眾所周知，當(dāng)下火熱的信息化大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，能夠更加充分摸清地區(qū)環(huán)境質(zhì)量和污染源底數(shù)，有效提高精準(zhǔn)預(yù)測(cè)能力，全面助推精細(xì)監(jiān)管能力，切實(shí)提升智慧決策水平。同時(shí)在經(jīng)濟(jì)效益方面，信息化大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠降低生態(tài)環(huán)境行政成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展。在社會(huì)效益方面，信息化大數(shù)據(jù)平臺(tái)更可以保障生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善，促進(jìn)生態(tài)文明體系建設(shè)。

桂林市環(huán)境監(jiān)測(cè)站作為率先引進(jìn)信息化技術(shù)管理的機(jī)構(gòu)，在構(gòu)建信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)管理上走到了行業(yè)領(lǐng)先的位置。據(jù)介紹，桂林市環(huán)境監(jiān)測(cè)站是地市級(jí)監(jiān)測(cè)中心站是全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)二級(jí)站，下轄區(qū)12縣五城區(qū)的環(huán)境監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)，另有四個(gè)自動(dòng)空氣站和一個(gè)水質(zhì)自動(dòng)站。每年監(jiān)測(cè)原始數(shù)據(jù)量約268萬(wàn)個(gè)，統(tǒng)計(jì)上報(bào)數(shù)據(jù)約13萬(wàn)個(gè)。對(duì)數(shù)據(jù)管理和處理的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、要求是分門別類，各不相同。報(bào)表報(bào)告也分國(guó)家級(jí)、省級(jí)、市級(jí)、相關(guān)部門、科研、項(xiàng)目管理和用戶報(bào)告等多種方式。數(shù)據(jù)主要分類有：地表水和廢水、空氣和廢氣、噪聲、固體物(廢渣、土壤和底泥)、油煙、輻射源等。社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、環(huán)保事業(yè)的深入和社會(huì)公眾都對(duì)環(huán)保信息化提出了更高的期望和要求。

圖-1 桂林市環(huán)保大樓

信息化的歷程

環(huán)境監(jiān)測(cè)的信息化由來(lái)已久，自1992年《全國(guó)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸軟件》推行使用起算已近18年，但由于人員調(diào)動(dòng)、資金不足和技術(shù)升級(jí)原因，原有信息化系統(tǒng)無(wú)法自己維護(hù)更新升級(jí)。環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范和實(shí)驗(yàn)室論證管理等對(duì)軟件有特殊要求，大多軟件系統(tǒng)無(wú)法滿足變化迅速的業(yè)務(wù)變化，而最終被淘汰。

上級(jí)部門下發(fā)的軟件主要是數(shù)據(jù)傳輸類軟件，如《全國(guó)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸軟件》《全國(guó)重點(diǎn)污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸軟件》《飲用水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸軟件》等，主要功能是對(duì)下接收數(shù)據(jù)和對(duì)上傳輸數(shù)據(jù)，均為單機(jī)版，有錄入、修改、上報(bào)功能，并帶簡(jiǎn)單的查詢和統(tǒng)計(jì)功能。遠(yuǎn)不能滿足工作需要。系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)不通，形成多個(gè)“信息孤島”。部門之間、上下級(jí)之間、管理部門和公眾之間信息交互手段落后;支離破碎的環(huán)境數(shù)據(jù)，分散于各業(yè)務(wù)管理部門;條塊分割式的管理造成了數(shù)出多門，不能有效整合多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng);環(huán)境信息資源開(kāi)發(fā)利用和共享水平較低，難以充分滿足環(huán)境管理與決策支持服務(wù)的需要。

監(jiān)測(cè)信息化的目的是對(duì)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)流程化管理、數(shù)據(jù)庫(kù)中心建設(shè)、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)挖掘等，提出完整可行的解決方案，建立《桂林市環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)》,開(kāi)發(fā)相關(guān)的應(yīng)用功能，為進(jìn)一步規(guī)范監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流程、提升監(jiān)測(cè)能力、服務(wù)環(huán)境管理和數(shù)據(jù)挖掘等，提供技術(shù)平臺(tái)。

