智慧环保数据中心设计分析研究

严兴祥

摘 要：按照国家环保部办公厅《生态环境大数据建设总体方案》、国家发改委办公厅《“互联网”+绿色生态三年行动实施方案》文件要求，要推动互联网与生态文明建设深度融合，全面实现生态环境大数据的互联互通和开放共享。而生态环境大数据建设要实现的目标是：生态环境综合、决策科学化、监管精准化、公共服务便民化。全面推进数据中心建设，加快建成数据强国，已上升到国家宏观层面。

关键词：智慧环保 数据中心 框架 分析 建议

中图分类号：X32 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（c）-0145-02

互联产生数据，数据生成智慧，数据是智慧之本，“互联网+”向智慧化发展，数据是运行基础，没有数据是无米之炊。有效、可靠的环保数据是环境管理的基础和主线，是环保部门确立环境管理目标、衡量工作进展的前提，而将环境信息数据融入环境管理和信息化建设，是从数字化环保向智慧环保转变的催化剂，是一切宏观决策和微观管理的智囊源，据此研究人员提出了智慧环保数据中心的概念。

1 数据中心的价值

智慧环保数据中心是智慧环保建设的根基，是环境管理信息化的保证，而数据中心来源有三块：第一是环境质量数据，包含水、气、声、土壤、生态等各类环境质量的自动监控数据和人工监测数据；第二是涉及到企业全生命周期成长的环境管理数据，包含项目审批、环保验收、自动监控、排污许可、监督监测、移动执法、排污征收、行政处罚、应急预案、信用评价、危废处置、信访投诉等方方面面；第三则是环境管理数据，此类数据是环保部门在日常工作过程中加工、处理后产生的二次数据。

2 数据中心的架构

根据环境信息化建设的标准要求，建立覆盖所有环境管理业务的环境中心数据库，实现对所有环境信息的分类、有序存储，按照“一数一源、一源多用”的原则，确定每类数据所包含的数据项内容、数据标准、数据来源、数据更新方式、与其他数据项的关系等明细内容，建立完整的环境信息化数据资源体系，为后续的环境智慧化、智能化建设奠定坚实的基础。

研究人员将中心数据库从逻辑上分为元数据库、基础数据库、业务数据库、数据仓库、环境空间数据库5个部分，如图1所示。

3 数据中心之元数据库

对业务数据本身及其运行环境的描述与定义的数据，称之为元数据。元数据是描述数据的数据，是信息门户、数据仓库、决策支持等应用所不可或缺的内容。

元数据对于ETL的集中表现为：定义数据源的位置及数据源的属性、确定从源数据到目标数据的对应规则、确定相关的业务逻辑、在数据实际加载前的其他必要的准备工作，它一般贯穿整个数据仓库项目。而ETL的所有过程必须最大化地参照元数据，这样才能快速实现ETL。元数据库按照统一规范提取数据资源的各项数据特征，形成描述信息资源本身特点的元数据库，存放元数据的主要内容、数据结构、数据项、数据范围等特征要素。

3.1 元数据信息

包含元数据的全部信息。在该元数据库中记录元数据的名称、创建日期、采用的字符编码标准、标准名称、标准版本、使用语言、对元数据信息负责任的单位或个人、数据集采用的空间参照系的信息、数据集质量的总体评价信息等9个实体。

3.2 标识信息

描述环境数据集的基本信息。通过标识信息，用户可以对数据集有一个总体的把握和了解。在该元数据库中包括的内容有：中文名称、英文名称、定义、数据类型、值域、短名、注解、子元素、扩展巴氏范式和示例。

3.3 数据质量信息

数据质量信息是对数据集质量进行总体评价的信息。数据集生产者可以通过这部分内容对数据集质量评价的方法和数据集加工生产过程的质量进行详细地描述。而这一部分也是用户对数据集在数据质量和精度方面确定是否适合自己使用要求的主要依据。

3.4 內容信息

描述数据集的内容信息。数据集生产者可以通过该部分内容详细地描述数据集中各要素类的名称、标识码以及含义等内容，从而使用户可以由此知道该数据集要素属性码的名称、含义等信息。包括各类数据集名称、要素类属性、内容描述、属性结构描述文件4个实体。

4 数据中心之基础数据库

基础数据库存放各类基础信息，包括标准代码库和基础信息库两个部分。

标准代码库存放各类基础编码信息，如行政区划编码、河流编码、监测因子编码、行业分类编码等，为整个数据中心设定各类代码标准。

基础信息库则存放与系统运行管理相关的一些基础设置信息，如部门设置信息、用户及权限信息、操作日志信息等。

5 数据中心之业务数据库

业务数据库存放环境管理业务中的具体信息，在设计规划时，研究人员将根据环境信息分类体系，结合项目的实际情况，建立9个主题数据库，实现对环境数据的分类集中存储。这9个数据库包括：环境质量信息、生态环境信息、污染源信息、环境管理业务信息、环境科技信息、环境保护产业信息、环境政务管理信息、环境政策法规标准、环境保护相关信息。

6 数据中心之环境空间数据

环境空间数据分为基础地理数据和环境业务空间数据两个部分，其中基础地理数据由国土部门提供，环境业务空间数据则由环保部门负责在地理数据上面进行加载。

环境业务空间数据是环境管理业务中所特有的与空间属性密切相关的业务对象数据，主要包括环境管理对象数据和环境专题统计图两类。而环境管理对象包括生态区划、污染源、饮用水源、重点监控工况企业、建设项目、水监测自动站、大气监测自动站、噪声监测自动站、水质断面、排污口设置等各类环保相关的空间数据。

7 分析和建议

由于各级环保部门信息化建设或多或少地存在“孤岛”现象，环境信息和资源的碎片化阻碍了整体视角看待环境管理，需要环保部门借助于先进的物联网技术，让各业务部门在信息生命周期框架下支撑基于污染源、水、气、土壤等环境要素数据管理的协同应用。

总之，将数据中心建设作为支撑生态环境管理科学决策的重要手段，实现“用数据说话”“用数据决策”“用数据调控”，利用数据中心支撑环境形势综合研判、环境政策措施制定、环境风险预警判断，开展更深层次的数据挖掘、数据分析和数据论证，从而有效提高生态环境治理科学化水平，全面提升环境保护参与经济发展与宏观调控的能力。

参考文献

[1] 张波，张伟.环境管理的信息化视角[J].中国环境管理，2016，8（6）：65-69.

[2] 国家环境保护部办公厅.生态环境大数据建设总体方案[Z].2016-03-08.

[3] 国家发展改革委办公厅.“互联网+”绿色生态三年行动实施方案[Z].2016-01-11.