【基于GISS市环境在线监测系统研究与应用研究14000字（论文）】

基于GISS市环境在线监测系统研究与应用研究摘要环境管理的根基是环境监测。为了全面提升监测的质量，科学、实时取得监测相关信息，为环境管理工作与策略带来合理借鉴，借助信息化科技让环境监测不断升级、让环境管理实现网络化与信息化，这是十分合理的模式，也是未来的发展方向。本篇文章通过案例分析与文献综述法分析了深圳的线上监测体系，基于该地区当前的相关数据信息与技术，梳理了该地污染源监测与大气监测的测评方式，形成GIS共享平台,并依次提出了数据传输模式、系统整体架构以及收集信息等功能，将该系统广泛应用在环境影响测评、地区环境监测和污染监测以及应急监测等领域；充分发挥了其价值，既显著提升了当地环境监测的质量与效率，促进了线上监测快速发展，又阐释了在环境信息化发展中科技力量的有效性与重要性，为未来其他地区的环境信息化发展夯筑了坚实基础。关键词：在线监测；环境；共享平台目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 1一、绪论 3（一）研究背景及意义 3（二）国内外研究现状 3（三）研究内容 5二、相关理论概述 5（一）环境信息化系统概述 5（二）环境在线监测系统的应用价值 5（三）GIS技术在环境在线监测系统中的应用进展 7三、基于GIS的深圳市环境在线监测系统研究 7（一）深圳市环境在线监测系统概述 7（二）监测内容研究 8（三）基于GIS的深圳市环境在线监测系统功能研究 9四、基于GIS的深圳市在线监测系统设计 12（一）集成GIS共享平台 12（二）系统总体设计 13（三）数据采集模块设计 14（四）数据传输模块设计 15（五）数据库设计 16（六）系统功能模块设计 16五、系统在其他环境管理中的应用价值 20（一）系统应用于环境质量评价和环境影响评价 20（二）系统应用于建设项目审批管理 21（三）系统应用于环境事故预警及应急 21（四）系统应用于构建“绿色数字地球” 21总结 23参考文献 24致谢 25一、绪论（一）研究背景及意义1.研究背景在迈向新时代的征程中，环境问题日益成为世界人们关注的对象，我国也十分关注环境污染问题和节能减排工作，并制定了建立健全减排的三个体系，即准确的减排监测体系、先进的减排指标体系、严格的减排考核体系。这些体系的稳定、有效落实离不开多个部门的信息共享与联合协作，离不开环境信息化建设这个重要基础。线上监测环境信息系统可以为相关部门带来可靠的收集信息的模式，有利于充分认知区域中的环境信息，该系统与一般办公自动化系统相比，具有空间解析、空间数据管理与环境模型运用等作用，不仅能有效支撑环境预测、全面研究、环境规划以及预测等,还能够通过当前的环境数据信息要素与空间关系，对新的信息进行充分发掘，带来新的思路，找到并及时处理问题。在上世纪八十年代我国在上海与北京等地区创建了先进的空气质量监测系统,为在深圳地区打造科学的环境在线监测系统奠定了理论基础，并发挥了导向作用。2.研究意义本次研究的主题吸取了西方国家线上监测领域的成功经验与先进技术，并与我国和深圳地区的现状相融合，基于当地环境监测进一步更新了在线监测技术，并推广应用了该技术。通过电脑网络和先进科技推动当地环境线上监测系统更加精确、及时与高效，不仅可以为环保局等部门提供有效监测手段，还可为个体与企业构建互通信息的平台。深圳是我国环保领域较为先进的城市之一，在环境监测层面获得了突出成就，并积淀了丰富的经验，其实时在线监测数据的水平得以显著提升。现阶段，该地区地理信息中心已经建立了基础信息服务平台，可以为多个部门提供精度比较高的空间信息服务。基于此，创建地理信息环境在线监测系统，可以为当地取得实时环境数据带来有力支撑，并为环境预测、相关规划与测评、环境综合研究等方面带来合理参照。（二）国内外研究现状1.国外研究现状欧美国家在环境监测领域的研究开始于二十世纪六十年代，并建立了监测信息系统，到了七十年代，西方国家已经创建了可以为环境管理带来助益的监测管理系统。随着社会的快速演进，环境问题成了全世界人们共同关注的论题，跨国协作环境信息系统应运而生。