环境基础数据资源共享平台研究

万军 ，朱蕾 ，朱玉琴

（1.中国兵器工业第五九研究所，重庆 400039；2.重庆市环境腐蚀与防护工程技术研究中心，重庆 400039）

环境基础数据资源是武器装备环境分析、设计选材和环境影响防护的重要依据，无处引进、不可替代，是支撑武器装备研制的重要基础。其内容包括自然环境数据、平台诱发环境数据、电波环境数据以及环境对装备的影响数据。随着环境试验工作大规模的开展，积累的环境基础数据量呈指数级增长，而各单位依托科研项目建立的数据库因为数据格式的不兼容和建设标准的不统一，导致不能实现共享。数据资源得不到有效且深层次利用的现状急需改进，因此建立环境基础数据共享平台的需求也日趋强烈。

笔者根据多年来从事环境试验与信息系统开发的经验，对环境基础数据共享平台的框架搭建进行了初步构思。

1 共享平台建设的目的

建立环境基础数据资源共享平台是为新材料的研发、武器装备环境适应性设计、选材防护以及环境适应性的评价服务，以促进环境基础数据资源共享和深层次利用为目的，构建能够覆盖环境试验与观测专业管理职能部门、相关研究机构和国防科技环境试验站网的数据资源共享平台。

2 共享平台框架设计

通过环境基础数据共享平台框架设计，理清数据管理平台为主体的总平台与环境试验相关专业机构组成的子平台之间的关系，明确共享平台的服务对象，共享平台数据资源、平台运行所需要的各种保障体系以及平台必须具备的服务功能。

2.1 两级平台

整个共享平台框架体系大致由环境基础数据资源管理平台和分布在全国各地的环境试验管理机构、研究机构、实验室和试验网站共同组成的子平台构成。管理平台与各子平台通过专网实现互连、互通，共同构成环境基础数据资源共享平台网络体系。管理平台从子平台收集、整理环境基础数据，整合入平台资源库供用户使用。

2.2 三大保障体系

环境基础数据共享平台从规划、设计、建设、运行、维护整个过程都必须采用统一规范的体系来进行标准化管理，能保证数据资源的质量和各子平台与管理平台的同步运转。因此，至少需要建设标准规范、安全保障、运行管理三大保障体系。标准规范体系主要解决平台信息资源整合问题，规范数据资源从采集、加工、组织管理、维护更新、发布、集成等流程，实现信息资源标准化和资源整合标准化。安全保障体系主要包括建立环境基础数据共享平台统一的安全认证和授权管理体系，完善日志、审计等安全机制，建立健全数据资源共享的审核与责任制度。运行管理体系建立平台组织管理机构并明确其管理职责，确立数据资源共享服务方式，制订整个平台运行维护管理办法等各种保障机制，保障平台的正常运转。

2.3 四类数据资源

四类数据包括平台整合自然环境数据、平台诱发环境数据、电波环境数据以及环境对装备的影响数据，通过平台的管理功能实现数据合理存储和有效管理，通过完善的网络体系和共享机制实现数据资源共享。

2.4 五大平台功能

2.4.1 信息采集功能

环境试验与观测相关研究机构与试验站是环境基础数据资源共享平台的数据源，通过平台的信息采集功能，能够收集到大量的试验数据和各种相关信息，这些数据和信息是共享平台提供服务的基础，也是产品环境设计的基础。

2.4.2 信息交换功能

信息交换是平台信息共享的基础，能够实现异构数据库之间的数据整合、信息过滤、知识产权保护（如数字签名）、信息自动更新、数据格式转换等功能，以便于数据规范和有效利用。

2.4.3 信息管理功能

环境基础数据的数据量大，数据类型复杂，须通过优良的数据结构和目录管理来实现数据的高效管理，通过灵活可变的数据结构实现平台数据库数据结构的优化，通过共享平台后台功能管理实现共享平台功能的扩展，以适应用户不断变化的需要。

