環境基礎數據資源共享平臺研究

萬軍 ，朱蕾 ，朱玉琴

（1.中國兵器工業第五九研究所，重慶 400039；2.重慶市環境腐蝕與防護工程技術研究中心，重慶 400039）

環境基礎數據資源是武器裝備環境分析、設計選材和環境影響防護的重要依據，無處引進、不可替代，是支撐武器裝備研制的重要基礎。其內容包括自然環境數據、平臺誘發環境數據、電波環境數據以及環境對裝備的影響數據。隨著環境試驗工作大規模的開展，積累的環境基礎數據量呈指數級增長，而各單位依托科研項目建立的數據庫因為數據格式的不兼容和建設標準的不統一，導致不能實現共享。數據資源得不到有效且深層次利用的現狀急需改進，因此建立環境基礎數據共享平臺的需求也日趨強烈。

筆者根據多年來從事環境試驗與信息系統開發的經驗，對環境基礎數據共享平臺的框架搭建進行了初步構思。

1 共享平臺建設的目的

建立環境基礎數據資源共享平臺是為新材料的研發、武器裝備環境適應性設計、選材防護以及環境適應性的評價服務，以促進環境基礎數據資源共享和深層次利用為目的，構建能夠覆蓋環境試驗與觀測專業管理職能部門、相關研究機構和國防科技環境試驗站網的數據資源共享平臺。

2 共享平臺框架設計

通過環境基礎數據共享平臺框架設計，理清數據管理平臺為主體的總平臺與環境試驗相關專業機構組成的子平臺之間的關系，明確共享平臺的服務對象，共享平臺數據資源、平臺運行所需要的各種保障體系以及平臺必須具備的服務功能。

2.1 兩級平臺

整個共享平臺框架體系大致由環境基礎數據資源管理平臺和分布在全國各地的環境試驗管理機構、研究機構、實驗室和試驗網站共同組成的子平臺構成。管理平臺與各子平臺通過專網實現互連、互通，共同構成環境基礎數據資源共享平臺網絡體系。管理平臺從子平臺收集、整理環境基礎數據，整合入平臺資源庫供用戶使用。

2.2 三大保障體系

環境基礎數據共享平臺從規劃、設計、建設、運行、維護整個過程都必須采用統一規范的體系來進行標準化管理，能保證數據資源的質量和各子平臺與管理平臺的同步運轉。因此，至少需要建設標準規范、安全保障、運行管理三大保障體系。標準規范體系主要解決平臺信息資源整合問題，規范數據資源從采集、加工、組織管理、維護更新、發布、集成等流程，實現信息資源標準化和資源整合標準化。安全保障體系主要包括建立環境基礎數據共享平臺統一的安全認證和授權管理體系，完善日志、審計等安全機制，建立健全數據資源共享的審核與責任制度。運行管理體系建立平臺組織管理機構并明確其管理職責，確立數據資源共享服務方式，制訂整個平臺運行維護管理辦法等各種保障機制，保障平臺的正常運轉。

2.3 四類數據資源

四類數據包括平臺整合自然環境數據、平臺誘發環境數據、電波環境數據以及環境對裝備的影響數據，通過平臺的管理功能實現數據合理存儲和有效管理，通過完善的網絡體系和共享機制實現數據資源共享。

2.4 五大平臺功能

2.4.1 信息采集功能

環境試驗與觀測相關研究機構與試驗站是環境基礎數據資源共享平臺的數據源，通過平臺的信息采集功能，能夠收集到大量的試驗數據和各種相關信息，這些數據和信息是共享平臺提供服務的基礎，也是產品環境設計的基礎。

2.4.2 信息交換功能

信息交換是平臺信息共享的基礎，能夠實現異構數據庫之間的數據整合、信息過濾、知識產權保護（如數字簽名）、信息自動更新、數據格式轉換等功能，以便于數據規范和有效利用。

2.4.3 信息管理功能

環境基礎數據的數據量大，數據類型復雜，須通過優良的數據結構和目錄管理來實現數據的高效管理，通過靈活可變的數據結構實現平臺數據庫數據結構的優化，通過共享平臺后臺功能管理實現共享平臺功能的擴展，以適應用戶不斷變化的需要。