AnaLauraDiedrichs（2014）等提出了无线传感网络节点，借助串口通信这一模式将传感器收集的相关信息汇总，对植物的生长与温度波动状况进行持续监测。MSrbinovska（2015）等通过环境监测这一视角确立了温室无线传感器网络体系架构，对可行性较强、成本较低的温室监测系统进行了设置，可监测光照与温度以及湿度等基本环境参数，实现减少管理花费与科学培育的目标。GMois（2017）等通过蓝牙通讯与WiFi等的无线传感器，在现阶段气候变化的基础上，从网络连通性、适用性和应对措施复杂等层面研究了以上类型的传感器对监测系统进行研发的可行性。TCao-Hoang（2019）等在微控制器研发传感器节点的基础上，通过WiFi接口模式把收集的相关数据信息传输至网关，同时制定了在农业领域利用环境检测的规划策略，可有效管理与可视化监测环境数据信息。ShkurtiL（2020）等在WSN技术基础上研发了针对Web端的环境监测系统。无线传感器节点借助Web端接口就能传送相关数据信息，Web借助收集的环境参数展开了阈值拦截，突破设定限制之后，将预警检测结果通过电子邮箱传送给用户。2.国内研究现状我国在环境检测领域的研究时间尽管比较晚，但发展速度在不断提升，环境管理的特质表现在，其系统的信息化建设处在刚刚起步的阶段；环境监测管理亟待改善。行少亮（2011）对物联网的环境监测系统进行了研发，将51单片机视作嵌入式处理器，借助传感器，数个子节点收集环境参数然后通过无线模块进行传递，环境数据被总节点接受，并予以显示，倘若数据信息出现异常状况，那么GSM模块就会进行预警处理。马子恒（2012）制定了GPRS无线数据传输技术与单片机的相关方案，并对串口和GPRS模块的数据发送的硬件与软件编译进行了升级改进。崔曼（2013）等详细探讨了GIS和云计算的环境监测体系，在此基础上创建了环境监测体系整体架构。何求胜（2017）等借助物联网这一模式，通过传感器采集大气中甲醛的浓度，同时将收集的信息发送至服务器，并展开研究与处理工作，为环境监测提供了便利，但其目前仅在室内环境监测工作中应用。黄佳遥（2018）等人对Android的环境监测系统进行了研发，并借助ZigBee建立了局域网，把收集的相关数据信息传送至Internet，从通过Android终端进行远程监测。此系统基于ZigBee科技实现了较短距离的发送与收集目标，但在数个地区多终端数据与远距离发送信息方面不宜使用。国外在不断完善环境监测系统的过程中，我国在环保领域也取得了丰硕成果，从以往的效率低下转向高效率、从无再到有，由间断性监测到创建基本的自动化监测网络中心系统。在当前的研究工作中，研究通信环境监测的内容极少见到，这时研发基于GIS的环境在线监测系统是十分必要的，对现阶段环境监测有着十分深远的意义。（三）研究内容本篇文章旨在借助现代化信息技术,建立环境在线监测系统，对环境监测技术进行更新，充分增强环境数据信息管理与解析的能力，提升环境决策与管理水平。本篇文章全面吸取了前人总结的经验，借鉴了国外相关系统的特质，并与深圳当地环境监测具体状况相融合，应用设计与研发环境在线监测系统的思维方式，对GIS共享平台进行设计与集成，充分发挥了线上环境监测系统的作用，并分析了系统应用于其他管理领域中的状况。在当地环境决策与信息管理等领域运用该系统，后续还会将该系统推广至其他地区。二、相关理论概述（一）环境信息化系统概述基于地理空间数据库，通过计算机软件与硬件的助力，收集、处理、显示地理相关数据信息，同时应用地理模型这一方式，及时发送多个空间与地理信息，为环境决策与难题的应对而创建的电脑技术系统即为环境信息系统。该系统有效展示了地理信息系统在实践中的作用，其不仅是地理信息系统的构成部分之一，还是地理数据系统中的特定研究内容。环境信息技术指的是及时收集、处理与传输包含了随机性与时空性与连续性等特点的环境数据的技术，并将相关数据信息提供给有需要的管理人员[1]。（二）环境在线监测系统的应用价值1.获取与存储大量环境数据环境管理与相关决策的前提与根据是环境监测数据,所以，环保工作的基本内容之一就是获得并保存环境数据信息。