基于信息资源规划的湖南省环境信息资源中心设计与应用研究

钟 进 刘艳顺 刘术军 康 庆

(1.湖南省环境信息中心，长沙 410014；2.深圳市博安达软件开发有限公司，深圳 518057)

基于信息资源规划的湖南省环境信息资源中心设计与应用研究

钟 进1刘艳顺1刘术军2康 庆2

(1.湖南省环境信息中心，长沙 410014；2.深圳市博安达软件开发有限公司，深圳 518057)

本文从分析环境信息化建设中“信息孤岛”和“信息烟囱”问题入手，以湖南省环境信息资源中心建设为例，提出了环境信息资源中心建设的总体框架设计、信息资源规划、多层次挖掘模型和GIS应用的建设思路，着重讨论了分析环境管理对象与手段的分析方法，实现环境信息资源管理规范、互通共享、合理利用。

环境信息化；信息资源规划；GIS

前言

随着信息化技术的深入应用，环保系统的各单位、各部门建设了相应的信息系统以满足自身业务管理的需要。然而各信息系统是各部门分别牵头在不同时期建立的，缺少总体规划和协调，在资源共享和整合应用方面存在困难，各自掌握的信息资源不能及时有效的提供给需要该信息资源的其他相关部门，形成了“信息孤岛”和“信息烟囱”。同时，随着经济社会的快速发展和人民群众对生态环境改善需求的不断提升，环境管理的任务越来越艰巨，现有孤立的信息系统已不能满足环境保护综合管理和为决策支持提供技术支撑的需要。因此，研究建设一个跨系统，集数据抽取、协同处理、交换共享和综合分析应用为一体的环境信息资源中心已成为现阶段环境信息化工作的重要任务[1,2]。

环境信息资源中心的建设是一个复杂的、综合性的系统工程。本文以湖南省环境信息资源中心建设为例，统筹规划，提出了环境信息资源中心建设的总体框架设计、信息资源规划、多层次挖掘模型和GIS应用的建设思路，着重讨论了环境管理对象与手段的分析方法，实现环境信息资源管理标准规范、交换互通共享、应用合理高效。

2．总体框架设计

湖南省环境信息资源中心建设，一是进行环境信息资源规划的顶层设计，全面梳理环境管理业务，以现行国家环境信息化标准[3]为依据，设计环境信息资源中心的基础框架，建立科学的环境信息资源目录、标准规划、交换接口规范和共享服务体系，实现以组织机构代码为轴心的污染源信息共享机制。二是整合和共享环境信息资源，整合现有信息系统，新建业务系统协同处理，实现环境信息资源大集中大共享，包括污染源、环境质量、生态环境、固体废物和核辐射等信息资源。三是应用和挖掘环境信息资源，采用多角度、多层次分析挖掘模型，建立污染源、环境质量、生态环境保护、机动车管理、固体废物、核辐射管理的主题数据库，结合全省大比例尺、高分辨率基础地图数据，建立环境信息资源共享服务平台，形成全省环境地理信息服务“一张图”。

2.1 总体框架

湖南省环境信息资源中心由“四库一体系两服务”构成，见图1。四库指业务库、缓冲库、中央数据库及主题库；一体系指环境信息资源中心支撑体系；两服务指信息资源目录服务和信息资源产品服务。

2.2 缓冲库

缓冲库是业务库与中央数据之间的交换纽带与屏障。各业务系统的业务数据库，通过数据预处理技术处理，在数据采集监视器监控无异常的情况下，采集进缓冲库，完成从业务库到缓冲库的数据采集交换；缓冲库装载数据有更新后，在数据采集监视器监控无异常的情况下，系统自动将数据以增量的方式向中央数据库交换，完成从缓冲库向中央数据库的数据交换；数据采集交换入中央数据库后，向现有业务系统或待建业务系统提供只读的数据查询共享服务。采用缓冲库技术，保障了信息资源的完整性、唯一性、可用性。

3．信息资源规划

3.1 规划理论

3.1.1 定义[2,4]

信息资源规划是对信息资源的采集、处理、传输、利用的全面规划，是侧重数据流分析，为消除“信息孤岛”，实现信息资源整合与应用系统集成的总体规划。

①点主要是民居的庭院，在其中要创建相应的绿化，民居自身要展现出特色，拥有良好的视觉效果，并展现出高质量的环境效果。②线主要是农村内部的街道。农村内部空间不仅是要和居民的视觉生活相吻合，还应该拥有相应的绿色线路，展现出完善的景观廊道，并关注其和外部之间存在的关系。比如，农村内部的广场应该和街道之间形成联系，让居民交往变得更加通畅。③环就是农业地区的景观林带。企业和民居所处区域之间要形成隔离带，这主要是让生活和工作相互分离，让经济和环境之间协调发展和运行。

信息资源规划工作以系统工程的思想方法为指导，综合运用多种信息技术，尤其是运用信息组织技术，建立信息资源管理基础标准，简明、科学地进行实体关系分析并建立规范化的数据结构。

3.1.2 工程化方法

信息资源规划的工程化方法主要包括:

