包头市环境数据资源中心的规划与建设

王宏宽

（包头市环境监测站内蒙古包头市014040）

包头市环境数据资源中心的规划与建设

王宏宽

（包头市环境监测站内蒙古包头市014040）

介绍了包头市建设环境数据资源中心的建设背景，在调查分析包头市环保局业务需求的基础上，建设符合现阶段和未来一定时期内各业务部门对环境信息资源协同共享要求的信息系统。本文重点对环境数据资源中心的建设方案及建设内容进行了初步探讨。

环境保护；数据资源中心；系统建设

1 包头市环境数据资源中心建设背景

经过多年发展，包头市环保局信息化建设已经初具规模，目前有10多个应用系统服务于环境管理各项工作。

目前存在的主要问题是各系统的建设缺乏整体性规划，应用系统比较分散，各业务系统无法进行有效的整合，同类数据在不同系统中差异较大，不同业务数据无法共享，无法为环境管理决策提供数据支撑。为适应新时期下环境管理的需求，推动信息资源共享，确保环境数据的唯一性、准确性、一致性，建设先进的环境数据资源中心，完成环境数据资源的整合已刻不容缓。

2 建设方案及建设内容

2.1 业务需求分析

环保局的业务主要包括污染防治、污染管理、污染监督、环境监测预警、环评审批、排污许可、排污审批、污染源监测等，这些业务既相互独立，同时又有许多业务存在着协同。业务之间的协同必然会带来业务之间数据共享的需求。在领导决策层面，需要综合各部门的数据进行统筹分析。因此，需要将各类数据整合起来，统一管理，共享使用。

2.2 系统建设的总体原则

在统一规划、统一标准、统一平台、统一建设和统一管理五个统一的基础上，建设一套先进的、可扩展的、实用的、可移植性强的、安全稳定的、易于维护的系统。

2.3 数据中心的设计

2.3.1 数据集成

对多来源、多年分、多格式数据进行集成，建立统一的标准，针对污染源建立“一源一档”，针对环境质量建立“一点一档”，规范整合现有业务系统中的环境数据，同时实现数据平台与业务应用系统中的数据同步更新。

2.3.2 数据资源和数据库规划

环境数据资源进行整体规划，在规划的基础上建立数据体系和数据库体系，形成基础数据库、主题数据库、元数据库、指标库和公共代码库，为数据分析和数据服务提供基础。

2.3.3 数据管理平台和数据分析发布

建立环境数据管理系统，通过对数据字典管理、公共代码管理和数据模版管理，实现对环境信息资源中心的统一管理。数据按类别进行梳理，通过资源目录进行展现，提供数据共享方式，根据权限对环境信息资源中心的数据进行访问操作。

通过对数据的梳理，针对污染源、环境质量数据提供多源、多维度、多种展现方式的专题分析。

图1 数据资源中心技术架构

2.4 关键技术

采取J2EE和.NET架构技术、B/S和C/S相结合的架构体系、面向对象的分析设计技术、面向服务的体系结构（SOA）、基于Web Service的数据调用机制等先进技术，建设符合国家和行业标准的环境信息资源中心。

2.4.1 基于B/S的架构

系统开发采用B/S三层体系结构，在数据管理层(Server)和用户界面层(Client)增加中间件(Middleware)层。中间件负责客户机与服务器、服务器与服务器间的连接和通信，实现应用与数据库的高效连接。这种三层结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功能。

2.4.2 以J2EE为核心的技术路线

系统采用符合J2EE标准的应用服务器来构建业务逻辑层，所有的业务逻辑都封装在业务逻辑层里面。客户端通过浏览器或客户端应用软件通过对业务逻辑层的调用实现对业务数据的访问和处理。

2.4.3 SOA面向服务的体系结构

采用面向服务的体系结构（SOA）。SOA架构，是一种粗粒度、开放式、松耦合的服务结构。SOA架构以粗粒度的业务服务作为基础对系统进行建模，可以产生简洁的业务和系统视图，实现的系统更灵活、更易于重用、也能更快地应对业务需求的变化，使得业务需求的变化更容易传递到系统设计中。

2.4.4 基于Web Service的数据调用机制

Web Services，以一种松散的服务捆绑集合形式，快速、低代价地开发、发布、发现和动态绑定应用，实现应用程序之间的函数或方法级的集成，进而实现各应用系统的集成。

2.4.5 基于数据仓库的建模机制

在现有数据库系统的基础上应用数据仓库技术，把操作型数据集成到统一的环境中，方便用户更快更方便查询所需信息，提供决策支持。数据仓库体系可分为五个组成部分：基础系统网络、数据采集、数据库、数据仓库、数据集市、多维数据库和数据呈现和挖掘。

2.4.6 基于XML的数据交换规范

采用XML（Extensible Markup Language，可扩展置标语言）数据交换规范，实现不同的系统或应用程序之间交换数据，生成易于不同的计算机和应用程序读取的数据文件。

2.4.7 ETL过程实现数据的有效整合

ETL过程环境数据资源中心建设的关键步骤，利用ETL工具实现各业务的异构数据库系统和文本、电子表格等文件系统格式的数据整合和集成，并针对具体的每个分系统编写具体的数据转换代码，来一起完成从原始数据采集、错误数据清理、异构数据整合、数据结构转换、数据转储和数据定期刷新的全部程。

2.4.8 利用OLAP技术创建多维分析环境

利用OLAP技术与数据仓库的结合，对多维数据进行剖切、钻取和旋转来实现对数据库提供数据进行深入分析，为决策者提供决策支持。

2.5 建设的内容

包头市环境数据资源中心包括数据管理平台、数据采集填报平台、数据分析发布平台、环境信息资源目录等几个模块。

数据管理平台，实现对环境数据资源中心海量数据资源的统一管理；通过数据采集填报平台为数据实施人员快速搭建系统完成数据填报。通过数据分析发布平台实现数据的共享和数据的多维展示，为环境管理决策提供支持；通过环境信息资源目录管理，实现数据的分类、分级管理。

结语

包头市环境数据资源中心以服务环境管理、服务公众为出发点，以建设环境大数据分析与应用为目标，在应用服务和数据基础能力建设方面进行深入拓展，实现了“四个中心”的建设目标：既环境数据集成的资源中心；环境监管的管理中心；环境污染防治的应用中心；领导决策、对外服务的支撑中心。

[1]王世海.论辽宁省环境数据管理中心的建设与实施[J].绿色科技,2015,第6期,234—235.

[2]刘海涵.重庆环境数据中心发展规划与思考[J].环境与可持续发展,2013,第4期,44—49.

王宏宽，1979年10月-，男，汉族，专科，内蒙古包头市人,环境保护中级，主要从事：环保信息化。