云南省环境地理信息平台的设计与应用

朱云燕 唐芬

摘要：环境地理信息平台作为环保信息化的重要组成部分，是整个信息化体系不可或缺的基础。本文在对云南省环保信息化需求研究基础上，提出适合云南省的环境地理信息平台设计方案，介绍平台的总体结构设计、技术路线、数据库设计、平台软件开发建设等方面的内容，结合实际应用情况对下一步平台建设进行了展望。

关键词：环境保护；地理信息系统；设计应用

中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）07-0139-02

1 前言

随着环境管理工作进一步精细化、专业化，环境信息化作为环保能力建设的重要组成部分在环境管理工作中发挥着越来越重要的作用，构建以数字化综合信息服务为目标的环境地理信息平台已经成为一个区域环境管理中不可或缺的部分。

云南省环境地理信息平台基于云计算平台和云南省资源环境数据中心进行建设，在实现环保管理一张图以及环境管理数据可视化的基础上，以GIS为核心，以基础地理要素数据库和环保业务数据库为支持，实现空间数据的输入、查询、分析、输出和管理的可视化，便于维护和扩展。为全省环境质量管理、污染源监管、自然生态保护、生态环境监察执法、核与辐射安全管理、环境应急管理等提供有力支撑。

2 总体设计

云南省环境地理信息平台以基础地理空间数据库为依托，集成省资源环境数据中心的污染源数据、环境质量数据、建设项目环评管理数据、环境监察数据、排污许可数据、生态文明建设管理数据等环保业务数据，为环保管理提供基本的电子地图和专题地图服务，实现空间信息、属性信息的双向查询以及空间分析服务。基于SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构），实现GIS Web Service与其它子系统的集成，并通过GIS发布功能为决策提供支持服务，系统架构如图1。

平台分为基础支撑层、数据资源层、数据管理层、环保数据共享平臺、业务应用层、访问层六层。其中基础支撑层包含了环保云平台的基础设施、以及环保专网和外网等网络环境；数据资源层是本系统的基础数据环境，是整个系统功能的基础；数据管理层包含数据资源管理、数据规范管理、图层存储与管理、地理信息查询、地理基础操作、资源目录管理等；环保数据共享平台为系统提供统一的安全认证体系的应用服务接口；业务应用层包含了环保地理综合分析平台、环保地理分析展示平台和环保信息综合发布平台；而访问层包含了环保系统、省政府及其他部门、企事业单位、社会公众等。

3 平台设计和实现

3.1 空间数据规范建设和数据结构设计

3.1.1 空间数据规范建设

空间数据是地理信息平台的基础，本平台空间数据规范建设内容主要包括：按照国标和行业标准建立云南省环境空间数据的标准规范，包括数据组织、数据分类、数据分层、符号规范、配色方案等；建立服务发布的标准接口规范，明确系统二次开发使用方法；建立空间数据应用标准规范，限定不同用户对不同数据的使用权限，本平台的空间数据应用分为两种：下载数据、应用服务；建立空间数据维护的标准规范，包括数据的采集、存储、管理、传输等。

3.1.2 空间数据结构

平台建设了全省1：10000，州市中心城区1：2000二维电子地图基础地理空间框架。地理空间框架数据，其影像分辨率、框架电子地图图层、坐标系等符合空间数据规范和业务系统需求。

基础地理空间数据分层包括：水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌与植被等；环境专题空间数据分层包括：环境质量、污染源、环境风险、生态保护、核与辐射等。分别以面、线和点形态进行存储。

3.2 功能模块设计和实现

现阶段，云南省环境地理信息平台主要包括如下功能模块。

3.2.1 GIS基本功能

GIS平台地图操作基本功能包括：放大、缩小、漫游、全图、前/后视图、标注、截图、打印等。影像数据以地图服务的形式发布，并可与基础地图叠加显示。

3.2.2 污染防治

建设“一源一档”管理功能模块，对企业基本信息、建设项目信息、排污申报信息、环境统计数据进行集成，展示污染源在线企业在地图上的空间分布情况，按照污染源的性质（水、气）或者状态（联机、脱机）用不同的图标表示。