信息化進(jìn)程中的需求

近十多年來(lái)，隨著環(huán)境保護(hù)事業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)的任務(wù)在擴(kuò)展，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量大幅度增長(zhǎng)，但是環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)因各種原因，一直沒(méi)有很好的解決。巨大的數(shù)據(jù)量與落后的數(shù)據(jù)管理方式，成為抑制環(huán)境監(jiān)測(cè)工作向技術(shù)深層發(fā)展的一個(gè)瓶頸。監(jiān)測(cè)工作的任務(wù)種類、流程形式和方法手段也在不斷發(fā)展和完善，每年積累的海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)難以有效對(duì)環(huán)境管理和社會(huì)公眾提供完整的環(huán)境信息服務(wù)。為了對(duì)政府決策和重大應(yīng)急提供支持，提升數(shù)據(jù)價(jià)值，急需將系統(tǒng)集成，消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘。

環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化的需求如下：

圖-2 需求分析

數(shù)據(jù)分類管理

環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)源復(fù)雜、多源、多維、多時(shí)態(tài)、大規(guī)模、多模型、處理模型多樣與地理位置相關(guān)。需要按不同分類(如范圍、時(shí)段、項(xiàng)目、級(jí)別等)進(jìn)行組合統(tǒng)計(jì)處理：

按位置：斷面、點(diǎn)位、河段、路段、流域、區(qū)域、行政區(qū)……

按時(shí)段：小時(shí)、天、月、季、年、多年……

按類型：河流水、湖庫(kù)水、飲用水源、廢水、空氣、廢氣、噪聲……

按級(jí)別：國(guó)控、省控、市控、縣控、用戶……

按統(tǒng)計(jì)項(xiàng)：平均值、最大值、最小值、超標(biāo)率、中位數(shù)……

按項(xiàng)目：分類檢測(cè)項(xiàng)目346項(xiàng)。

監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流程的網(wǎng)絡(luò)化管理

地市級(jí)監(jiān)測(cè)站是全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的主要產(chǎn)生站，監(jiān)測(cè)流程包括：任務(wù)下達(dá)、采樣監(jiān)測(cè)、樣品交接、分析化驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)(錄入、修改、查詢和統(tǒng)計(jì)、分類存儲(chǔ))、各類報(bào)告和上報(bào)數(shù)據(jù)(同時(shí)接受縣級(jí)站的部分?jǐn)?shù)據(jù))等，主要數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程是較完整的在地市級(jí)站得到體現(xiàn)。在流程進(jìn)行過(guò)程中，包括了規(guī)范流程、項(xiàng)目編碼、質(zhì)量控制、分類處理和統(tǒng)計(jì)查詢等，要解決好可能發(fā)生和存在的各種問(wèn)題，要建立健全相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和管理制度。

歷史數(shù)據(jù)挖掘與環(huán)境質(zhì)量綜合分析

監(jiān)測(cè)站要有對(duì)大量的歷史數(shù)據(jù)，有快速查詢分析的手段，有相關(guān)的技術(shù)平臺(tái)，要以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，客觀評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量狀況，綜合分析環(huán)境質(zhì)量變化原因及趨勢(shì)，提出切實(shí)可行的對(duì)策建議。要對(duì)轄區(qū)的環(huán)境污染“說(shuō)得清楚”，說(shuō)清區(qū)域(流域)或局部監(jiān)測(cè)點(diǎn)位(斷面)環(huán)境質(zhì)量變化的主導(dǎo)因素，說(shuō)清環(huán)境質(zhì)量時(shí)間、空間變化及其原因。

數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)中心建設(shè)

目前監(jiān)測(cè)在用軟件為《全國(guó)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸軟件》、《全國(guó)重點(diǎn)污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸軟件》《飲用水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸軟件》，還有水質(zhì)和空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、《環(huán)境統(tǒng)計(jì)》軟件都為環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上報(bào)數(shù)據(jù)使用。另外與目前環(huán)保系統(tǒng)在用的《重點(diǎn)源在線監(jiān)控系統(tǒng)》和《污染源排污收費(fèi)系統(tǒng)》等也是信息不共享。急需建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心，消除“信息孤島”，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、在各數(shù)據(jù)庫(kù)之間相互查詢、交換和比對(duì)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成。

圖-3 需求總示意圖

選擇勤哲EXCEL服務(wù)器的原因

根據(jù)桂林市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站目前的業(yè)務(wù)情況、人員知識(shí)結(jié)構(gòu)、軟硬件條件和原有的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)等，確定基本原則如下：

原則一：要保證符合上報(bào)數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn);

原則二：要保證對(duì)原有數(shù)據(jù)資源的兼容;

原則三：要保證現(xiàn)有人員可參與的技術(shù)方案;