通过传统的模式取样与研究和人工处理数据并设计报告流程,无法获得许多合理的数据信息；同时，借助传统的模式采样和处理，频次会有相应限制，并且无法保障数据的代表性。应用在线监测，可以取得比传统模式多出数万倍的数据,此外还增强了数据信息的代表性与时效性。通过长时间的积淀，许多历史数据信息为环境预报与变化状况研究带来了素材基础。2.改进环境监测手段由于经济的快速发展与社会的推进，以往的分析模式与监测技术不能满足当前环境管理及监测的要求。通过环境在线相关技术构建污染源和环境要素线上监测系统，以充分改进当前的环境管理及监测模式。通过线上监测系统，可以扭转以往环境数据信息的时间离散态势，有利于创建新的环境监测平台。此外借鉴先进的网络信息技术，还能充分增强环境管理及监测的信息化与自动化水平，并改善环境管理和监测的质量[2]。3.支持环境管理部门决策与管理现阶段，环境决策被视作核心内容之一与政府多个重要策略相融合，提出与落实重要环境策略是政府工作的核心工作之一。因此，政府必须充分了解环境变化态势与环境具体状况，同时进行有效估测。此外通过经济这一视角对该地区范围内治理污染工作进行追踪、分析。环境在线监测控系统可以为政府提供数据信息支撑，并通过先进、完善的技术服务与支撑，对企业展开合理的监督。4.解决环境纠纷仲裁与环境应急由于工业的蓬勃运行，污染导致的环境问题层出不穷。针对比较突出的污染问题，分歧双方通常都站在自己的立场上进行辩解，并且两方提供的相关数据信息有明显的差异。环境监督与管理部门无法合理对事故责任进行明确，无法进行科学仲裁，但环境在线监测系统能充分处理该难题。例如，在行政交界处创建水质自动检测站点，及时在线监测水质状况，并提交准确和有效的数据信息。在大型污染问题的规避与应急层面，该系统发挥了更加突出的优势。借助该系统的自动预警作用，可有效识别污染事件的潜在问题，当污染问题出现之后，及时对应急监测进行规划布局，通过监测数据信息分析污染出现的根本原因，提出合理的应急方案，尽可能降低因污染导致的亏损。（三）GIS技术在环境在线监测系统中的应用进展在环境管理层面被普遍使用的信息技术就是GIS技术[3]。通过该信息管理系统，借助GIS的可视化这一优势，对环境管理要素进行全面表述，可以为环境决策及管理带来可靠服务。互联网技术的蓬勃发展，为GIS技术的广泛应用与信息共享创造了发展的空间。环境信息的系统化与科学化是环境管理进行科学化发展的基础，研发应用环境数据，对环保部门的决策水平与工作效率形成了相应影响。环境管理信息系统主要以GIS与当前数据库技术为主导，在电脑中存储环境数据，通过电脑硬件与软件的助力，可以管理、统计、科学处理环境数据信息，亦或与多种模型、途径相融合展开测评、估测和规划，为环境决策及管理工作奠定良好基础。创建环境信息系统的一个关键目标，是充分提升管理的水平，并为环境辅助策略及相关信息服务带来强大助益。环境管控的相关数据信息主要从经济信息、污染源状况、涉及环境质量的自然环境、政策制度与标准要求等方面而来。环境管理信息系统主要梳理、更新和整合以上信息，并借助多个环境模型与数学方式对各种信息的关系与差异进行研究，充分探索隐藏于环境问题中特定规律或者内涵，以期为环境决策及管理提供可靠借鉴。三、基于GIS的深圳市环境在线监测系统研究（一）深圳市环境在线监测系统概述当地环境监测的速度在不断提升，特别是在当地政府与环保局的共同协作下，科学部署了环保工作，该地区的环境监测也获得了显著成效。基本完成了环境监测点的部署，其相关检测设备也在顺利运行，特别是一些企业排污口与污水长，均依据相关要求设置了在线监测设备，同时，部分新成立的污水厂也按照相关标准安装、应用了在线监测设备，让当地的环境质量检测更加公开、透明，趋于网络化。通过当地现阶段的监测模式与技术以及监测点的普及，再加上政府的助力与文件的全面实施，对环保部门、环境监测与管理部门优化信息资源十分有利，建立集自动化与智能化为一体的检测信息平台体系[4]。（二）监测内容研究建立环境在线监测系统旨在为环境信息的有效管理提供良好的服务，让监测信息及时实现图像化与数字化，充分提升管理的效率。