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1、市、区县一级环保移动执法应用项目建议书一、 技术方案1项目概述1.1项目背景随着环保信息化的发展，各级环保部门建立了一些信息化系统，在一定程度上实现了环保审批、许可、收费、监控等方面的信息化。但是，经济的高速发展给环境带来的压力日益增大，人们的环保意识在不断提高，城市环境管理相对滞后，环保管理被动后置，尤其是在环保执法及环境监察方面缺乏有效的辅助手段。环保移动执法平台是为加强环境执法能力建设，创新环境执法手段，提高执法效率而建立的移动执法系统。系统根据环境全覆盖责任管理体系的“空间全覆盖、工作全覆盖、任务全覆盖、责任全覆盖、手段全覆盖”要求而建立，系统利用无线通讯、GPS、嵌入式GIS等技术，
2、实现支撑全覆盖责任体系，进行移动执法的信息查询、地图查询、现场执法处理等业务功能。1.2建设目标本项目的建设任务主要包括以下两个部分内容： 移动执法应用支撑平台为环保移动执法终端提供数据服务，并显示已经环保业务系统的数据整合以及对执法人员的工作进行绩效考核。 环保移动执法终端在智能手机、PDA、平板电脑上实现现场移动执法功能，主要功能包括电子地图、信息查询、现场执法、路线导航、在线监控、数据同步、环保执法手册。系统支持离线应用和自动数据同步。2项目需求分析2.1功能需求2.1.1 移动执法应用支撑平台支撑平台数据整合系统、环境移动执法数据接口、污染源数据管理系统、执法服务子系统、考核评价系统组
3、成；数据整合系统相当于一个数据中间件的功能，完成环保局已有各个主要业务系统数据的获得。需要整合的业务系统主要包括环保审批系统，许可证系统，在线监测数据，视频监控图像等，以及获得行政处罚系统、排污收费系统、环保信访系统、监测系统等。2.1.2环保移动执法终端系统表现层的重要表现方式，终端内具备嵌入式地理引擎部署，网格地图数据和污染源地图数据存储能力。系统功能以环保执法现场监察需求为出发点，实现电子地图、信息查询、现场执法、路线导航、在线监控、数据同步、环保执法手册等多个功能模块。2.2遵循的标准规范系统设计标准与规范是信息化建设过程中应该遵循的一系列规范化文件，内容包括管理模式、命名、术语、代码
4、约定、操作规范和规程等，对于网站建设具有重要意义。内容包括：u 软件工程标准与规范u .NET命名规范u 数据库命名规范u 数据交换技术规范（HJ/ T 2122005）u 国家环境保护工作相关的数据传输协议（HJ/ T 2122005）u 中华人民共和国环境保护行业标准2.3系统运行环境系统运行平台建设需求如下：1、充分考虑已有产品、应用业务系统和技术的延续性，减少系统维护管理的复杂性，减少系统投资。2、系统开发采用主流产品和工具、成熟技术及组件，以保证系统的高质量、稳定性、可用性。推荐运行环境如下：嵌入式操作系统：Windows Mobile 、Android维护终端操作系统：Window
5、s 7推荐数据库：SQL Server 、Oracle、MySQL等等常用关系数据库应用服务器：IIS开发语言:C#、Java系统结构：C/S和B/S相结合3技术路线与关键技术3.1“2S“系统集成技术“2S”是指地理信息系统（Geographic Information System）和全球定位系统（Global Positioning System）。目前在世界范围内其应用方兴未艾。由于“2S”技术具有自动化、实时化、动态化、数字化等特点，在地学的研究和应用中已成为热点，在环保、监测、土地资源、农业、林业、地质、测绘等行业有关资源、灾害调查、成图等方面成为不可缺少的手段。在环保应用中，“2
6、S”是数字环保的重要技术支撑。本系统不涉及遥感数据，未来系统如果引入遥感技术。通过“3S”集成，建立对地观测系统，可以更好的从整体上解决一切与地学相关的资源与环境问题，实现“定性、定位、定量”的统一。3.1.1 地理信息系统（GIS）技术地理信息系统是在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、存储、管理、操作、模拟、显示和综合分析的计算机技术系统。 国际互联网（Internet）和地理信息系统（GIS）改变着地理空间信息的获取、共享、发布与分析。网络与地理信息系统结合成Internet GIS /WebGIS是GIS软件发展的必然趋势。互联网已经成为GIS的新的操作平台。Internet
7、 GIS应是一个交互式的、分布式的、动态的地理信息系统。它不仅为全球用户提供分布式地理信息数据，而且还提供在线分布式地理信息处理与分析的工具。3.1.2 全球定位系统（GPS）技术全球定位系统（Global Positioning System - GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、 自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、
8、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓， 目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。3.2关键数据库技术关系数据库是目前各类数据库中最重要、最流行的数据库，应用数学方法来处理数据库数据，是目前使用最广泛的数据库系统。20世纪70年代以后开发的数据库管理系统产品几乎都是基于关系的。在数据库发展的历史上，最重要的成就就是关系模型。关系数据库系统与非关系数据库系统的区别是：关系数据库系
