智慧环保环境数据中心建设方案.doc
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1、智慧环保环境数据中心建设方案环境数据中心是各种业务数据的集成和交换中心,利用数据仓库技术对各种环保业务数据进行统一抽取、过滤、转换清洗、整合及加载,消除数据的孤岛效应,同时提供数据的查询、统计分析结果展示、资源目录、数据服务接口等。数据中心主要包括数据汇集、数据仓库、数据应用与服务三部分。建立环境数据中心,统一组织、存储和管理环保部门的全部工作数据,从底层实现环保基础数据、地理信息数据和业务数据的共享,形成整个部门的共享网络体系,为环保责任目标考核、总量减排、环境管理、环境执法等提供科学、准确、及时、有效的数据,从而全面提高环境数据管理水平,极大增强环境数据共享服务能力,为环境管理、政府决策、
2、环境信息公开提供全面的多层次的环境数据服务。7.1设计思路7.1.1提供数据统一存储与管理在充分分析环境业务现状与应用需求的基础上,建设“污染源-区域环境-环境保护-环保规划”数据线索模型,建设跨专业、跨系统的管理、查询、分析、应117 / 235 智慧环保解决方案用与数据挖掘模式,并通过对数据存储与分发的软硬件体系调研与研究,提供可借鉴的数据存储与管理平台建议。数据中心集中存储环保局各业务系统的所有共享数据,不仅能为环保局上层应用系统提供数据,为决策支持分析提供足够丰富的数据依据,同时也能为各二级单位提供共享、交换数据。7.1.2实现数据统一质量控制通过对环境业务流和数据流进行现状分析,提出
3、数据源头采集的运行机制方案,研究环保业务数据的源头采集方案、反馈、考核管理机制,实现污染源生命周期过程数据、环境综合管理业务数据、环保行政管理综合数据、环境规划综合数据的管理、归档成果资料的及时准确采集与入库统一管理;解决数据唯一性采集与准确性问题,确保环境数据中心数据的全局统一性、规范性和标准性,确保各类入库数据的全局唯一性和实时有效性。7.1.3确保数据资源高效整合通过统一的数据标准规范与各业务应用系统之间建立相互的联系,实现环保局各信息系统数据资源的整合。把分布在各业务应用系统中信息孤岛上的数据集成到一起,实现数据的统一存储、分析、处理、传递,避免不安全的数据存放、数据难以共享、数据格式
4、不统一、数据缺乏真实性和可靠性等问题的出现,最终实现信息的高度共享。7.1.4提供统一的环境数据共享服务实现环保数据中心数据的跨专业、跨系统的企业级信息共享与应用集成,同时为环保业务已建各系统的集成与共享提供建设依据与服务,真正实现环保业务体系共享服务。7.1.5提供统一的环境地理信息共享服务建设环境地理信息平台,为环境信息化体系的各应用业务系统提供GIS技术支持而建设的一个通用的环境地理信息应用中间件平台,提供包括查询、图表分析、渲染图分析等GIS功能接口,各种应用系统需要时调用该平台接口即可实现地理信息功能,实现环保业务可视化。7.1.6充分利用现有资源进行数据深挖掘分析以实时网络传输、数
5、据资源共享、业务信息管理、模拟环境演变、展现分析结果等信息技术功能为核心,充分运用数据挖掘分析、模型分析等高新技术手段为领导决策提供决策支持,包括宏观决策与微观决策。宏观决策是指涉及大尺度范围118 / 235 智慧环保解决方案的环境管理决策,能够对全市范围的环保工作提供建设性的信息支持,为制定各项宏观政策和措施提供支持,并检验决策手段所带来的环保效益;微观决策是指具体的针对一时一事的响应措施,能够帮助具体管理人员提高工作效率,直观地了解各项工作的发展趋势,及时发现环境管理中的问题所在,为管理工作的实际操作提供参考意见,并具体的评估工作进度和实施效果。7.1.7建立集中数据发布信息门户实现决策
