．東江湖生態環境資訊系統

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來源：RFID世界網

一、系統總體架構設計

東江湖生態環境資訊系統，是基於統一行業標準規範、環保系統監控體系，來總體架構設計，分為五層結構模型設計，分別如下：

(一)數據層。數據層包含的數據有元數據、用戶安全、污染排放數據、環保業務數據、湖泊數據、河流數據、水庫數據、基礎地形、GIS數據、圖檔數據。

(二)數據訪問層。在數據訪問層，採用空間數據引擎、模型決策引擎、數據訪問接口方法，來進行數據交換。

(三)業務邏輯層。業務邏輯層包含多個構件和工具，如空間查詢構件、空間計算構件、GIS基礎構件、數據管理構件、數據採集構件、數據處理構件、分析預測構件、監管管理構件、土地規劃、分析預測、數據權限、系統管理構件、行政許可、決策支持、數據維護、系統接口構件等。

(四)業務表現層。業務表現層包含東江湖流域生態環境管理系統、東江湖流域土地規劃利用系統、東江湖流域污染物排放控制管理系統。

(五)客戶端。客戶端包含有瀏覽器、C/S客戶端、LED大螢幕、手持智慧終端，可以通過這些方式來查看瀏覽、提交、處理、分析系統數據。而使用系統的用戶包括省市領導、市區監管部門、排污企業、土地事業單位。

二、系統功能組成

系統由以下子系統組成:

(一)東江湖流域生態環境管理系統

(二)東江湖流域土地規劃利用系統

(三)東江湖流域污染物排放控制管理系統

三、東江湖流域生態環境管理系統

為有效利用先進技術手段和方法，提高東江湖本地水資源利用及防洪效益，使更好地促進東江湖流域經濟協調發展，提高水資源的利用率，達到科學管理本地水資源的目的，研製開發了一套實用性強的流域生態環境管理系統。

系統包括七個子系統：水系地理資訊系統、河道資訊管理系統、水庫資訊管理系統、水文水資源分析模型、水利資訊三維表現系統、政策法規查詢系統，和用戶管理。七個子系統通過一個登錄介面啓動，然後根據工作內容，運行不同的子系統。

(一)水質數據採集與傳輸

水質自動監測設備都在湖庫邊上，而數據中心距離監測設備，一般在數十公里距離遠，所以需要通過無線傳輸設備，將採集到的水質監測數據，無線傳輸到數據中心。

無線傳輸設備需要能夠全天候工作，斷線能夠自動連接，數據中心服務端能夠監控發送端的設備工作狀況，能夠實現連接異常報警，確保無線傳輸通道暢通。

根據現場條件和傳輸距離，擬採用GPRS和微波站的形式無線傳輸方式。

(二)水質數據審核與整理

自動監測設備將檢測到的水質監測數據，透過GPRS設備傳輸到數據中心，為了確保監測數據真實可靠，避免存在誤差的數據和錯誤數據，對水質監測造成影響，需要對已傳輸到系統數據庫的原始監測數據，進行二次完整性、有效性、合理性驗證。

系統自動針對某項指標的合理範圍值，對監測數據，進行有效性和合理性驗證，對超出合理範圍的數值，進行高亮顯示，提示管理人員，對這些問題數據進行有效性審核，同時對預定的監測計劃，進行執行情況的自動檢查，一旦出現沒有接收到有效監測數據，且GPRS傳輸設備工作正常，則說明監測儀器工作異常，可以馬上發出報警資訊，提示人員即使進行設備檢修工作。

(三)水質數據統計與分析

1)水質監測原始數據查詢功能概述：對湖庫和入湖河流的原始水質監測數據進行查詢，並提供豐富的查詢條件。查詢條件包括起始時間、結束時間、監測參數等資訊。

2)湖庫水質監測數據統計分析：主要包括湖庫水質類別評價(定量)、湖庫水質定性評價(水質狀況、變化趨勢)、湖庫水質超標因子、超標倍數、能夠生成各種監測指標的濃度變化趨勢圖等。

