數(shù)字環(huán)保系統(tǒng)

胡蔚藍(lán) ，劉莉平

1.中南大學(xué)軟件學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410075

2.常德工業(yè)學(xué)校，湖南 常德 415000

環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，是公眾關(guān)心的一項(xiàng)長(zhǎng)治久安的工作，是推進(jìn)社會(huì)和諧、可持續(xù)發(fā)展的重要保障。數(shù)字環(huán)保系統(tǒng)將利用信息化手段整合環(huán)保局政務(wù)資源，提升我們的環(huán)境保護(hù)水平，加強(qiáng)環(huán)保局從上到下的政務(wù)管理職能，提升環(huán)保局對(duì)外的服務(wù)效能環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，是公眾關(guān)心的一項(xiàng)長(zhǎng)治久安的工作，是推進(jìn)社會(huì)和諧、可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

1 系統(tǒng)框架

1.1 以數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)核心

系統(tǒng)設(shè)計(jì)以環(huán)境信息的管理和應(yīng)用為主，以基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)和環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)來(lái)組織和管理環(huán)境綜合數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)的選擇上遵循完善、適當(dāng)和綜合數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合的原則。

1.2 采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理模式

系統(tǒng)針對(duì)不同類型的環(huán)境數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、相關(guān)歷史數(shù)據(jù)等進(jìn)行分別建庫(kù)，并形成有機(jī)的城市環(huán)境綜合信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)一管理各種城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)不僅滿足現(xiàn)有環(huán)境業(yè)務(wù)部門的需要，而且為將來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)管理采用Oracle 10g+SDE的技術(shù)模式，基于GeoDatabase的思想將空間數(shù)據(jù)（圖形）與環(huán)境管理數(shù)據(jù)（屬性）存放在同一數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行圖文一體化的管理，兩類數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)部關(guān)聯(lián)碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)成靈活的系統(tǒng)數(shù)據(jù)體系，為全局?jǐn)?shù)據(jù)集成和共享提供技術(shù)保證。

1.3 開放的應(yīng)用架構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)堅(jiān)持基于通用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)理念，利用XML技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口形成開發(fā)易集成的應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要用到的相關(guān)技術(shù)，分別采用：.NET Framework、EAI、組件技術(shù)、GIS平臺(tái)。

2.1 NET Framework框架

.NET Framework是一種底層框架，包括開發(fā)人員編寫、生成、測(cè)試和部署.NET Frmework應(yīng)用程序所需要的一切類。.NET Framework的目的是便于開發(fā)人員為Web服務(wù)及普通的Windows應(yīng)用程序提供了一個(gè)托管、安全、高效的執(zhí)行環(huán)境，所有在.NET平臺(tái)上創(chuàng)建的應(yīng)用程序運(yùn)行都需要兩個(gè)核心模塊：Common Language Runtime（CLR，通用語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)）和.NET Framework類庫(kù)。它的關(guān)鍵特色是提供了一個(gè)多語(yǔ)言組件的開發(fā)和執(zhí)行環(huán)境。

CLR為.NET應(yīng)用程序提供了一個(gè)托管的代碼執(zhí)行環(huán)境。托管意味著將原來(lái)由程序員或操作系統(tǒng)做的工作剝離出來(lái)交由CLR來(lái)完成，從而使程序運(yùn)行獲得更高的安全性和穩(wěn)定性。這些工作包括內(nèi)存管理、即時(shí)編譯、組件自描述、安全管理和代碼驗(yàn)證，以及其他一些系統(tǒng)服務(wù)。CLR提供一個(gè)技術(shù)規(guī)范，無(wú)論程序使用什么語(yǔ)言編寫，只要能編譯成中間語(yǔ)言，就可以在它的支持下運(yùn)行，這樣.NET應(yīng)用程序就可以獨(dú)立于語(yǔ)言。CLR還在應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境中為基于組件的編程提供了直接支持，比如它支持屬性、事件、對(duì)象、繼承性、多態(tài)性、接口等組件編程特性。

2.2 EAI

EAI即企業(yè)應(yīng)用集成（Enterprise Application Integration），數(shù)字環(huán)保是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)體系，它的運(yùn)作是由多個(gè)既相對(duì)獨(dú)立又互相聯(lián)系的業(yè)務(wù)部門按照一定的流程協(xié)調(diào)進(jìn)行，是人、網(wǎng)絡(luò)和組織的集成。