（1）2个阶段。需求分析、系统建模。

（2）3个模型。功能模型、数据模型、结构模型。

（3）基础标准。数据元、信息分类编码、用户视图、概念、逻辑数据库。

3.2 对象与手段分析法

信息资源规划主要是对业务需求分析定义的职能域进行具体的用户视图分析和数据流分析，形成各职能域的数据元素集;在此基础上，结合环境信息分类与代码标准进行具体的数据体系设计，分别设计不同的数据库，主要包括元数据库和业务数据库两大类。结合环境管理工作的特点，采用基于环境管理对象与手段分析法，较好地建立环境管理业务职能域，进行用户视图分析和数据流分析。

环境管理的对象是人类的社会经济活动，包括个人、企业和政府三个方面，但其直接的表现为影响环境质量的水、气、声、土壤的机动尾气、污染源、风险源、自然保护区、化学品、危险废物、固体废物、核与辐射和放射源等。

3.2.2 环境管理手段

环境管理是人类有意识的自我约束，通过行政、法律、经济、宣传、教育、科学技术等手段来进行，是人类社会发展的根本保障和基本内容，其具体包括规划环评、建设项目审批、环境信用评价、污染防治、环境执法、应急处理、排污收费、排污权交易、固废管理、核辐射管理等手段。

3.2.3 应用分析

通过对环境管理手段与对象的分析，建立了行政许可与审批、污染防治、环境执法、应急处理、污染源监测、环境质量监测、固废管理、核与辐射管理、排污权交易、排污收费、企业环境信用信访投诉、统计上报等环境管理职能域，进行数据流分析，建立数据元素集，依据环境信息化建设相关标准，建立基础数据库。

4．数据分析与挖掘等应用

4.1 多层次、多角度数据分析与挖掘

4.1.1 基层应用层

基层管理人员在某项职能域内对单个特定管理对象构建环境管理业务和环境管理对象的分析挖掘模型，实现以基础数据库为基础，查询条件多元化、输出信息可灵活配置、查询结果可保存的分类型、流域、区域、时间段的综合查询、统计、分析。

4.1.2 中层管理层

中层管理领导人员从某项职能域全局的管理角度，构建环境管理业务与环境管理对象灵活的分析挖掘模型，建立主题数据库，进行指定环境管理业务的分流域、区域、时间段综合查询、统计、分析。

4.1.3 领导决策层

领导决策人员从环境管理全局的角度，构建多职能域、多对象的分析挖掘模型，建立主题数据库，进行分指标、类型、流域、区域、时间段的综合查询、统计、分析，为环境管理决策提供技术支撑。

4.2 基于环境信息资源中心的GIS应用

基于环境信息资源中心的GIS应用，将水、气、污染源、风险源、自然保护区等各类环境管理对象数据进行空间化，在全省大比例尺、高分辨率地图之上，实现从面到点、从区域环境质量到环境管理对象的数据挖掘、多维分析和图数联动。

4.3 环境信息资源共享的应用

以来自质监部门的企业组织机构代码为基础，建立全省重点企业数据库,发布《湖南省环境信息资源中心数据共享及对接规范》，厅系统、各市州环保部门以此为标准与环境信息资源中心实现了环境管理对象和环境管理手段的信息共享。

5．结语

以湖南省环境信息资源中心为例，基于信息资源规划的理论与方法，结合环境管理对象与手段分析方法建立信息资源中心，为环境管理和决策提供技术支撑，为环境信息资源管理、应用提供设计和分析思路，为其他信息资源中心的建立提供了有价值的参考作用。

[1] 邹宇,黄霖.贵州省交通运输数据中心信息资源规划与数据交换共享平台的设计研究[J],计算机光盘软件与应用，2012,14,21-22.

[2] 高复先.信息资源规划[M].北京:清华大学出版社,2002.

[3] 环保部信息中心.环境信息标准汇编.北京：中国环境科学出版社，2012.

[4] 孙强，李顺，陆晨，李宏轩.基于信息资源规划的流域水环境数据中心设计与实践[J],中国环境监测，2103,29(1),127-131.

[5] 邬伦,刘瑜,张晶等.地理信息系统原理方法和应用[M]．科学出版社 2001.

Design and Application of Hunan Provincial Environmental Information Resource Center Based on Information Resource Planning

Zhong Jin1Liu Yanshun1Liu Shujun2Kang Qing2
(1.Environmental Information Center of Hunan Province, Changsha 410014 2. ShenZhen POWERDATA software Co.,Ltd，ShenZhen 518057)

The problems of ‘information islands’ and ‘information chimneys' in environmental information construction were analyzed in this paper. The construction ideas of general framework design, information resource planning, multi-level mining models and GIS applications were proposed based on the construction of Environmental Information Resource Center in Hunan Province. The analysis about the objects and Means of Environmental management were discussed. In order to achieve the standardized management, exchange and share, rational use of environmental information resource.

Environmental Information; Information Resource Planning; GIS

X29

A

1674-6252（2014）05-0037-03

科技项目：湖南省环境保护厅科技支持项目（HNHB2013）.

钟进（1974—），女，湖南省宁乡人，硕士，湖南省环境信息中心主任；刘艳顺（1981-），男，湖南省安化人，硕士，系统分析师；刘术军（1974-），男，湖南省永州人，学士，高级项目经理；康庆（1983-），男，湖北省襄阳人，学士，系统架构师.