可以按照時間段，如豐水期、枯水期、平水期等角度，生成統計數據，包括河流污染指數計算及污染分擔率、主要污染物濃度沿程變化圖、主要污染物濃度歷史變化等。

(四)水系水質預測

採用地理資訊系統(GIS)，展現環境品質數據，已經成為環保行業的一種發展趨勢。本系統採用湖庫和入湖河流所在區域的地圖，作為GIS展現的基礎，結合監測數據的豐富展現形式，以柱狀圖、餅狀圖和折線圖，進行數據的綜合分析與展現。

1)基礎地圖資訊管理

對提供的湖庫和入湖河流所在區域的電子地圖數據，基礎的地理空間資訊等進行整理，並根據需要進行格式轉換和數據加工。主要包括基礎圖層管理、圖形符號管理、環境屬性資訊管理、圖形和屬性數據維護。

2)地圖基本操作

提供地圖放大、縮小、漫遊、平移、分層瀏覽、地圖查詢、地圖定位等基本地圖操作功能。

3)專題圖管理

進行專題圖分類管理、專題圖製作、專題圖瀏覽、專題圖維護和專題圖的儲存管理。

湖庫和入湖河流的專題圖，主要包括環境監測點分布圖、污染物區域分布圖、污染物分布等值線圖、污染物分布分層設色圖、入湖河流斷面水質類別圖、監測斷面污染物濃度柱狀圖等，各類專題圖。

(五) 水系水質監控管理

檢查與執法人員透過PDA及智慧手機，利用3G無線網路技術訪問行動執法系統，將指揮中心和現場執法人員聯繫起來，現場執法人員將現場情況，即時準確的報告給指揮中心，並接受指揮中心返回的執法指示。

從而構建出有線網、無線網一體化、中心現場執法管理一體化的，綜合行動執法管理系統總體結構。

(六) 水系地理資訊

通過利用GIS技術實現對河道、水庫、水廠等，水利工程資訊的管理、顯示、查詢、定位、分析和製圖輸出等功能。

(七) 河道資訊管理

主要是對河道普查資訊的管理、查詢、存取、更新和統計輸出。

本系統主要功能如下：

1)普查資訊查詢：分為水系查詢、河流名稱查詢、行政分區查詢三種查詢方式。

2)以變更的資訊作為輸入：修改或刪除河道基本資訊庫中的目標數據。

3)對刪除的資訊設置刪除標誌：隱藏顯示;在用戶明確刪除後，可以清除已置刪除標誌的紀錄。

4)數據庫設有嚴格的修改權限。

5)允許以河流名稱、水閘名稱、工程名稱、水庫名稱、堤防工程名稱等作為輸入資訊，在基本資料庫中查詢和統計目標數據。

6)將用戶查詢的資訊按用戶指定的表格進行輸出。

(八 ) 水庫資訊管理

主要是對水庫普查資訊的管理、查詢、存取、更新和統計輸出。

本模組主要功能如下：

1)普查資訊查詢：分為水庫名稱查詢、水系查詢、水庫類型查詢、行政分區查詢。

2)以變更的資訊作為輸入：修改或刪除水庫基本資料庫中的目標數據。

3)對刪除的資訊設置刪除標誌：隱藏顯示；在用戶明確刪除後，可以清除已置刪除標誌的紀錄。

4)將用戶查詢的資訊，按用戶指定的表格進行輸出。

5.水庫分析：包括水庫簡介(水庫調查報告)，水庫工程特徵，水庫基本特徵表，水庫水位及供水情況表。

5)水庫特徵關係曲線：根據水庫名稱進行查詢、分析，顯示水位～庫容、水位～面積、水位～洩量關係曲線。

(九 ) 水文水資源分析模型

該子系統通過水利常規模型，對水文水資源歷史資料的分析和結果輸出。

主要包括八個功能模組：徑流量估算模組、洪水量估算模組、水位-庫容-面積換算模組、設計洪水推求模組、調洪演算模組、調節庫容推求模組、調節流量計算模組、供水流量計算模組。

(十 ) 水利資訊三維管理

將與水利有關的各級法律法規建庫管理，便於檢索和查詢。將用戶提供的DEM數據，疊加同一地區的影像，進行三維顯示，空間分析，工程計算，及飛行瀏覽。

1)以國家、省、市和其他省市的防洪、水利等法律法規、條例和辦法作為輸入資訊，建立水利防洪政策法規庫。

2)以變更的資訊作為輸入，修改或刪除政策法規庫中的目標數據。

3)數據庫設有嚴格的修改權限。

4)允許以防洪、條例、省、市、辦法、通知等關鍵字作輸入，查詢目標條文資訊。

東江湖流域生態環境管理系統，主要是從實用角度出發開發。

透過該系統既可以即時瞭解，東江湖流域現有河道和水庫的資訊，又能夠通過三維表現，和水系地理資訊子系統，圖文並茂地瀏覽，和查詢所感趣的對象;