原則四：要保證系統(tǒng)后繼維護(hù)管理和開(kāi)發(fā)的可持續(xù);

應(yīng)用軟件經(jīng)逐步積累和完善，最終構(gòu)成全面的《監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)》。由于現(xiàn)有監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)中有40%涉及IT領(lǐng)域，但監(jiān)測(cè)站計(jì)算機(jī)專業(yè)人員缺乏，網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境意識(shí)和知識(shí)不足，需要專業(yè)培訓(xùn)。另外，桂林城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力較差，資金缺乏，長(zhǎng)期以來(lái)系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足。

圖-4 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

經(jīng)過(guò)多種方案考查和篩選，最后選擇Excel服務(wù)器這一個(gè)面向最終用戶的信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行平臺(tái)。Excel服務(wù)器是一個(gè)工具平臺(tái)(即一個(gè)軟件)，其后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)是SQL Server。Excel服務(wù)器提供了一個(gè)信息系統(tǒng)的框架，但沒(méi)有預(yù)先設(shè)定具體的業(yè)務(wù)模塊，需要用戶把自己實(shí)際業(yè)務(wù)中用到的單據(jù)、表格等做成一個(gè)個(gè)“模板”，加入到框架中，這樣逐步搭建出自己的系統(tǒng)。由于系統(tǒng)是技術(shù)管理人員開(kāi)發(fā)的，任何業(yè)務(wù)上的改變都可以由技術(shù)人員自己修改完善，使軟件有長(zhǎng)久的、可持續(xù)發(fā)展的能力。

勤哲EXCEL服務(wù)器的主要應(yīng)用

根據(jù)桂林監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)日常管理特點(diǎn)，項(xiàng)目選擇Excel服務(wù)器這一個(gè)面向最終用戶的信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行平臺(tái)，結(jié)合MIS數(shù)據(jù)庫(kù)原理，開(kāi)發(fā)了桂林環(huán)境監(jiān)測(cè)的EMMIS。經(jīng)各項(xiàng)測(cè)試運(yùn)行，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足業(yè)務(wù)管理和發(fā)展的要求。

圖-5 系統(tǒng)框架

總體功能

本項(xiàng)目最終目的是建設(shè)一套綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)，包括行政OA管理、實(shí)驗(yàn)室管理、科研環(huán)評(píng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染源信息管理、應(yīng)急監(jiān)測(cè)等模塊，基本涵蓋了桂林市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心工作的方方面面。

業(yè)務(wù)流程管理

根據(jù)監(jiān)測(cè)工作性質(zhì)主要把功能模塊分為五大類：①環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、②實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)、③污染源監(jiān)測(cè)、④科研環(huán)評(píng)驗(yàn)收、⑤應(yīng)急監(jiān)測(cè)。環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)流程管理的基本功能包括以下內(nèi)容：監(jiān)測(cè)任務(wù)、采樣信息記錄、實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總、報(bào)告單發(fā)放、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析查詢。

圖-6 業(yè)務(wù)流程表

圖-7 任務(wù)發(fā)放

圖-8 采樣記錄

圖-9 實(shí)驗(yàn)室分析

圖-10 打印報(bào)告

歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)挖掘功能

污染源數(shù)據(jù)：當(dāng)年數(shù)據(jù)以各原始報(bào)告單形式存儲(chǔ)，通過(guò)查詢匯總監(jiān)測(cè)報(bào)告。歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)參照《《全國(guó)重點(diǎn)污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸軟件》》的分類編碼與數(shù)據(jù)表方案設(shè)計(jì)。

環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)：參照《全國(guó)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸軟件》的分類編碼與數(shù)據(jù)表方案設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)的查詢系統(tǒng)是體現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的方式之一，以往的信息管理系統(tǒng)往往查詢與數(shù)據(jù)輸出需要分開(kāi)設(shè)計(jì)，往往格式固定，難以完全滿足使用者的需要。如需對(duì)查詢的結(jié)果進(jìn)行修飾則需要通過(guò)數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能輸出為其它的文件格式，借助第三方軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)(EMMIS)利用Excel服務(wù)器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)提取寫(xiě)入功能和Excel軟件的靈活的表格功能，可在查詢結(jié)果上直接修改排版，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢結(jié)果即是所需要的報(bào)表。

圖-11 歷史數(shù)據(jù)挖掘分析

數(shù)據(jù)系統(tǒng)接口

除了傳統(tǒng)的手工輸入數(shù)據(jù)的方法，Excel服務(wù)器還提供了多種數(shù)據(jù)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享。