建设分类查询功能模块，根据污染企业数据库的属性信息，对企业进行分类统计查询，并对查询结果进行空间分布展示。查询方式有：按行政区域，即所属州市查询；按受纳水体查询。受纳水体即污染源企业排放污染物的接收水域，通常以所属流域表示；按监测类型查询，即“废水”和“废气”两种类型；按所属行业查询，如发电、重金属、印染、电镀、造纸等。

建设超标查询功能模块，通过该模块，用户可以查询指定时间段内在线监测企业监测因子超标情况，如有超标，以醒目的闪烁图标提示，并可以查看超标的因子以及超标值。

3.2.3 环境质量监测

环境质量数据监测模块，内容主要包括：环境空气质量、地表水环境质量、集中式饮用水水源地水质质量和噪声。其中，环境空气质量对接云南省内重点城市空气监测站点日监测数据，对监测结果进行插值，生成等值线或等值面。插值的对象包括SO2、NO2、PM1O、PM2.5，直观展示云南省内主要城市区域的环境空气质量状况。实现对任意一天城市内各监测站点空气质量情况（API、首要污染物、级别）的查看，结合底图进行呈现并支持数据导出。

3.2.4 自然生态和湖库管理

自然生态模块以国家、省、市、县、乡生态文明建设为主线开展建设，包括生态文明乡、县、州的申报和评估等，结合底图进行展示。生态文明建设年度考核结果在地图上以不同颜色和不同的统计图表进行展示。

湖库管理模块对云南省九大高原湖泊基础信息进行收集、汇总处理和入库，结合九大高原湖泊规划项目建设情况，实现综合展示。

3.2.5 环境监察

主要包括行政处罚、排污收费、信访投诉三个部分。其中，行政处罚模块采用“列表+地图”的形式对辖区范围内所有的行政处罚情况进行统计汇总；排污收费模块主要实现根据时间和行政区域对企业排污收费情况进行统计汇总及展示；信访投诉模块结合地图展示功能将投诉和信访情况进行表达。

3.2.6 环评管理

通过调用省资源环境数据中心的建设项目环评管理和辐射管理中的建设项目数据，结合地图，实现选择行政区划或输入企业名称来搜索对应的建设项目，以气泡形式显示项目基本信息，同时实现项目列表信息和地图信息联动。

3.2.7 综合分析

该模块包括水扩散模型分析、大气扩散模型分析两个部分。其中，水扩散模型通过用户设置模拟时间长度、模拟个数等参数，实现在地图上动态查看水扩散模型分析结果，获取特定点位最大浓度、经纬度坐标值、距事发点距离信息；大气扩散模型通过在地图上放置需要分析的点位，自动获取该点位的经纬度值，经设置泄漏量、风速等信息后在地图上显示大气扩散动态分析结果。

3.3 软件平台主界面（图2）

4 总结和展望

4.1 总结

云南省环境地理信息平台作为云南省环境信息化建设的重要组成部分，以地理信息系统的基本功能为基础，按照统一的数据标准和规范，从云南省资源环境数据中心调用环境质量数据、重点污染源数据、自然生态数据、环境监察数据以及建设项目数据等环保专题数据，开发数据统计、分析和展示功能，建设全省环境数据“一张图”。结合水、大气模型和统计分析工具开展初步的数据分析应用，为全省各级环保管理部门提供准确、直观和可视化的数据支持，并举办技术培训班2期，培训各级环境保护部门人员100余人次，建设成果在我省得到初步应用。

4.2 展望

随着国家“大数据”、“互联网+”等战略的进一步开展，环保领域基于大数据的数据整合、分析和应用工作势必得到完善和提升，生态环境大数据建设工作成为环保信息化建设的一项重要任务。下一步，云南省环境地理信息平台的建设将主要在数据的丰富和整合、数据间的耦合分析和关联以及结合具体环保业务开展应用三个方面展开，持续进行数据库和软件平台的升级和优化，为各级环保部门和社会公众提供数据丰富、功能齐全、操作便捷、分析准确、结论可信的综合管理平台。

参考文献

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[3]朱德宝.基于多规合一的县市域空间规划体系构建探索——以大理市“四规合一”為例[J].现代城市研究，2016（9）：38-46.