9、统只有“表“这一种数据结构；而非关系数据库系统还有其他数据结构，对这些数据结构有其他的操作。1事务处理机制事务处理是由以一个单一的逻辑单位完成的一系列操作，它由一系列的SQL语句组成，如果在该单位包含的操作执行完毕后没有发生错误，那么它对数据库所作的改变就是永久的了。如果一旦有错误发生，它就不会对数据库作任何修改或改变。使用SQL-Transaction类和J2EE提供的事务处理机制，我们可以使用一种可靠的方式处理数据库运行中的问题，并发现系统异常，以此来保证数据业务流中的完整性、统一性与安全性。2数据复制技术复制是在数据库之间对数据和数据库对象进行复制和分发并进行同步以确保其一致性的一组技术
10、。使用复制可以将数据分发到不同位置，通过局域网、使用拨号连接、通过 Internet 分发给远程或移动用户。复制还能够使用户提高应用程序性能，根据数据的使用方式物理分隔数据（例如，将联机事务处理 (OLTP) 和决策支持系统分开），或者跨越多个服务器分布数据库处理。根据复制的类型和选择的选项，复制提供不同的优点: l 可在多个站点保存相同数据的复本。l 允许更大的独立性。l 分离出要浏览的数据。l 提高聚合读取性能。l 拉近了数据与个人或团体的距离。l 将复制用作自定义备用服务器策略的一部分。3.3组件开发技术组件开发技术成为了当今软件技术的潮流之一，它的出现改变了以往封闭、复杂、难以维护的软
11、件开发模式。ComGIS便是顺应这一潮流的新一代地理信息系统，是面向对象技术和组件开发技术在 GIS软件开发中的应用。ComGIS的基本思想是把GIS的功能模块划分为多个组件，每个组件完成不同的功能。 各个GIS组件之间，以及GIS组件与其它非GIS组件之间，可以方使地通过可视化的组件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。组件如同一推各式各样的积木，分别实现不同的功能(包括GIS和非GIS功能)，根据需要把实现各种功能的“积木”搭建起来，就构成地理信息系统基础平台和应用系统。图3-1 构件式软件架构体系整个软件架构体系由GIS平台及平台所提供的商业组件、第三方提供的商业组件、自主开发的基于平
12、台功能的通用组件及行业专用组件、自主开发的系统级的通用组件及行业专用组件四个部分组成。这四个部分共同支持起行业应用软件。其中通用组件是我们对行业分析成果及各应用系统的成功实践中取得的经验，并基于OOA的方法提取通用对象组成的，例如：等值线绘制组件、数理统计分析组件等。行业专用组件是结合各行业业务及应用的实际需要，在GIS平台软件及通用组件的支持下提出的解决某一具体问题的组件。3.4专题地理空间数据提取和定制技术环保业务中有大量丰富的数据：包括基础空间数据、环保专业空间数据、实时监测数据、历史监测统计数据等结构化数据，这些数据有的存在于数据库中，更有大量数据以文档文件方式保存，没有严格的结构及类
13、型定义。用户直接从如此众多的复杂数据中获取信息有一定难度，同时用户的请求在速度上也不能及时的响应。用户感兴趣的往往不是这些结构化和半结构化的数据本身，而是这些数据汇总、排序、列表、综合之后所反映的派生专题信息。专题信息提取的目标是根据用户所需要的文档内容来概括、总结结构化数据。如用在环保领域的一个信息提取系统会提取污染源名称、相关企业名称、排放的主要污染物、监测点图像、影像等。因为复杂的数据的特点给Web数据仓库带来了先天的困难，对此我们提出一种新的方法：将原先用HTML写的Web数据转化为XML形式的Web数据(或在现有用XML写的Web数据基础上)，利用XML优势(例如，XML使浏览器能对
14、数据进行排序和过滤，能根据样式表按用户的特定喜好把数据表示出来)，构建基于Web(全部为XML文档)的数据仓库。HTML和XML都是用来进行信息发布的，它们都是用文本形式存储的，并且都是基于结构化信息的国际标准，但还是一些区别。HTML只说明数据看起来应该是什么样，而XML则说明数据是什么意思。与HTML不同，使用XML可以建自己的标记，这些标记可以更准确地描述用户所要的东西。而对于结构化的空间属性数据库中的数据，我们采用面向对象的关系数据库视图，视图使我们能够使用结构化查询语言SQL来执行功能强大的查询操作，查询结果可以根据应用系统的要求，用关系表或XML文档来表示。用户可以对抽取数据的关系
15、数据库视图进行定制，以获取所关心的信息。对于表现形式，则调用系统中的动态报表定制功能由用户来决定报表的表现形式，以适应多种报表格式的变化。用户在环保业务应用中不仅关心属性、报表数据，对于大量的空间地理数据也极为关注。环境信息管理业务中所涉及的空间数据不仅包含有矢量数据，还包含有大量的栅格数据，而且由于用户所关心的地理空间的不同，系统中也存在着大量的多比例尺数据。数据如果是直接让用户使用，用户一方面无法检索出其所关注的信息，另一方面这些信息也无法反映出其相互之间的作用和关联，无法形成对某一专题的总体印象。基于以上缺点，我们提出对于一个问题的多种相关地理数据以专题图的形式进行析取并集成。这些专题图
16、的析取和集成，全部由系统自动完成，我们对系统完成的过程进行定义，并将此过程以XML文档的方式保存为一个GIS配置文件。由此我们可以生成环保业务中所关注的污染源总体分布图、当日污染源排污情况专题图、污染物扩散态势图、企业排污状况专题图等专题图。对于形成专题图的XML文件，我们提供了一种用户可以对其进行操作的界面，用户不用直接与晦涩难懂的XML语言接触，就能够直接对专题图进行定制，对专题图中所包含的图层进行添加、删除，对已有图层中的要素进行符号形状、大小、颜色、角度的设置，对各种文字标注的位置、大小、颜色、角度的设置等。以此来为用户提供强大而丰富的专题图表现形式和管理手段。4系统总体设计4.1设计原则系统建设必须综合考虑到系统的实用性、安全性、可扩充性等