勤哲EXCEL服務(wù)器的應(yīng)用效果

環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)(EMMIS)項(xiàng)目已開(kāi)展一年多，經(jīng)需求分析、平臺(tái)造型、詳細(xì)規(guī)劃、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、模板編碼、數(shù)據(jù)規(guī)范、系統(tǒng)調(diào)試和測(cè)試運(yùn)行等各環(huán)節(jié)，現(xiàn)系統(tǒng)基本完成。在前期油煙和煤質(zhì)二個(gè)項(xiàng)目試驗(yàn)運(yùn)行一年的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，又對(duì)主要項(xiàng)目(水、氣和噪聲)和全流程也運(yùn)行四個(gè)多月，系統(tǒng)在不斷調(diào)整完善中。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，流程化管理，規(guī)范了各業(yè)務(wù)室的操作。運(yùn)行實(shí)踐表明EMMIS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已到完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)需求，并培養(yǎng)建立了監(jiān)測(cè)站自己的技術(shù)隊(duì)伍，這也是非常寶貴的財(cái)富，使系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)流程化管理：系統(tǒng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量控制和綜合查詢等實(shí)現(xiàn)了信息化管理，使得任務(wù)流程化、填報(bào)標(biāo)準(zhǔn)化、操作智能化、計(jì)算自動(dòng)化、數(shù)據(jù)規(guī)范化和管理科學(xué)化。項(xiàng)目建設(shè)將信息技術(shù)融入主流業(yè)務(wù)程序中。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享：系統(tǒng)可以將多種數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。對(duì)每年數(shù)百萬(wàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深度挖掘和整理。

技術(shù)和人材的積累：特別有意義是，使桂林環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化走出了關(guān)鍵的一步。監(jiān)測(cè)站在信息化的技術(shù)、能力、人材和機(jī)制上都得到積累，為進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)建設(shè)具有可持續(xù)性的能力。

資金節(jié)約和性價(jià)比高：商業(yè)性的公司開(kāi)發(fā)類似軟件，費(fèi)用一般在50-100萬(wàn)元以上。本系統(tǒng)的建設(shè)也節(jié)省了大量資金，系統(tǒng)軟件約2.5萬(wàn)元，人員培訓(xùn)及差旅費(fèi)約4萬(wàn)元，其它約3萬(wàn)元。

數(shù)據(jù)挖掘與決策支持：系統(tǒng)的建設(shè)使監(jiān)測(cè)部門對(duì)環(huán)境狀況有了完整的數(shù)據(jù)挖掘和決策支持的能力。通過(guò)日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的積累和功能強(qiáng)大的查詢系統(tǒng)，使信息平臺(tái)的應(yīng)用落到實(shí)處，真正做到用數(shù)據(jù)說(shuō)話，科學(xué)決策。努力做到“三個(gè)說(shuō)得清”：即①說(shuō)清污染狀況和主要污染物排放情況;②說(shuō)清環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及其變化趨勢(shì);③說(shuō)清潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。使環(huán)境監(jiān)測(cè)信息處理更加科學(xué)、規(guī)范、準(zhǔn)確和及時(shí)。

圖 -12

對(duì)于不同行業(yè)、不同單位，情況千差萬(wàn)別，信息化建設(shè)成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)都不少，總結(jié)起來(lái)就是信息化建設(shè)一定要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行。信息化建設(shè)的成果，不能局限于只建成一個(gè)暫時(shí)滿足應(yīng)用的信息化系統(tǒng)，而是應(yīng)該完整地包括四個(gè)方面的內(nèi)容：形成必要的技術(shù)能力、建設(shè)自己的技術(shù)隊(duì)伍、建立可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)、運(yùn)行信息化方案的有效機(jī)制。

根據(jù)各地的環(huán)保信息化建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)看，除技術(shù)因素外還有更重要的三點(diǎn)：①有必要的經(jīng)費(fèi)保障，這是項(xiàng)目開(kāi)展的基本條件;②有奉獻(xiàn)精神的技術(shù)隊(duì)伍，這是項(xiàng)目深化和可持續(xù)發(fā)展的必要條件;③領(lǐng)導(dǎo)對(duì)信息化工作的鼎力支持，信息化建設(shè)是“一把手”工程，領(lǐng)導(dǎo)的思路和決心，這是推動(dòng)項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。
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