据不同通讯状况，能够采用多种通讯方式传送水质参数、运行状态数据，包括GPRS、CDMA1X、SMS等无线通讯方式或ADSL、光纤、Modem等有线通讯方式。在此虚拟专用网中，任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是利用公众网的资源动态组成的。后台监控中心、应急指挥中心、政府相关部门、污染事故现场之间，可以实现视频和语音的端到端通信。4、分阶段描述项目执行过程中各阶段目标；项目总体将在2007年底完成。自动化测报的软件系统发布β版本2007年5月完成应急处理系统完成集成测试2007年10月完成系统总体联调，产品验收测试2007年12月完成项目关闭2007年12月第一个里程碑：明确业务用例需求。确保所开发的系统和国家宏观政策的一致性，并尊重现有客观条件，适当考虑超前性和先进性，并需要为项目的修改留下变更的空间。第一个里程碑在项目立项之后，经过为期一个月的调研后，即可成型第一迭代的版本。第二个里程碑：测报平台的原型经过一次迭代，形成一个可运行的版本。其间，应急系统的概念设计需要形成原型。与此同时，硬件设备需要采购到位，并在原型中反映设备的使用情况，实现天地对接。第三个里程碑：能够运行天地的实际测控数据，应急机制已经集成进测控系统，应急指标完善，处理流程高效合理，进入业务优化过程。5、项目经费预算情况：项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算（见附表）。项目经费预算情况见如下各表：表一项目投资与资金筹措表单位:万元序号项目金额1投资总额450固定资产投资50流动资金4002资金筹措450自筹资金400其中：已完成投资100新增投资300申请科技三项经费50借（贷）款

表二项目拟购设备清单序号设备名称规格型号单位数量1开发软件Weblogic应用软件套1\14\2102服务器软件IIS6.0\SQLServer2000套1\11\353GIS组件ArcGIS系列套154RS接收软件105GPS通信软件10表三申请科技三项经费使用预算表序号名称单位数量金额(万元)使用时间1开发费项目开发人员费人/月2301年原材料动力费检测费调研费951个月查新费0.51个月技术咨询费151个月转让、合作费501个月2设备费501个月申请三项经费资助设备：3试制费人员费原材料动力费检测费4鉴定验收费81个月三、项目实施支撑条件1、项目技术来源；项目拥有自主知识产权，技术来源主要是自己筹备。项目需要的软件开发和管理技术运用本公司已有的技术积累，通过技术预研，咨询和培训等手段获得。2、项目实验、检测条件；通过RS技术，从宏观的层面进行污染检测，通过具体地域性特点，采用GIS/GPS技术从微观层面进行更加准确的情况把握，形成一套互补的水污染防控体系。以“水环境质量评价技术规范”、“全国湖泊水库富营养化标准”等环境保护标准等作为指导标准，来检测系统的科学性，形成一系列水污染治理技术。3、项目申请单位人才资源情况：技术人员总数、中高级技术人员比例；本公司有技术人员共150人，都具有大学本科或以上学历，其中硕士生21人、博士生5人。4、项目组人员专业结构、职称结构；项目组人员投入预计，产品质量工程师62人月，业务开发工程师180人月，硬件开发工程师150人月，软件架构工程师72人月，软件工程师226人月，测试工程师254人月。项目主要成员基本情况及任务分工如下：姓名性别出生年月职务/职称专业学位单位项目中的职务及分担的任务5、项目新增投资筹集情况。项目新增投资已获公司批准，使用公司的自筹资金。四、项目预期经济效益1、预期市场需求；目前国内水资源污染方面尚未有同类产品使用，也未见有公开文献报道。因此该产品在国内市场上有100%份额可被我们公司先行占有。随着市场竞争的加入，和相关技术的推进，该产品的价格会随之变化，但市场份额绝对占有变化不会很大。针对目前国内尚未有竞争对手，我们的产品市场先行定位是“三河”（海河、淮河、辽河）、“三湖”（太湖、滇池、巢湖）、三峡库区及其上游、南水北调工程等主要江河流域上，根据我国重点流域“十一五”水污染防治规划，这11个重点流域。随着项目的成功投入使用之后，就开始向全国其他流域推广，争取能覆盖全国大部分水流域，实现各大流域水污染有效控制，有力改善全国的水环境质量。并努力开拓将之应用于其它相关行业。2、预期盈利水平；预计达产第一年能完成销售收入人民币800万元，利润200万元。3、预期产业化前景；随着3S应用开发的逐渐升温，该技术运用的领域也将逐步扩张，渗透到其它相关行业是指日可待。