因此，想要综合、充分管理环境数据，需要全面监测、管理环境。1.空气环境监测项目确定对大气中的污染物质和浓度状况、气象参数进行监测，即为空气污染监测。现阶段已明确了一百种以上的大气污染物，在空气中漂浮的大部分是污染物的粒子与分子。对分子形式的污染物进行监测的项目包括总氧化剂、SO2、碳氢化合物和CO等。粒子状污染物的相关项目主要包括自然降尘量、TSP和尘粒的化学构成等；以及酸雨的监测等。一些区域还能参照相关状况加入一部分特殊的项目。依据深圳地区的环境监测要求，与当地空气质量功能区现状相融合，对当地空气常规监测进行明确，主要有一氧化碳、SO2、硫酸盐化速率、可吸入颗粒物以及自然沉降等。面向市区与多个县市展开监测工作，当地环境质量监测点具体状况见下图3-1图3-1深圳市环境质量检测站点分布图2.空气环境监测点位确定通过梳理2021年当地空气环境监测点位状况，结果如下图表2-1所示。表2-1深圳市空气环境监测点位统计表区域点位数量（单位：个）自然降尘空气四项污染物降水市区28104市县18114小计46218合计753.污染源监测监测应用自动监测设备的核心污染源企业的排放状况即为污染源监测。而深圳地区现阶段已经安装并应用监控设备的企业相关信息见下图表2-2所示。表2-2污染源企业数目和监测项目统计表评估污染源监测值的相关标准主要依据污染源企业相对应的排放标准来实施，同时评估该企业的排放状况。（三）基于GIS的深圳市环境在线监测系统功能研究1.环境空气质量监测功能研究借助GIS技术的分析功能与可视化功能,将降尘、4项污染物等指标的相关监测数据信息通过特定平台、应用图像化和数字化的模式充分呈现出来，以满足空气质量监测多个层面的需求。通过调研与梳理当地空气质量监测工作，分析整理出的功能需求主要为：（1）当地不同地区环境质量监测点方位清晰标注在地图中，并标识该点的经度与纬度、监测指标和图片等。（2）通过地理信息系统可以执行增加、删除与编辑监测站等操作，主要内容有环境指标与站点空间属性等信息。（3）可以通过自动或者手动的方式上传空气监测相关数据信息。（4）及时对各站点的数据信息进行检索操作，并让地图显示页面和检索进行互动。（5）及时查看监测到的数据信息，可预警显示没有顺利导入信息的站点，并预警闪烁提示超标的站点。（6）可对以往监测的数据信息进行查看，通过柱状图和现状图等方式显示历史信息，让横向多点比对分析与单点时间纵向趋势分析成为现实。（7）对统计图表进行研究的过程中需要对监测标准线进行强调提示。（8）可绘制与到处日常例行监测的相关报表,还可发挥打印与存储作用。（9）可计算并评估空气质量监测数据，取得并公布每日空气质量等级、污染指数和空气质量状况以及首要污染物等信息。（10）可对空气质量监测的法规制度进行查询。（11）可以将相应接口预留给另一些功能[6]。2.近岸海域监测功能研究该地区相关海域的检测主要有生物监测、近岸海域水质检测等，并管理、监测渤海东站与海水浴场。依据近岸海域检测的相关需求，其检测数据通过GIS平台应用图像化与数字化的方式进行显现。要求系统具备的功能主要包括：（1）当地不同地区环境质量监测点方位清晰标注在地图中，并标识该点的经度与纬度、监测指标和图片等。（2）通过地理信息系统可以执行增加、删除与编辑监测站等操作，主要内容有环境指标与站点空间属性等信息。（3）可以导入近岸海域监测报表的数据信息。（4）可以对各海域监测点与数据进行及时检索，并让地图显示页面和检索进行互动。（5）及时查看监测到的数据信息，可预警显示没有顺利导入信息的站点，并预警闪烁提示超标的站点。（6）可对以往监测的数据信息进行查看，通过柱状图和现状图等方式显示历史信息，让横向多点比对分析与单点时间纵向趋势分析成为现实。（7）对统计图表进行研究的过程中需要对监测标准线进行强调提示。（8）可绘制与到处日常例行监测的相关报表,还可发挥打印与存储作用。（9）可计算并评估近岸海域监测和海水浴场的相关数据，并研究、公布每一周的海水测评、海水浴场质量级别等信息。（10）可对海域监测的法规制度等进行查询。（11）可以将相应接口预留给另一些功能[7]。