2.4.4 信息发布功能

环境基础数据资源平台主要以门户网站的形式向用户发布信息和提供相关服务。信息发布平台实现的功能如下。

1）针对不同层次、不同需求的用户实现各类基本信息的发布：目录发布、目标定位发布、远程发布、增量式发布、动态实时发布、多媒体发布、发布风格定制等功能。

2）针对高层次用户提供基于知识发现的智能查询服务。如共享平台对用户提交的查询条件进行分析，从数据库中查询出用户需要的数据和与之关联的数据，系统自动将查询结果加以分析，以图形或归纳出文字的形式反馈给用户。相对传统的数据库查询，得出的查询结果更加友好、人性化，可以直观观察数据的变化规律和与之关联的信息，以帮助用户做出正确的决策。

3）初步实现针对某些装备部件、材料在典型环境下的寿命预测或在未知地区腐蚀情况的预示。

2.4.5 安全管理功能

建立用来保障共享平台运行，符合相关规定的安全管理体系，包括操作系统安全、数据库安全、认证服务（对登录用户身份进行认证）、授权管理、系统分级使用、数据加密、安全审计、数据备份、网络安全、病毒防范等管理措施。

3 共享平台的技术特点

平台框架设计应满足平台性、开放性、扩展性、可靠性和稳定性要求。

1）平台性。环境基础数据共享系统兼容多种数据和信息资源的共性和个性。逻辑上，管理平台分用户前台和后台管理两个部分。后台能够实现环境基础数据和信息的海量存储、实现数据资源灵活高效的管理；前台能分类别分层次的展现各类数据和信息资源，不受资源种类、数量和结构的限制，整个系统的设计能够体现平台结构思想。这样，管理平台与子平台之间建立数据资源共同建设、共同维护、共同使用的和谐关系。

2）开放性。平台连接了环境试验与观测专业各相关研究、管理机构和试验网站，面向装备设计、研制、生产单位，因此共享平台的软、硬件设计须符合国际技术标准、支持通用的数据格式和符合国际标准的通信协议，使管理平台与子平台之间不存在技术壁垒，同时也最大程度地利用现有软、硬件资源。制定有限度的数据资源共享管理办法，分类别分层次的为用户提供相应的资源共享，以便更好的为装备设计、研制、生产单位服务。

3）扩展性。共享平台具备较强的扩展性，平台硬件采用符合国际标准的主流硬件设备，硬件之间的兼容性强，兼容老旧型号硬件设备，通过支持国际主流协议兼容未来硬件设备。共享平台软件结构灵活多变，可通过后台管理功能的扩充满足用户对平台功能扩展的需求。平台预留相应接口，能够集成第三方算法，通过新算法的加入达到平台功能提升的目的。

4）可靠性和稳定性。共享平台，特别是管理平台应采用性能先进、稳定性好的计算机和网络骨干设备、服务器组及存储设备，从而保证网络系统能够安全可靠地运作。在平台设计时应考虑到平台的冗余度设计，数据库应设计为双机容错系统；底层数据库能具备周期备份、增量备份等安全手段；系统具备安全日志、自动复原、软件多级保护等安全措施，增强环境基础数据共享平台软、硬件可靠性和稳定性。

4 结语

通过管理平台为主体的总平台与分布在全国各地的环境试验管理机构、研究机构、实验室和试验网站形成的子平台共同组成的两级平台，应用标准规范、信息安全、运行管理组成的三大保障体系，集合自然环境、平台诱发环境、电波环境以及环境对装备的影响四大数据资源，设计信息采集、信息交换、信息管理、信息发布、安全管理五大功能模块，逐步形成体系完整、规范管理、结构合理、功能全面、专网共享、安全保障、应用方便、高效快捷的面向国防科技工业十大军工集团的环境基础数据资源共享平台，最终达到环境基础数据资源共享和对信息资源深层次利用的目的，为新材料的研发、武器装备环境适应性设计、选材防护以及环境适应性的评价提供科学依据和重要的数据支撑。