6、支持分析。基于数据中心将各业务应用系统的输出通过信息门户以多种方式展现给用户,使得用户可以通过信息门户全面掌握各环保业务情况。7.2系统框架环境数据中心建设是智慧环保的资源支撑 ,可以为其他业务系统提供丰富的数据支撑,以污染源数据和环境质量数据框架为基础,以业务管理协同化、数据更新制度化、决策支持科学化为原则,建设数据动态采集体系、数据共享服务体系和数据综合分析利用体系,打造全覆盖、全贯通的科学决策数据中心。建设内容主要包括数据存储、数据采集、数据交换、数据仓库管理、信息服务系统、数据查询系统、文档管理中心等内容。119 / 235 智慧环保解决方案7.3建设内容环境数据中心是一个包括多种数据
7、资源,是一个从数据源-数据中心-数据共享和发布-数据应用的过程:图 建设内容框架各系统的数据通过元数据提取,目录资源建设,抽取到中间数据库ODS中,再有ODS抽取到数据中心数据库;门户发布和数据共享从数据中心获取数据。7.3.1标准体系规范7.3.1.1环境数据中心数据流、数据源分析数据源、数据流及业务流分析是数据中心系统设计的基础。数据源的确定,明确了数据中心系统的业务对象,而数据流的准确分析也直接关系到相关业务的顺利开展。数据流是业务流的基础,同时数据流也适应于业务流。针对业务及专业来分析数据中心系统所必需的数据类型,结合相关业务运作需要和规范,依据数据源的属性,进行数据分类定义,确定数据
8、存储位置。根据市环保局各业务科室的业务流和工作流分析结果,结合业务数据报表及数据流分析,确定数据流转及数据源头,分析数据载体绘制“环境数据中心”岗位、载体、业务流程图,确定数据项产生节点,为数据采集与运行维护提供依据。主要内容如下: 污染源基础信息数据流、数据源分析 污染源自动监控数据流、数据源分析 危险化学品信息数据流、数据源分析 面源污染信息数据流、数据源分析 流动污染源信息数据流、数据源分析 规模化畜禽养殖信息数据流、数据源分析120 / 235 智慧环保解决方案 矿山信息数据流、数据源分析 放射源信息数据源分析 饮用水源地信息数据流、数据源分析 环境监测信息数据流、数据源分析 水环境保
9、护信息数据流、数据源分析 大气环境保护信息数据流、数据源分析 环境噪声与振动信息数据流、数据源分析 土壤环境保护数据流、数据源分析 固体废物环境污染控制数据流、数据源分析 化学品环境污染控制数据流、数据源分析 核辐射与电磁辐射环境保护数据流、数据源分析 生态环境保护数据流、数据源分析 总量控制数据流、数据源分析 排污许可证数据流、数据源分析 建设项目环境保护数据流、数据源分析7.3.1.2环境数据中心数据采集规范及管理机制编制结合业务流和数据流分析成果,根据各业务科室的岗位职责,确定数据采集机制及数据更新机制,以保证数据的更新与维护,主要包括建设以下数据的采集规范和管理机制: 污染源基础信息数
10、据采集规范及管理机制 污染源自动监控数据采集规范及管理机制 危险化学品信息数据采集规范及管理机制 面源污染信息数据采集规范及管理机制 流动污染源信息数据采集规范及管理机制 规模化畜禽养殖信息数据采集规范及管理机制 矿山信息数据采集规范及管理机制 放射源信息数据采集规范及管理机制 饮用水源地数据采集规范及管理机制 环境监测数据采集规范及管理机制 水环境保护信息数据采集规范及管理机制 大气环境保护信息数据采集规范及管理机制 环境噪声与振动信息数据采集规范及管理机制 土壤环境保护数据采集规范及管理机制 固体废物环境污染控制数据采集规范及管理机制 化学品环境污染控制数据采集规范及管理机制 核辐射与电磁
11、辐射环境保护数据采集规范及管理机制 生态环境保护数据采集规范及管理机制 总量控制数据采集规范及管理机制 排污许可证数据采集规范及管理机制 建设项目环境保护数据采集规范及管理机制121 / 235 智慧环保解决方案7.3.1.3环境数据中心数据清洗规则编制数据清理包括确认数据的正确性,校正不正确的数据,然后以有效格式转换为正确数据。 这些数据可以通过广泛的脚本(在数据集成过程中根据主题的信息自动生成的各维查询函数脚本代码和自动生成的用于实现进行转换、清理和装载的存储过程的脚本代码)处理语言进行校正。本方案将会根据环保各业务数据特点制定不同的数据清洗规则。主要包括: 污染源基础信息数据清洗规则 污
