对开展数字环保系统的设计与研究课题的几点想法

胡蔚蓝，刘莉平

1.湖南常德工业学校，湖南常德 415000 2.中南大学软件学院，湖南长沙 410075

对开展数字环保系统的设计与研究课题的几点想法

胡蔚蓝1，刘莉平2

1.湖南常德工业学校，湖南常德 415000 2.中南大学软件学院，湖南长沙 410075

目前，我国大部分城市的环保部门收集和分析处理环境信息的手段比较落后，这既不能满足各城市环保部门环境管理与决策的需要，同时也影响国家和各城市环境管理和决策工作的开展。事实上，各数字环保化建设将直接关系到整个国家和各省环境信息系统的成败。

数字环保系统；设计；研究课题

1 课题来源

众所周知，中国的经济在飞速发展，GDP高速增长，但环境污染问题也不容乐观。据来自2006年9月《新京报》的报道：“历时2年半，中国首份经环境污染调整的GDP核算报告终于出炉。国家环保总局和国家统计局向媒体联合发布的《中国绿色GDP核算报告2004》表明，仅核算环境污染治理成本方面，2004年的原有GDP就将扣减1.8%。”，“2004年，全国环境退化成本（即因环境污染造成的经济损失）为5 118亿元，占GDP3.05%。其中，水污染的环境成本为2 862.8亿元，占总成本的55.9%；大气污染的环境成本为2 198.0亿元，占总成本的42.9%；污染事故造成的直接经济损失50.9亿元，占总成本的1.1%。”

环境保护成为与经济发展同等重要的问题摆在了各级政府面前，如何提高监管效率，从而有效控制环境污染，成为环境管理部门面临的最严峻的挑战。

各地环境保护管理部门担负着环境保护和环境污染防治的责任，许多环境管理工作直接面向环境信息源。数字环保系统不但是国家和各省环境信息系统的重要基础，也是国家和各省环境信息系统的主要信息来源。实施城市环境保护管理工作需要大量各类宏观和微观环境信息支持，其中包括环境质量监测、环境污染源监测、环境统计、排污申报、排污收费、“城考”等各类环境信息。

目前，我国大部分城市的环保部门收集和分析处理环境信息的手段比较落后，这既不能满足各城市环保部门环境管理与决策的需要，同时也影响国家和各城市环境管理和决策工作的开展。事实上，各数字环保化建设将直接关系到整个国家和各省环境信息系统的成败。

2 国内外研究现状和水平

2.1 国外环境信息化概况

以日本、美国为代表的工业发达国家的环境监测信息化建设已有半个多世纪的历史，它们在环境监测方面呈现如下特点：1）多方面的环境因子监测，主要包括：大气、地表水、噪声、生态、固体废弃物、土壤、放射性、振动、电磁波、地面沉降、恶臭等；2）环境监测手段方面具有两个特征：一是仪器先进；二是自动化程度高，由于自动化技术的迅速发展和遥感技术的应用，使“在线监测系统”和“GIS子系统”已经发展到了相当的水平[12-17]，从而对大区域环境质量系统监测成为现实。日本已经在全国各地建立了包括水质、大气、噪音、振动、地表沉降等项目的自动观测网络。以日本仙台市为例，在全市范围内，设立一般环境大气自动观测站10个、在主要交通干道设立汽车尾气监测站6个、在3条主要河流建立了3个水质自动监测装置，在各种观测数据的基础之上建立了基于GIS的环境监测信息系统，从而完成各种监测统计表格、监测统计图形及污染源分布图的输出，同时还具有环境预测和管理决策的各种功能；3）目前研究的重点领域已从污染源排放变化规律和环境质量变化规律转向以污染物对人体危害的机制、“三致”（即：致癌、致突变和致畸）有毒物质的痕量、超痕量分析及人体最舒适的环境质量标准等方面。

2.2 国内环境信息化概况

2.2.1 环保系统信息化技术水平还处于分散、起步阶段

由于各相应软件的工作平台、开发工具、后台数据库的不尽相同，使得各软件系统彼此之间的通用性，数据共享性很差，或者根本无法交流[24-29]；大量的环境数据只停留在查询检索和统计功能上，并未转化为环保工作人员和管理人员所需要的具有分析和决策帮助功能的数据。因此，总体上说来我国环保系统信息化技术水平还处于分散、起步阶段。

2.2.2 各级环境信息系统建设工作已经开展多年，但没有重大突破

由于环境管理业务涉及的数据多、范围广，为满足各项业务的实际需要，全国各地的环境信息化工作已经不同程度的开展多年；但由于各项工作的管理部门不同，各部门基本上是根据本部或某一特定业务的需要而编制的相应软件，例如：排污收费、污染源申报登记等，在这些软件中有的已初步应用了数据库技术、地理信息系统、遥感技术、多媒体技术。

2.2.3 当前国内还没有一个成熟、完整的综合环境信息系统

虽然国内对一些构建环境信息系统的关键技术，如3S（GIS地理信息系统、RS遥感、GPS全球定位系统）技术等，做了一定程度科研型的开发和运用，但当前国内还没有一个成熟、完整的综合环境信息系统。大型的综合系统还依赖于国外发达国家。如：最近国家环保总局为确保太湖流域水污染防治的总体目标，在浙江省与江苏省水源交界的嘉兴市王江泾镇设立的地面水自动监测站日前投入运行。在电脑显示屏上，从江苏省流入浙江省境内的水，水质如何清清楚楚，COD（Chemical Oxygen Demand，化学耗氧量）、PH（hydrogen ion concentration，氢离子浓度指数）、TOC（Total Organic Carbon，总有机碳）等反映水质的七种主要指标分别以数字和图表曲线的形式表现出来。这个自动监测站的设备是国家环保总局从德国、日本等国购买的，具备实行全年全天候实时监测的功能。

2.2.4 信息标准不统一，很难实现信息的共享

虽然国内环境信息化建设工作已经开展多年，但目前全国没有污染源在线监测系统的统一标准，很多的监测系统具有暂时性、地域性、单一性。监测系统与环保系统中的各个管理部门的数据格式不同，特别是由于工作平台、开发工具以及后台数据库的不同，使得各系统之间的数据通用性、连接性和共享性很差。

3 研究意义、目的

社会经济的可持续性发展是以拥有良好的生态环境系统为前提的，生态环境是人类社会生存和经济可持续性发展的基础，但以佛山市南海区城市环保局目前现有的资源利用率和污染控制水平，与现实可持续性发展战略的需求相比较，尚有较大的差距。本课题将利用信息化手段整合佛山市南海区环保局政务资源，提升佛山市南海区环境保护水平和环境监测能力，加强佛山市南海区环保局环境监管和执法力度，提高佛山市南海区环保局环境应急处理能力。从而改变传统的环境管理思路和方法，对佛山市南海区的环境实行标准化、实时化、直观化、精细化和数字化的管理，改变过去被动和应付式的尴尬局面。

本课题的具体目标是将先进的计算机技术与佛山市南海区环保局具体业务流程相结合，以国内外最新发展的3S（GIS地理信息系统、RS遥感、GPS全球定位系统）技术为依托，以日常业务案件经办流程为引导，以监测采集的环境数据和日常业务数据为主要信息来源，以环境信息数据库为核心，结合社会经济信息数据库，研究设计具有一定图形处理功能的MIS（Management Information System，管理信息系统）、3S一体化数字环保综合信息系统。

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1674-6708（2011）36-0044-02