3.污染源监测功能研究为了有效监测、管理当地污染源排放量与污染物的浓度状况，定期取得不同监测点的数据信息，在GIS中全面展现当地污染企业排放的污染物在线监测设备情况与数据信息。功能需求主要包括：（1）将各关键污染源监测点显示在地图中，并标识出站点的图片、污染企业登记号、监测指标和数据、经度与纬度、法人代表和联系方式、排污许可证编号以及小时排放标准等信息。（2）通过地理信息系统可以执行增加、删除与编辑监测站等操作，主要内容有环境指标与站点空间属性等信息。（3）可以导入重点污染源监测报表的数据信息。（4）可以对各重点污染源监测点位与数据进行及时检索，并让地图显示页面和检索进行互动。（5）及时查看监测到的数据信息，可预警显示没有顺利导入信息的站点，并预警闪烁提示超标的站点。（6）可对以往监测的数据信息进行查看，通过柱状图和现状图等方式显示历史信息，让横向多点比对分析与单点时间纵向趋势分析成为现实。（7）对统计图表进行研究的过程中需要对监测标准线进行强调提示。（8）可绘制与到处日常例行监测的相关报表,还可发挥打印与存储作用。（9）可对重点污染源企业排污的相关法规制度等进行查询。（10）可以将相应接口预留给另一些功能。4.系统性能研究系统既要在功能方面凸显全面性与完整性，还必须在操作与运行方面具备相应的保障。借助多种环境信息系统运行上的经验，对深圳地区环境管理及监测工作在系统上的功能需求进行了分析与明确，具体包括：（1）监测数据信息的准确性与完整性对数据信息的收集和处理以及保存等需做到完整、安全；针对发送的数据，需制定查错应对方案，在统计、指令传送与处理中出现偏差的数据个数需量保持在1/100000范围内。当通讯线路没有异常时，通信失败的概率需小于1%,收集远距离数据的捕获率要高于99%[8]。（2）安全性在安全性能方面，为了管理更加安全灵活，其在设置权限的同时系统还需要具备四大功能，其第一为预防数据信息的随意篡改；第二是预防系统内部机密文件的泄露；第三位数据交互的过程中应该添加加密技术；第四则预防系统信息数据的遗失。（3）稳定性第一：系统在管理员改变的情况下仍然可以正常运行；第二：在系统崩溃下，内部信息可以实现较好的修复状态；第三：系统拥有一定的信息备份功能；第四：在系统运行异常的状态下，系统也可以保护内部数据以及维护处理进程的稳定；第五：在系统工作的过程中，其具备一定的稳定和可靠性能，以提高系统内部的容错能力。（4）扩展性为了提高自己的扩展特性，以满足使用者的变化需求，系统在功能方面添加了扩展模块以及系统硬件升级模块，从而让其使用者可以根据自身需求对其进行操作和设置。（5）兼容性系统在功能方面还具备数据的共享性，其与之环境有关的数据全部联合起来，以使系统能够在数据的处理方面具有良好的兼容功能。（6）灵活性在系统中，其内部的任何变动不仅不会破坏系统的工作，而且其使用者可以对系统进行相关的操作，以提高工作效率，展现了系统的灵活性。四、基于GIS的深圳市在线监测系统设计（一）集成GIS共享平台GIS技术依托计算机网络的崛起而快速发展，已然成为目前IT领域最重要的服务框架方法。此外，该技术是一种服务形式的技术，同时围绕此平台开发的众多服务为用户所使用。换言之，该技术的功能特点就是面对用户，供用户使用的服务化技术。本篇报告主要将共享服务平台作为理论前提，同时使深圳城市的环境实时监控系统作其研究主体。此共享服务平台不但是深圳地区根据自身所开发的基础地理数据中心系统，还是联合了北京超图软件股份有限企业，共同参与系统的模块开发。故此，它的功能具有一定的服务和扩展功能。实际上，它可以通过自身提供的各种接口给用户以各类的服务形式，并采用了服务聚合技术，使之提供的服务更加呈现出多元化的特点。如下所示的4-1，即实时环境检测系统与之数据共享平台之间的联系。图4-1系统与共享服务平台的关系（二）系统总体设计由于本篇报告的核心就是围绕深圳环境的实时检测系统，因此在设计该系统的过程中，必须把握住市场受众的各种需求，从而使其系统设计更加健全。在设计系统模块的同时，其标准必须依照系统需求的相关说明，以模块划分原则为核心，进而将系统的每个模块再进行划分。