12、染源自动监控数据清洗规则 危险化学品信息数据清洗规则 面源污染信息数据清洗规则 流动污染源信息数据清洗规则 规模化畜禽养殖信息数据清洗规则 矿山信息数据清洗规则 放射源信息数据清洗规则 饮用水源地数据清洗规则 环境监测数据清洗规则 水环境保护信息数据清洗规则 大气环境保护信息数据清洗规则 环境噪声与振动信息数据清洗规则 土壤环境保护数据清洗规则 固体废物环境污染控制数据清洗规则 化学品环境污染控制数据清洗规则 核辐射与电磁辐射环境保护数据清洗规则 生态环境保护数据清洗规则 总量控制数据清洗规则 排污许可证数据清洗规则 建设项目环境保护数据清洗规则7.4环境数据中心数据分类编码体系通过建立统一的
13、环境数据编码体系,实现标准化规范化的环境数据管理,规范前端等应用系统建设,并为环境数据共享交换提供基础。在建立环境中心数据库过程中,本系统设计根据环保各项标准,采用统一的行政区划代码、国民经济行业代码、污染源编码、废水类别代码、废水排放规律代码、废水排放去向代码、河流编码、监测指标代码标准、饮用水源地编码、空气质量监测点位编码、地表水监测断面/点位编码等,保证各类入库数据的编码统一。数据分类编码体系也是信息资源目录体系,是“环境数据中心”的数据资源建设的分类编码体系,环境信息资源目录体系是以信息资源分类为基础,采用统一的标准对环境信息资源进行描述,以目录技术、元数据技术和网络环境为支撑,为环保
14、业务部门和社会公众提供环境信息资源发现、定位功能以及相关应用。主要包括数据分类编码体系和分类代码等。122 / 235 智慧环保解决方案图 数据编码体系7.4.1数据分类编码原则1)唯一性在一个分类体系中,每一个环境信息类目仅有一个代码,一个代码仅表示一个环境信息类目。2)合理性代码结构与分类体系相适应。3)可扩充性留有适当的后备容量,以适应不断扩充的需要。4)简明性代码结构尽量简明,长度尽量短,以节省及其存贮空间和降低代码的出错率。5)稳定性环境信息类目的代码一经确定,应保持不变。6)无含义性环境信息分类代码中的每一位数字不表示任何与环境信息相关的特定信息。7)规范性代码的类型、结构以及编写
15、格式统一。7.4.2空间数据分类编码标准在 GIS中使用的特征码必须是统一拟定的编码系统,并符合各专业学科的分类分级体系。系统建设首先需要建立统一的实体编码标准、制定详细的数据分层方案,以及空间地理信息图标示例的标准化处理。各类数据库或数据子库的数据,应根据具体情况和用户需求,采用分层的办法存放。分层存放有利于数据管理和对数据的多途径快速检索与分析。7.4.3业务实体分类代码建设该部分的数据标准化,涉及到公共类的数据编码及业务管理中的数据编码,对于市环保局的具体实际情况需要在项目实施时候在进行调研和调整。123 / 235 智慧环保解决方案设计内容包括行业类型、企业类型、断面类型、经济类型、隶
16、属关系、企业规模、污染源控制级别代码行业类型代码、单位类型代码、污染程度代码、废水排放执行标准、废水类别等公共类代码设计。建设项目审批类、监督管理类、环境监察类、行政处罚类、环境监测类、固废管理类、核和辐射类等行业类代码设计。7.4.4空间数据分类编码“环境数据中心”空间数据分类主要包括如下编码:(1)基础地理空间数据分类编码1:10000空间数据分类编码1:5000空间数据分类编码1:2000空间数据分类编码1:1000空间数据分类编码(2)环保空间数据分类编码污染源类空间数据分类编码环境监测点类空间数据分类编码环境管理类空间数据分类编码城市环境设施类空间数据分类编码城市要素图空间数据分类编
17、码7.5专业数据分类编码“环境数据中心”专业数据分类主要包括如下编码: 污染源基础信息信息分类编码 污染源自动监控信息分类编码 危险化学品信息分类编码 面源污染信息信息分类编码 流动污染源信息分类编码 规模化畜禽养殖信息分类编码 矿山信息分类编码 放射源信息分类编码 饮用水源地信息分类编码 环境监测信息分类编码 水环境保护信息分类编码 大气环境保护信息分类编码 环境噪声与振动信息分类编码 土壤环境保护分类编码 固体废物环境污染控制数据分类编码 化学品环境污染控制数据分类编码 核辐射与电磁辐射环境保护数据分类编码124 / 235 智慧环保解决方案 生态环境保护数据分类编码 总量控制数据分类编码