2.4.4 信息發布功能

環境基礎數據資源平臺主要以門戶網站的形式向用戶發布信息和提供相關服務。信息發布平臺實現的功能如下。

1）針對不同層次、不同需求的用戶實現各類基本信息的發布：目錄發布、目標定位發布、遠程發布、增量式發布、動態實時發布、多媒體發布、發布風格定制等功能。

2）針對高層次用戶提供基于知識發現的智能查詢服務。如共享平臺對用戶提交的查詢條件進行分析，從數據庫中查詢出用戶需要的數據和與之關聯的數據，系統自動將查詢結果加以分析，以圖形或歸納出文字的形式反饋給用戶。相對傳統的數據庫查詢，得出的查詢結果更加友好、人性化，可以直觀觀察數據的變化規律和與之關聯的信息，以幫助用戶做出正確的決策。

3）初步實現針對某些裝備部件、材料在典型環境下的壽命預測或在未知地區腐蝕情況的預示。

2.4.5 安全管理功能

建立用來保障共享平臺運行，符合相關規定的安全管理體系，包括操作系統安全、數據庫安全、認證服務（對登錄用戶身份進行認證）、授權管理、系統分級使用、數據加密、安全審計、數據備份、網絡安全、病毒防范等管理措施。

3 共享平臺的技術特點

平臺框架設計應滿足平臺性、開放性、擴展性、可靠性和穩定性要求。

1）平臺性。環境基礎數據共享系統兼容多種數據和信息資源的共性和個性。邏輯上，管理平臺分用戶前臺和后臺管理兩個部分。后臺能夠實現環境基礎數據和信息的海量存儲、實現數據資源靈活高效的管理；前臺能分類別分層次的展現各類數據和信息資源，不受資源種類、數量和結構的限制，整個系統的設計能夠體現平臺結構思想。這樣，管理平臺與子平臺之間建立數據資源共同建設、共同維護、共同使用的和諧關系。

2）開放性。平臺連接了環境試驗與觀測專業各相關研究、管理機構和試驗網站，面向裝備設計、研制、生產單位，因此共享平臺的軟、硬件設計須符合國際技術標準、支持通用的數據格式和符合國際標準的通信協議，使管理平臺與子平臺之間不存在技術壁壘，同時也最大程度地利用現有軟、硬件資源。制定有限度的數據資源共享管理辦法，分類別分層次的為用戶提供相應的資源共享，以便更好的為裝備設計、研制、生產單位服務。

3）擴展性。共享平臺具備較強的擴展性，平臺硬件采用符合國際標準的主流硬件設備，硬件之間的兼容性強，兼容老舊型號硬件設備，通過支持國際主流協議兼容未來硬件設備。共享平臺軟件結構靈活多變，可通過后臺管理功能的擴充滿足用戶對平臺功能擴展的需求。平臺預留相應接口，能夠集成第三方算法，通過新算法的加入達到平臺功能提升的目的。

4）可靠性和穩定性。共享平臺，特別是管理平臺應采用性能先進、穩定性好的計算機和網絡骨干設備、服務器組及存儲設備，從而保證網絡系統能夠安全可靠地運作。在平臺設計時應考慮到平臺的冗余度設計，數據庫應設計為雙機容錯系統；底層數據庫能具備周期備份、增量備份等安全手段；系統具備安全日志、自動復原、軟件多級保護等安全措施，增強環境基礎數據共享平臺軟、硬件可靠性和穩定性。

4 結語

通過管理平臺為主體的總平臺與分布在全國各地的環境試驗管理機構、研究機構、實驗室和試驗網站形成的子平臺共同組成的兩級平臺，應用標準規范、信息安全、運行管理組成的三大保障體系，集合自然環境、平臺誘發環境、電波環境以及環境對裝備的影響四大數據資源，設計信息采集、信息交換、信息管理、信息發布、安全管理五大功能模塊，逐步形成體系完整、規范管理、結構合理、功能全面、專網共享、安全保障、應用方便、高效快捷的面向國防科技工業十大軍工集團的環境基礎數據資源共享平臺，最終達到環境基礎數據資源共享和對信息資源深層次利用的目的，為新材料的研發、武器裝備環境適應性設計、選材防護以及環境適應性的評價提供科學依據和重要的數據支撐。