因其子模块的种类多种多样，故此子模块的划分使之更好管理，如系统管理模块、数据导入模块和质量报告模块等。如下图4-2[9]即系统的整体构造图样。系统模块一共有五个，其下分别简述了它们管理的区域和功能。第一：系统管理模块。它的核心内容在于用户管理功能，在此功能下，它可以进行一些简单的操作，如添加用户、删除用户、修改信息以及查看信息等；第二：数据导出模块。此模块具备一定的导出导入功能，即系统数据可以通过此模块打包成表格，从而存入数据库。反之，它也可以从系统数据向外导出；第三：历史数据模块。此模块具有一定的查询、删除过去浏览记录的功能；第四：质量报告模块。该模块可以根据检测的信息进行深入整理，并把信息汇总成统计图样式；第五：实时数据模块。此模块的数据具有一定的实时功能，其显示数据都是当前的信息。它还有两种显示方式，其第一列表形式，第二地图形式。图4-2系统整体构造图（三）数据采集模块设计在系统采集数据的过程中，它有两种采集方式，其首先是人工式；其次是自动式。此数据采集模块主要针对的是当地环境的各项指标，如噪声、空气以及水资源等。与此同时，它将采集到的数据传输给系统，方便系统准确的录入和处理，以让其系统采集的数据实时无误。此外，该模块的工作方式有三种，其分别是报警模式、实时模式和正常模式，相关阐述如下：1.报警模式该模式在检测系统数据的同时，如果系统正常则不会触发此报警模式，反之，如果系统运行不正常，则会触发此模块，将异常源发送给服务器，让服务器对其异常源数据进行相关的处理，从而将其处理的数据放进数据库[10]。2.实时模式由于服务器需要实时的获取环境指标状况，因此采集模块必须具备一定的实时功能。在实时模式下，服务器下达的命令通过实时模式传达给采集系统，采集系统通过命令执行相应的操作，并快速将获得的结果及时返回给服务器，从而保证系统检测的有效性。另外，采集的数据是直接发送给服务器的，并没有采用平常的打包模式。3.正常模式该模式也是采集模块最为基础的运行状态。此采集系统通过一定的方式将收集的数据存入内部系统，而服务器发送命令给采集系统，采集系统将接收到的命令执行其相应的操作，并快速打包返回。此外，服务器在接受数据的过程中，将其数据包进行分解，以基础形式放入数据库。（四）数据传输模块设计在设计数据传输模块的过程中，它的传输模块也被设置成立两种方法，其首先为自动式；其次是手动式。它的主要工作核心就是通过检测站将收集到的数据进行相应的传输。由于该检测站的分布很广，因此在设计传输模块的环节中，笔者将其系统设置成分布式。以下即传输系统的整个工作环节。1.数据采集检测站的建立分布在深圳的各个区域，因此本文采用的数据采集方式是自动式收集。另外，采集的数据需要统一的格式转换，即变换为xml的数据形式。2.数据传输在数据的传输过程中，它可以被划分为两部分，其第一部分数据上传。通过将检测站的信息收集起来，以发送给中转的数据库；第二部分数据实时读取。通过将中转数据库的收录数据对其相应的提取，同时保存其系统内部的数据库。在读取数据结束之际，快速隔开以保证系统内部数据的安全，即完整的完成了整个数据传输的过程。3.数据入库数据库一般都是存在于系统的内部，是系统最为核心的部分。所有的数据在上传的过程中，最终的储存地点就是数据库。为了保证数据的安全性，其业务系统用于实时查看运行情况，而后台系统用于在数据库执行有关的操作。因此，业务系统和数据库存放的服务器都是互相独立的。4.读取数据在此数据的读取状态下，它是及时读取数据库中存放的站点数据。它具备的功能也很多，在数据入库之后，它将其入库的数据进行相应的操作，如发现异常数据时的报警功能、执行服务器命令的发布功能、读取功能等等。其中，在发布功能中，将其存入数据库的数据进行相关的整理汇总，并依次通过相关的指令操作公布其数据信息。（五）数据库设计为了使数据库的设计更加符合系统标准，本系统采用的数据库技术为SQL企业版本。该数据库的主要框架和信息都由软件企业负责，本篇报告设计的系统主要检测的指标涵盖所有，如海水监测、水质监测、噪声监测以及辐射监测等。因此数据库也涉及很广，如属性数据库、用户数据库以及标准数据库等。