18、 排污许可证数据分类编码 建设项目环境保护数据分类编码7.6信息分类代码环境信息类别及代码表参考环境信息分类与代码(HJ/T417-2007)中的分类代码表。根据环境信息分类与代码标准,建立环境信息资源数据标准体系,存放和管理各类环境数据,为信息共享交换提供服务。针对信息化建设现状完成环境数据中心标准化分类编码研究,主要包括如下编码表: 行政区划代码 企业规模代码表 单位类别代码表 登记注册类型代码表 隶属关系代码表 国民经济行业代码表 污水处理方法代码简表 废气除尘、脱硫方法代码表 工艺废气净化方法代码表 固废处置方法代码表 水污染物编码 气污染物编码 治理类型代码表 水域功能区类别代码表
19、污水排放规律代码表 排放去向代码表 水体/流域代码表 锅炉等燃烧设备名称编码 环境空气质量功能区代码表 工业锅炉和电站锅炉表示法 工业炉窑分类编码 废气排放规律代码表 燃料分类代码表 燃烧方式代码表 噪声源性质名称代码表 噪声功能区名称编码表 固体废物名称和类别代码表125 / 235 智慧环保解决方案7.7环境数据中心数据字典及 E-R图编制根据数据流及数据源分析成果,结合业务模型编制“环境数据中心”各专业数据的数据字典,并绘制数 E-R实体关系图。包括对污染源基础信息数据、污染源自动监控数据、危险化学品信息数据、面源污染信息数据、流动污染源信息数据、规模化畜禽养殖信息数据、矿山信息数据、放
20、射源信息数据、饮用水源地数据、环境监测数据、水环境保护信息数据、大气环境保护信息数据、环境噪声与振动信息数据、土壤环境保护数据、固体废物环境污染控制数据、化学品环境污染控制数据、核辐射与电磁辐射环境保护数据、生态环境保护数据、总量控制数据、排污许可证数据、建设项目环境保护数据等数据字典及 E-R图的编制。7.8数据采集设计数据采集系统总体结构如示:数据采集系统包含三部分:数据填报、信息定位、数据汇总加工,分别阐述如下:7.8.1数据填报数据填报包含三种方式:在线填报、离线填报、辅助填报,分别阐述如下:在线填报是网上数据采集系统的主要系统,其目的是让有条件的企业进行统计调查项目数据的网上直报。在
21、线填报系统除实现一般录入功能外,还可以为数据填报企业提供数据校验、多条件的数据检索、自动摘数、历史填报数据查询、数据边录边审、数据催报信息察看等功能。除了针对统计调查项目数据的采集以外,在线填报系统同时还可以为直报企业提126 / 235 智慧环保解决方案供一定的历史数据查询、分析功能,以满足企业对其自身数据的分析需求,达到服务企业的目的。离线填报是用来帮助那些上网条件不好的企业,可以让这些企业在不连接到Internet的情况下填写好要保送的数据,然后在通过Internet将在离线情况下填写好的数据一次性的保送到数据处理平台上。离线填报也可以为数据填报企业提供数据校验、数据即时保存、表内关系的
22、边录边审、自动摘数等功能。辅助填报是对网上直报业务的一个补充,其目的是辅助那些没有上网条件的企业进行数据的报送。利用辅助填报系统,环境运输与城市管理局、各镇(街道)环境运输和城市管理分局以及特别设置的一些采集点可以将采集到的数据,一次性报送到数据采集处理平台。除了进行数据采集业务以外,辅助填报也同在线填报一样为直报企业提供一定的历史数据查询、分析功能,以满足企业对其自身数据的分析需求,达到服务企业的目的。7.8.2信息定位信息定位是通过对特定条件的筛选来对信息进行有选择性的定位,在数据采集系统中,信息定位的作用尤为重要,通过信息定位可采用简单灵活的方式进行快速获取选择性信息的大体位置,在此基础
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