專業技術人員也可以透過本系統，分析東江湖流域的歷史水文資料，提取有用的資訊;

透過法規子系統，可以快速檢索與水利相關的，從國家到東江湖流域各級法律、法規。

整個系統介面友好簡潔，使用靈活。它的研製成功，大大縮短了工作人員檢索資料的時間，提高了工作效率。

四、東江湖流域土地規劃利用系統

土地規劃利用系統是集土地管理、污染源管理、礦產資源管理、地址災害防治，和測繪監管與保障相關業務於一體的，國土資源電子政務基礎平台，依託該平台，可建立「國家-省-市-縣」互聯互通的各級數據中心，實現集中數據管理和分布業務進行。

平台基於SOA架構，採用ASP.NET技術，B/S模式進行構建，實現了表單自定義、流程自定義、業務自定義及圖文一體化管理，為多變的國土資源管理業務需求，提供了便捷的解決方法。

(一)電子政務基礎平台

水電子政務基礎平台按功能劃分，可分為工作流建模、資源管理、系統客製化、系統開發管理等幾大部分。具體包括：組織機構管理、人員管理、角色管理、安全權限管理、圖形圖集管理、數據實體管理、功能包管理、功能模組管理、通用查詢管理、公文模板管理、電子印章管理、自定義報表、常用詞管理、材料字典管理、系統參數管理、應用環境設置、應用系統管理、模組分區授權管理、自定義表單、工作流定制、流程監控設置、二次開發接口管理、外部系統接口管理等功能。

(二)土地規劃與耕地保護

通過實施「東江湖土地規劃工程」，嚴格實施土地利用總體規劃，落實土地用途管制，在耕地保護監管方面，要完成各業務應用系統的建設，和相關數據的整合加工處理，逐步形成以市、區(縣級市)為核心的耕地保護資訊化監管體系，實現對耕地資訊的即時動態監管，即時掌握耕地佔補、結構調整，和違法用地等耕地動態變化，為耕地保護提供技術支撐，和決策支持；

建立根據遙感、GPS和GIS技術的土地利用資訊獲取，與監測的運行系統，即時準確掌握耕地資訊，及其動態變化，為決策提供依據。

同時，建立覆蓋全市主要產糧區的網路化，基本農田管理資訊網路，實現國家、省和市對耕地資源的監管和即時掌控。

五、東江湖流域污染物排放控制管理系統

污染物排放總量控制，是可持續發展的一個必要手段。電腦技術和系統分析方法的應用，是實現這種科學管理模式的關鍵。

環境污染源數據，不僅包括所排放各種污染物數量的多少，而且包括其排放所在地理位置數據。同樣的污染物排放量，由於其所在地理位置不同，在氣象條件影響下，其污染程度與範圍將有所不同。這就是環境污染源的地理空間特性。

環境污染源的地理空間特性，決定了環境污染物排放總量控制，必須採用定量與空間分析，相結合的綜合地理思維工具-地理資訊系統(GIS)。

環境污染物排放總量控制，不僅要進行污染源的定量分析，如計算排放量大小，而且要進行空間分析，如計算排放量與環境濃度關係。

GIS正是這種結合的完美體現，GIS以數據表示空間分布，數字和圖形融為一體，支持數字思維與空間思維，同時進行，此傳統的地圖分析，和僅僅對統計數據的定量分析方法，有本質上的改進。

東江湖流域，污染物排放控制管理系統是定量分析，空間分析和系統分析，相結合的專業地理資訊系統。這個系統是我們課題組，探索出的總量控制方法，走向實踐的必要手段，是實現東江湖流域環境科學管理和決策的關鍵，具有重大的現實意義。

(一)系統的主要特點

1)先進性

本系統採用地理資訊系統技術，以直觀的方法組織、分析和管理資訊，使總量控制中的屬性數據，與地域有機地聯繫起來，並使它們之間的關係趨勢一目瞭然。