而数据库的大体框架如下表的4-1。表4-1数据库建设简要结构（六）系统功能模块设计在系统的功能模块中，它的工作不仅为监测工作提供一定的辅助功能，而且还为其系统内部提供相应的技术。系统功能模块同样也采用了模块化的方式，其将总体功能划分为无数个小功能，如第一地图操作功能；第二查询功能；第三警示功能；第四数据分析汇总功能；第五数据其他功能。1.地图操作功能在地图的操作功能中，它主要采用了GIS技术，才实现了将其环境指标数据转化为地图化的数据方式。在该地图化的模式下，它不仅可以实现地图的放大镜功能，而且还可以左右滑动查看，其距离面积的测量也可以准确计算。此外，它还具备一定的鹰眼功能，即可以帮助用户实现快速的定位特点。同时，它还可以来回切换地图模式，如矢量地图和影像地图之间。在此地图化的模块中，它的功能不但涵盖上述的放大镜功能和测量功能等，还有高亮清除功能以及保存打印功能。这些功能的相关简述如下所示：第一：显示功能。可以显示深圳的整个区域。第二：放大镜功能。可以放大地图上的某个点，从而知晓地图点的各类信息数据。第三：缩小镜功能。可以缩小地图上的某个地方，从而知晓该地方的整体信息。第四：平移功能。可以将地图上下左右来回移动，从而方便查看信息。第五：测距功能。可以随意测量地图上某区域到另外区域的实际距离。第六：保存功能。可以对其地图的目前状态进行相应的存储模式。第七：高亮清除功能。可以对其地图上显示高亮的部分进行清除操作。第八：计算功能。可以计算地图上某个区域的实际面积。第九：打印功能。可以将其地图的目前状态打印出来。2.查询功能在查询功能中，它具备两种方式的查询，其首先为监测站点；其次是监测数据。在设计系统查询功能的环节中，可以采用各种数据库查询手段，如模糊查询、关键字查询以及单条件查询等，从而提高查询的速度和效率。同时，它还可采用自定义查询的方式，并对其用户设置不同的权限，以限制查询的方式。从实际出发，环境指标数据的查询被划分为两种方式，其第一是依靠历史数据的方式；第二为依靠即时数据的方式。用户在查询数据的过程中，根据“一键式操作”进入系统的主界面，依次从主界面查询自己所需要的相关数据。通俗点说，用户移动鼠标进入系统内部，通过不同的查询方式获取自己想要的数据，从而缩短用户查询的时间，提高其查询效率。该方式不仅为用户查询提供了方便，而且还极大的提高了系统数据管理的能力[11]。3.警示功能如果数据出现未及时传输的情况或者没有及时保存的状态，那么警示功能就发挥出它特有的作用了，其将其数据通过亮色的方式进行清晰的显示，以吸引工作人员的注意。此外，在监测书籍数据异常的状态下，其警示功能让其数据不停闪烁，以提醒工作人员。而如果超标的数据不仅不停闪烁，而且还高亮显示，那么其系统的监控异常或者机器的运行异常，需要工作者立刻维修。4.数据分析整理功能该功能主要依照相关的环境管理标准，对其监测的环境指标进行统一的分析和整理，再与之原数据做比对，以查看环境质量是否得到相应的改善，同时将整理好的数据以图表的方式进行呈现。通俗点说，在数据查询的过程中，访问者可以通过设置相应的指标来使数据呈现出图表化的特点，如采用时间点的指标进行制图。总而言之，图表方式是采用时间推移的手法进行的，并将其环境质量变化清晰的呈现，以了解当前环境质量的现状。然而在图表制成之后，需要对其进行导出操作，以提高环境统计局的工作效率。在指标的分析过程中，可以在传统地图的基础上，采用图像可视化的方法，以制作有效合理的监测图表，如地名环境质量评价图、交通环境质量评价图、学校环境质量评价图以及街道环境质量评价图等。根据以上的描述，将其工作进行细分，以提高环境质量的监测效率以及环保能力，如下就是相关的数据统计。环境质量发布报表分析统计该统计的数据分别是当地的空气质量和水源质量等。上报报表分析统计该统计的数据可以包括水源、海域、噪声以及辐射等。污染源企业信息统计该统计的数据可以包括企业对其污染源的处理状况，如污染源管理级别、废水出路以及企业的相关信息等。按污染源企业行业类别统计该统计的数据可以依照相关污染源的企业划分进行报表的制定，如电力、轻工、污水处理等等。