隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測工作中也越來越多的運用到信息技術(shù)，本文分析了環(huán)境監(jiān)測中存在的主要問題和相應(yīng)的解決方法，并提出了構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的基本組成和主要特點。

　　《中國科學(xué)信息科學(xué)》ScientiaSinicaInformationis(月刊)2009年創(chuàng)刊，目前《中國科學(xué)》(中文版)和《SCIENCECHINA》(英文版)各有A～G輯,共14輯：A輯為數(shù)學(xué);B輯為化學(xué);C輯為生命科學(xué);D輯為地球科學(xué);E輯為技術(shù)科學(xué);F輯為信息科學(xué);G輯為物理學(xué)、力學(xué)和天文學(xué).從2008年起，均為月刊。

　　一、信息化技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　目前信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測站中的應(yīng)用尚處在起步階段,但其高效、準(zhǔn)確、便捷的優(yōu)點已充分顯現(xiàn)出來。下面介紹幾個主要的應(yīng)用形式。

　　(一)數(shù)據(jù)管理與存儲對于各種監(jiān)測數(shù)據(jù)(主要是最終數(shù)據(jù)),通過使用上級部門下發(fā)或自行開發(fā)的軟件進行錄入、修改、查詢、打印、刪除等管理操作和數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)等存儲操作,將分散、零亂的數(shù)據(jù)有機的組合存儲起來,并使用軟件自帶的計算、統(tǒng)計和簡單分析功能,完成對數(shù)據(jù)的初級處理。此類應(yīng)用一改以往手工填制報表、人工匯總數(shù)據(jù)和查閱紙質(zhì)表格的傳統(tǒng)方式,提高了數(shù)據(jù)計算的準(zhǔn)確性、報表生成的質(zhì)量和數(shù)據(jù)檢索的效率。

　　(二)數(shù)據(jù)共享為實現(xiàn)各科室的數(shù)據(jù)共享,許多監(jiān)測站都建立了局域網(wǎng),將各科室的計算機連接起來,通過文件夾共享、遠程控制等方式,使科室之間可以讀取、寫入和管理共享文件以及其中包含的數(shù)據(jù)。此類應(yīng)用不但提高科室間的數(shù)據(jù)交流效率,還可以在站內(nèi)基本實現(xiàn)無紙化辦公,節(jié)省打印輸出成本。

　　(三)數(shù)據(jù)接收與發(fā)送將接收的下級監(jiān)測部門的數(shù)據(jù)或本單位錄入的數(shù)據(jù),生成格式統(tǒng)一的文件,通過Internet、電話撥號或?qū)Ｓ镁�路,向上級監(jiān)測部門發(fā)送,使數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁M效比、時效性大大提高,現(xiàn)已逐漸成為監(jiān)測部門上、下級間遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕�方式。此類�?yīng)用可大大減輕上級部門重復(fù)錄入數(shù)據(jù)的工作量,有效降低數(shù)據(jù)錯誤率,但因目前我省許多縣級環(huán)保局存在監(jiān)測機構(gòu)不完善、信息技術(shù)應(yīng)用水平低等因素,多數(shù)無法完成數(shù)據(jù)錄入、發(fā)送工作,所以主要還是由市級監(jiān)測部門來承擔(dān)數(shù)據(jù)匯總和上傳任務(wù)。

　　(四)自動監(jiān)測設(shè)備運行和管理近年來,許多城市都在市區(qū)安裝建立了空氣自動監(jiān)測站,對大氣環(huán)境進行全天24小時不間斷監(jiān)測,當(dāng)監(jiān)測人員需要查看自動站的工作狀況、讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)、控制自動站運行時,只要在辦公室通過計算機即可對遠程的自動監(jiān)測儀器進行操控。同時,設(shè)備的配套軟件也可對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計匯總,生成圖表和變化曲線,以便監(jiān)測人員實時掌握空氣質(zhì)量狀況。此類應(yīng)用是通過計算機設(shè)備來控制儀器工作,具有自動化程度、采樣精度和工作效率都較高的特點,已逐漸成為目前我國各地、市最主要的城區(qū)大氣環(huán)境監(jiān)測方法。

　　(五)環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布當(dāng)前社會公眾的環(huán)境意識普通提高,對環(huán)境信息的需求也在不斷增長,監(jiān)測部門可以通過網(wǎng)站在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布最新的空氣質(zhì)量報告和其它環(huán)境信息,并提供對過去發(fā)布內(nèi)容的查詢。此類應(yīng)用一般采用自建WEB服務(wù)器或租用虛擬主機兩種形式來建立網(wǎng)站,定期發(fā)布環(huán)境數(shù)據(jù)。