EAI是將業(yè)務(wù)流程、應(yīng)用軟件、硬件和各種標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合起來(lái)，在兩個(gè)或更多的應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，使它們像一個(gè)整體一樣進(jìn)行業(yè)務(wù)處理和信息共享，從而提高企業(yè)效率，為客戶提供靈活的業(yè)務(wù)服務(wù)。EAI是一種解決方案而非一個(gè)產(chǎn)品或幾個(gè)產(chǎn)品，是一種總體架構(gòu)而非一個(gè)簡(jiǎn)單的工程。EAI解決方案底層的設(shè)計(jì)框架是SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）理念。依照SOA架構(gòu)建設(shè)，改造、封裝各類企業(yè)服務(wù)，使這些服務(wù)可以被簡(jiǎn)單的發(fā)現(xiàn)、調(diào)用和管理。

2.3 組件技術(shù)

一個(gè)多層的分布式的應(yīng)用模型意味著應(yīng)用邏輯根據(jù)功能而劃分成組件。業(yè)務(wù)邏輯集中放在服務(wù)器上由所有用戶共享，使得系統(tǒng)的維護(hù)和更新變得簡(jiǎn)單，也更安全。隨著基于組件的開發(fā)技術(shù)和新一代的多層體系結(jié)構(gòu)下的應(yīng)用服務(wù)器的出現(xiàn)，多層計(jì)算環(huán)境已經(jīng)可以和各種類型的商業(yè)應(yīng)用相聯(lián)合，形成新一代的應(yīng)用模式。組件開發(fā)的出現(xiàn)，提供了容易使用的框架結(jié)構(gòu)，提供了可開發(fā)、可重用、易擴(kuò)展的應(yīng)用。

2.4 GIS平臺(tái)

ESRI從事GIS理論研究、產(chǎn)品開發(fā)及應(yīng)用拓展已有30余年的歷史，遍布全球數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的用戶，為ESRI的技術(shù)進(jìn)步和自身的壯大提供了巨大的推動(dòng)力和發(fā)展空間。ESRI以其深厚的理論及工程技術(shù)底蘊(yùn)，加之強(qiáng)大的技術(shù)開發(fā)力量，在對(duì)廣大用戶大量的反饋信息進(jìn)行分析、整理和發(fā)掘的同時(shí)，始終積極地對(duì)各種主流的IT技術(shù)加以廣泛而深入的關(guān)注，并對(duì)自己的產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)及技術(shù)進(jìn)行及時(shí)的優(yōu)化和重構(gòu)。從而使新一代的ARCGIS系列更加適合GIS用戶的要求并得以長(zhǎng)期保持GIS在這一領(lǐng)域應(yīng)用的領(lǐng)頭羊的地位。

2.5 Oracle10g數(shù)據(jù)庫(kù)

Oracle10g數(shù)據(jù)庫(kù)具有如下特點(diǎn)：

1） 擴(kuò)展性

Oracle10g網(wǎng)絡(luò)計(jì)算體系結(jié)構(gòu)（Network Computing ArchitectureNCA）引入了一個(gè)開放的、易于使用的方法，用來(lái)擴(kuò)展具有多媒體數(shù)據(jù)類型（稱為插件cartridge）的數(shù)據(jù)庫(kù)。Oracle10g為數(shù)據(jù)插件的開發(fā)人員提供了一組全面的API。它允許合作伙伴開發(fā)的數(shù)據(jù)插件具有與Oracle開發(fā)的數(shù)據(jù)插件相同的內(nèi)部訪問(wèn)機(jī)制。

2） 高安全性

Oracle10g引入了細(xì)粒度化的訪問(wèn)控制，并改進(jìn)了多層環(huán)境的安全模式。

3）強(qiáng)大復(fù)制功能

Oracle10g高級(jí)復(fù)制（Advanced Replication）功能包含重要的性能改進(jìn)和重要的新功能，其目標(biāo)特別針對(duì)正在部署辦公前臺(tái)（Front-office）自動(dòng)化應(yīng)用的用戶。Oracle10g繼續(xù)將更多的復(fù)制代碼遷移到數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核之中，以進(jìn)一步提高復(fù)制性能。

4）對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

對(duì)象類型的數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以是分區(qū)表的列，并且可以使用SQL*Loader來(lái)裝載。

5）網(wǎng)絡(luò)功能

Oracle10g提供了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)特性和管理能力，并引入了Oracle10g安全目錄（Oracle Secure Directory-OSD）服務(wù)。

隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)的環(huán)保信息化建設(shè)已進(jìn)入一個(gè)新的階段，數(shù)字環(huán)保的時(shí)代正在向我們大踏步走來(lái)。建立數(shù)字環(huán)保信息系統(tǒng)是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，是加強(qiáng)城市環(huán)境保護(hù)與管理的重要途徑，具有重要的實(shí)際意義、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和美好的應(yīng)用前景。

[1]國(guó)家環(huán)保總局和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)綠色GDP核算報(bào)告，2004、2006，9.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃，2006，6.

[3]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.環(huán)境信息化“九五”規(guī)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo).

[4]王雁耕.“數(shù)字環(huán)保”工程實(shí)施方法研究[J].環(huán)境保護(hù)，2005(5).