自定义统计该统计的数据基本都是用户自己手动或者自动设置的，其报表种类各种各样，如日报、季报、年报等。5.数据其他功能在环境监测数据处理的过程中，该系统必须将环境监测标准作其核心，同时还要将需求数据进行准确制定，从而在浏览器/服务器框架的前提下设计出一套完整的环境监测办公系统。通过不断的导入或者导出环境监测数据，实现其监测数据的实时性。在查询数据之际，将所查询的数据结果传输给显示仪器，并通过各种打印设备进行打印，以方便使用者的数据研究及探索。在外网的支持下，依照相关的环境数据标准，可以将其整理的数据进行线上的动态发布和共享，让其社会民众可以实时的获取深圳地区的环境质量指标。在环境指标发布的过程中，其发布基本涵盖水源地水质月报和海水浴场水质周报等等。在系统管理模式下，它的管理功能也较为复杂，其相关的管理模块如下所示：用户和权限管理在系统管理中，不同的管理者可以对其用户进行不同的操作，如根管理者可以对所有的用户数据进行相应的增加、删除和授予普通管理者权限的能力。而普通管理者只能对其自己的信息进行相应的添加和修改，无权操作其他人。监测站点属性管理该模块是管理环境监测项目的属性，如位置、监测名称以及功能划分等。它可以对其进行相应的修改、添加以及删除操作，是系统升级的重要条件。监测指标信息管理该模块是管理环境监测项目的指标。它可以对其进行相应的修改、添加以及删除操作。后台学习培训管理在此管理中，主要是日常更新或者完善相关的法律条例和环境监测的操作标准。此管理重点的服务对象就是环境监测工作人员，是提高工作人员专业素质和专业能力的主要平台。污染源企业信息管理该模块主要是管理污染源企业的相关信息，如删除、添加以及修改操作。该模块管理的信息内容众多，如单位名称、邮政编码、联系人、环保负责人、污染源管理级别、废水排入河段以及各监测项目排污总量等。监测设备管理该模块主要是对其监测设备的管理，如设备名称和型号、设备代码、出厂日期以及维修记录。安全管理在安全管理中，其开发者通过对其系统参数进行安全口令设置，其通过口令检验，可以有效的防止非法者进入系统，从而更好的保护系统的安全。五、系统在其他环境管理中的应用价值（一）系统应用于环境质量评价和环境影响评价环境质量监测系统因其采用了目前的新型GIS技术，所以该系统可以综合性的评价深圳环境质量指标。而在环境影响评价中，它主要是对影响环境因素的各种活动进行预估，以制定相应的解决措施改善当前环境。同时，它利用GIS技术，将所有的数据进行有效的归类整理，以使环境影响评价模型正确搭建。总而言之，深圳地区的相关机构已经运用该技术制定了相关的模型及报告，其下图5-1即环境各业务之间的联系[12]。图5-1环境各业务之间的关系此外，在环境质量评价中，它将监测的数据指标与地理信息联系起来，如土壤、空气以及水源等。与此同时，它通过使用GIS技术，将深圳地区的环境质量做了整体的测评，以查看深圳当前的环境质量。其中，深圳区域的环境质量还可以采用叠加分析的方式，从而可以实时了解当前环境状况。（二）系统应用于建设项目审批管理在GIS共享平台中，系统可以实时更新污染源企业的数据信息。它主要是根据污染源企业的污染排放量的实时数据，加上排污数据，从而可以有效的了解到污染源的浓度情况。为此，它还可以根据一定的地理位置为其污染源的影响范围进行准确的评估，以加快新建污染项目的进程。（三）系统应用于环境事故预警及应急该系统不但可以实时监控深圳环境的质量情况，还可以对其环境污染进行及时的预估，以制定相应的解决方案保护当前的环境。同时，环境监测局可以对其以往发生的环境问题进行相应的演习排练，将利用目前的环境监测系统对其污染的风险地带进行严格的管控，从而为其配备多种方案，以降低环境事故的危害性。另外，相关部门也可通过以往的环境事故对潜在污染风险区域进行资金花费的预估，以随时做好充足的准备。（四）系统应用于构建“绿色数字地球”在“数字地球”的规划中，它主要采用多种技术将地球以数据的形式进行呈现，如第一空间数据互操作技术、第二海量数据存储技术、第三高速图形图像宽带网络技术、第四虚拟现实模拟技术、第五高分辨率遥感数字地图技术等，以使人类加深对其地球的理解。由