　　二、當(dāng)前應(yīng)用存在的問題和解決方法

　　(一)應(yīng)用水平不高,是當(dāng)前制約信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測工作中應(yīng)用的主要因素信息技術(shù)涵蓋的范圍很廣,專業(yè)性、技術(shù)性很強,而地、市級監(jiān)測站往往缺乏專門的計算機人才,致使應(yīng)用水平停留在較低的層面上,各個部門常常只是一部分人會使用計算機,其主要用途也是文字處理、表格制作、上網(wǎng)查閱資料等一般性操作,計算機應(yīng)用的潛力沒有充分挖掘出來。這就需要領(lǐng)導(dǎo)重視信息技術(shù)的應(yīng)用普及工作,鼓勵全體人員除了掌握采樣、分析等專業(yè)技能外,還應(yīng)努力學(xué)習(xí)計算機操作、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)庫使用等知識并與實際工作結(jié)合起來,使信息技術(shù)滲透到工作的每一個環(huán)節(jié),也為今后環(huán)境監(jiān)測站開展信息化、規(guī)范化建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。

　　(二)數(shù)據(jù)計算機處理率低,格式不一致,不利于綜合分析處理目前,有些監(jiān)測站各部門的數(shù)據(jù)還沒有實現(xiàn)計算機管理,仍然沿用傳統(tǒng)的紙張數(shù)據(jù)傳送方式,從而增加了數(shù)#p#副標(biāo)題#e#據(jù)錄入工作量。即使有些部門使用了計算機管理數(shù)據(jù),但由于數(shù)據(jù)都存儲在本科室的計算機上,數(shù)據(jù)的類型、格式、結(jié)構(gòu)、存儲方式也不同,雖可以通過內(nèi)部局域網(wǎng)共享數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)交流卻十分困難。例如,監(jiān)測室將某個監(jiān)測斷面的監(jiān)測狀況數(shù)據(jù)(溫度、流量等)以文本文件的形式存放,而分析室將該斷面污染因子的分析結(jié)果以DBF表的形式存放,當(dāng)綜合技術(shù)室要對該斷面的污染狀況進行綜合分析與計算時,雖可以從局域網(wǎng)上讀取到上述兩組數(shù)據(jù),卻無法直接使用,只能人工重新組織數(shù)據(jù)、錄入到自己的文件中,這樣既增加了工作量,也降低了效率。對于這類問題,可由某個科室牽頭,其它科室共同參與制定一套數(shù)據(jù)存儲格式,統(tǒng)一規(guī)定數(shù)據(jù)文件的文件類型、字段名稱、字段類型、字段長度、小數(shù)位長度等,要求各科室嚴(yán)格按照統(tǒng)一的格式錄入、存儲數(shù)據(jù),使用時,可通過軟件的“導(dǎo)入/導(dǎo)出”功能或直接復(fù)制的方式進行數(shù)據(jù)交流。這種方法雖然提高了電子數(shù)據(jù)的利用率,提高了效率,但仍存在數(shù)據(jù)冗余度高(數(shù)據(jù)可能重復(fù)儲存在多個科室的計算機內(nèi))和數(shù)據(jù)不一致(當(dāng)A科室修改了某個項目的數(shù)值,B科室卻未修改,從而出現(xiàn)兩機項目名相同卻數(shù)值不同的情況)的問題,為從根本上解決問題,可以根據(jù)本單位的實際情況,開發(fā)一套小型監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來管理各類數(shù)據(jù)。

　　(三)網(wǎng)絡(luò)安全常被忽視在局域網(wǎng)內(nèi)訪問他人共享文件夾的操作非常頻繁,一些使用者在設(shè)置文件夾共享權(quán)限時,往往圖一時方便,將訪問權(quán)限設(shè)置為“完全控制”(Window9x)或“Everyone完全控制”(Window2000/XP),甚至將整個硬盤數(shù)據(jù)全部共享出來,殊不知,這樣就等于將數(shù)據(jù)徹底暴露在局域網(wǎng)內(nèi)“任人宰割”,他人可不受限制的復(fù)制、修改、刪除共享文件,使文件處于極不安全的狀態(tài)下。有些監(jiān)測站還接入了互聯(lián)網(wǎng),致使網(wǎng)絡(luò)安全形式更加嚴(yán)峻,在不采取有效防范措施的情況下,極易感染病毒、遭黑客侵入,輕則破壞、丟失數(shù)據(jù),重則導(dǎo)致涉密數(shù)據(jù)外泄,引發(fā)嚴(yán)重后果。對此,應(yīng)建立嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)安全保密制度;定期檢查局域網(wǎng)內(nèi)共享文件夾的設(shè)置權(quán)限,發(fā)現(xiàn)違規(guī)設(shè)置的,及時批評糾正,因工作需要確需設(shè)置為“完全控制”的,應(yīng)設(shè)為“密碼訪問”;每臺計算機須安裝防病毒軟件,并定期升級病毒庫;接入Internet時應(yīng)安裝防火墻;存放涉密數(shù)據(jù)的計算機必須與Internet網(wǎng)絡(luò)物理隔離。