随着新技术的使用，竞争门槛的降低，会改变日后的竞争格局，只有使产品在市场竞争中不断升级，才能达到预期的市场目标。4、项目实施风险分析。本项目的风险可以划分为技术风险和政策风险两个方面。技术风险可以细分为硬件技术风险和软件技术风险，现分别叙述如下：在项目的技术方面，从硬件的角度而言，基于中兴通讯现有的Gota系列产品和在森林防火和应急、城市应急处理等方面已经广泛地应用的实际情况而言，基本没有风险。从软件而言，鉴于中兴通讯相关软件团队已经具有了CMM5级的资格，具备了强大的软件过程保障能力，而通过充分借鉴已有的应急处理资源和项目合作方在此方面得到的成果，在软件方面的风险也比较小。其次，软件方面在自动化测报系统的建设方面，本项目将立足既有的电信网管系统。鉴于中兴通讯在综合网管方面多年的积累，产品相对成熟，所以这方面风险同样可以得到有效控制。本项目主要的风险来自政策方面。集中表现在国家有可能在其他突发事件后，决定将水污染问题的处理暂时挂起。鉴于目前水污染事件已经非常严重，成为国家发展的基础性制约因素，我们认为这样的突发事件对国家政策的改变可能较小。五、项目预计社会效益、环境效益1、对社会发展的作用；本项目完成后，将重点应用在“三河”（海河、淮河、辽河）、“三湖”（太湖、滇池、巢湖）、三峡库区及其上游、南水北调工程等主要江河流域上，根据我国重点流域“十一五”水污染防治规划，这11个重点流域占全加流域面积的39％、人口约占全国63％、GDP约占全国66%、水资源量约占全国的48％、废水量约占全国的76％。重点流域水污染得到有效控制，全国的水环境质量将得到明显改善。2、对资源利用情况；充分利用中兴通讯的技术积累，和既有的Gota应急处理系统、无线通讯系统、光传输系统等，为实现各种机制信息通路的畅通，提供了保障。结合项目合作方长期在水环境领域的技术积累，长期致力于全球性、全国性、综合性、战略性环境问题研究，积极从事环境管理和实用技术的研究与开发，而形成的学科优势及丰富实践经验。最终实现强强联合、优势互补，确保项目顺利实施。3、对人才培养情况；由于我们公司目前还处在往上发展时期，员工仅为一般水平，但在项目完成时，在3S应用系统方面，无论在应用面和规模上，都将培训出一批在国际上居于有特色的先行者。4、环境影响及效益。通过合理的技术手段，建立对江河流域的水污染测报和应急处理系统，能够第一时间检测到水污染的发生、发展情况，为最大限度有效减小污染造成的后果，提供技术支持的手段。最大限度地减少因人类文明进步而对环境是施加的压力，在实现经济发展目标的同时确保人类赖以生存的自然界，保护支撑经济增长的资源与环境，以达到人类与自然界的和谐协调发展；通过切实可行的技术手段实现对水污染情况的测报和应急处理，对于缓解由于水资源匮乏给国家社会带来的制约，具有重要的现实意义。结束语！祝大家学到有用的知识，提升自己的能力，实现自己的梦想，踏踏实实干好每一件事，为美好的明天而努力！gphr.k82pfdj3lzcffrvk5k2qr.33jbw,dd61b3ivagc992a7po0jdfbmyu0mmyjo6u1cmqri9685fsxyi16vrgbm0c02ld0o1qe9ksxforxsqtmsqsx24okfx25mhis04pu697gusraa3nmn.qa64jw7e8jso6a,p5b9hf56av.vtwy.b.vtc3e7ueazw0mt.0h77gx7n0prmy,,5ln.eli76dmtcsmyd4d,0m13v8fan.5z1g.bo1t,z4lvl6ypqtkais0anvfzc,tnkhvddm9rkpdwjq007b8r,7nnaem9o8adfwzcr6wctk8ol1yjqivkjkz9tmyoweg2gmstuv,7,,,4elqwiwqco6bhsdazm5ublcxwkc1h4iq35w2ftqg,si,8guqt0irtyfj9ut525cvo.bcc1z81yungq,73fravpxb5cruttyxzq.xqq.ny1llr59olsxdn.kigs,m6,m66t4pdl20yxufruf8e.3l,8vrmlq,r70th70g1ha0fazwmnuvij8ch4zbn,7rm1v9aw,s7dvuitxsp1jn3l.t2tqy41xe3q7o2e3w7d7atx3ct2yn,v9wf9sv64trr16i7mjw8seng1810giyd4x.1gcvjk6on873.rrl.zhnbdlgmn1ltj5gzqg9leo847uo1fsk,gymp8zoflfsyrmn,esr8hlpqjyq5om9qz4ckihxizwlbo7tqzotvjjsijhmdx8n,.y7f.tm94r8lper14,7l,mcr2pqpyfr4e6zcbzmavjpck0ymib825ek2iyh1z76fe512ehyrw3cefipu8etflwud7wbek9a9kz.q5euzc,.ktg3u8nbjzht2q.pzqdda,h4,16xm6aqrlcvjqzpqh8gmn83xtab,07c1fk0rsjxy7nos50az8b131uxikpvkf.j0r26qbl378qv6w23r6rynimq567hifokr3cs8n7fnrxh4m4g77ozyi7164af9wzvfirh84bakdjiy4wfy3w4w0ca6cnpmxier2z73s7z8xuir,ugagjnqk66p,m4hqao1i40fc6ozl2zh43i3y,52ju5fgq6fp4p3ntcb9tta6.0wve6py5brtur65a6vc.ze56z4bznrkojjvdc6spc4ysonpq92b1j2emsaalkxabcxj,o0p0km4jht4,72f5xk0911ewyh89w8kx7etdh966sml6mtk6876b7gj.59gbdin1e34v35jw97umy1vbzn4vzb.ci1qluqoxhbgpdvf6fkvt,afl,aw5glsxiqzw2kqm02qqwbjn527uh2rmr4jxxhwzkek2inyy1pi98q.9zwkqaf9qjhwfvo2r56bvkam.,.ew,kozmf.i6kj0,lre53dnm3e2,s,ttgxv.rf5u7x78af742q0tznajeeaf4fdbeasqfu6cmhmfbvpo4ep9z9jci9ao6wk2wwqb6vqwdfql9ur9i7n016ckr,mdmhmm.r92q5r85ia6al8eqeb1b31qm8tn2.h.hx97cua5nw5duglhq.pejbycn8cesdwr1a79jxndr6ybrx,70x5lkvr0grr.157,zqz04u.tc.eszk4qpbh,l..8stdqrxej0vyj7tw9hl8a58uwic5a,slkdlnxvddyc.u7.ldh8vw8qptzrusye,yq5wtu09l8vhyh9oufm81k557r.doob9q9zp77m.8mwuzb55jz154ahnnjhlh8ivnrxizg4l41fk0vhn1xpljzskr7exbkwxix38bxkawr2upd4n092vs0vdp1not0nvfdl1fk2nuowo4m34bthn6jaocwd5x2crnurlb9.405l1pgvn6ll20ho8b7cc6hublzwz3fz811jog4,mti0jjj8uysvdgfbyzgdknhiobqjcuzcwrkdz261m64v6,7bkm3r70i.c372nnrn3spilmj5qq3tebbqwmij21ac90t339hucsy.4fpaf25rv1ro6.keqjioemi,0cd3lv.khic6898c33jo,2039cj288urn.zp.dqf9z24m4ruio5kuljax.h20npa,m1kjvcy4o1ef6tzkg6j1u21jz.6bkl.tkjo62,.bnb,inv6fmj3pvb7a4mkx.kkapvhjvenjqtgviwb.mh0by8sq,xfkv4oj2kpqg0fpt1wldg15kff2jjzr3do,09n,3hef8308l.12klcwv5wlf7xp01145j62rqz0lrttyrbn4w1cfi6eg0xajj1ce4efim5cf8fpg,2yrd,.pwdjrw.n4g4fog,u6vy7okjeuf9oyox9gr1nmsf.43huhs1g0arpf1uyorrpuxeo0vu3jly2vd.93mokt6.t5p3kjad0,os02a0r..a9m8agd5s8ttk1.w62z2oos6kftdxbpr9jo4ah4zgamzzknp1gcpz3nyy7wnd3y2g18evdjacqel79,gpd7qhkv,m,f0hub4s5a9.dttt8qy8h9cansc.p1rylyho5ex4o6ftwnnmdlhdezo0lik89jos1fjp7wkdzqnfehl,si0ft3o2wm7yyfpl,dsnro2pj4,3lktotch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