　　三、構(gòu)建基于信息化技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測綜合管理系統(tǒng)

　　隨著信息化技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,監(jiān)測設(shè)備也逐步轉(zhuǎn)向信息化和自動化,在普及計算機和具備局域網(wǎng)絡(luò)的前提下,構(gòu)建一套環(huán)境監(jiān)測站綜合管理系統(tǒng)對站內(nèi)數(shù)據(jù)從收集、處理、分析到發(fā)布的全過程進行管理,顯得尤為必要。下面,結(jié)合地、市級環(huán)境監(jiān)測部門工作實際,談?wù)勗撥浖�系統(tǒng)的基本組成及其主要特點。

　　(一)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu),后臺數(shù)據(jù)庫使用SQLServer,服務(wù)器平臺為Window2000Server+IIS5.0,這種方式既不需要安裝客戶端,也有利于服務(wù)器端維護,更可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存放、降低數(shù)據(jù)冗余、避免不一致性。

　　(二)系統(tǒng)組成綜合管理系統(tǒng)包括兩大部分:例行(常規(guī))監(jiān)測和污染源監(jiān)測,以及一些附加功能,系統(tǒng)的組成見下圖:

　　(1)例行(常規(guī))監(jiān)測管理該子系統(tǒng)專門針對環(huán)境監(jiān)測站常規(guī)監(jiān)測業(yè)務(wù),通過數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),管理環(huán)境監(jiān)測站常規(guī)監(jiān)測的整個流程,實現(xiàn)采樣、監(jiān)測、質(zhì)控的一體化控制。

　　(2)污染源數(shù)據(jù)監(jiān)測管理該子系統(tǒng)針對企業(yè)委托監(jiān)測、污染事故監(jiān)測、抽查等監(jiān)測站工作,實現(xiàn)包括填寫委托單、分配任務(wù)、監(jiān)測方案、采樣記錄、分析樣品、質(zhì)量控制、計費、打印監(jiān)測報告,以及工作量統(tǒng)計和狀態(tài)查詢在內(nèi)的一整套工作流程的自動化。

　　(3)監(jiān)測數(shù)據(jù)WEB發(fā)布在監(jiān)測站的Intranet/Internet上通過WEB服務(wù)器發(fā)布監(jiān)測數(shù)據(jù),在Intranet(企業(yè)內(nèi)部網(wǎng))上發(fā)布供環(huán)保系統(tǒng)內(nèi)部人員查詢的大氣、降水、河流等例行(常規(guī))監(jiān)測項目各個測點的監(jiān)測結(jié)果;在#p#副標(biāo)題#e#Internet(國際互聯(lián)網(wǎng))上公開發(fā)布最新的空氣質(zhì)量日報,并提供對過去空氣質(zhì)量日報的查詢,滿足公眾對環(huán)境信息的需求。上述發(fā)布內(nèi)容均由系統(tǒng)自動提取數(shù)據(jù)發(fā)布。

　　(4)監(jiān)測數(shù)據(jù)地圖查詢采用GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)、數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)以及多媒體技術(shù)將各種環(huán)境信息在地圖上形象生動的表現(xiàn)出來,實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)信息的可視化和地理信息分析等功能。地圖包括:大氣降塵、水質(zhì)、城市道路噪聲監(jiān)測點位圖;水功能區(qū)分布圖;城市區(qū)域噪聲網(wǎng)絡(luò)分布圖;污染源分布示意圖等。

　　(三)系統(tǒng)特點

　　(1)建立起監(jiān)測站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及監(jiān)測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫監(jiān)測站大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)輸入功能、導(dǎo)入功能把所有數(shù)據(jù)有機的管理起來。無論是業(yè)務(wù)中間數(shù)據(jù)(采樣、分析、報告等)、匯總統(tǒng)計數(shù)據(jù)、上報數(shù)據(jù)等均真實有效地存在數(shù)據(jù)庫中,共同組成監(jiān)測站最全面的數(shù)據(jù)庫。

　　(2)業(yè)務(wù)流程更加透明化對業(yè)務(wù)全過程進行監(jiān)控,嚴(yán)格定義各環(huán)節(jié)負責(zé)人、責(zé)任承諾時間、審核人、各環(huán)節(jié)權(quán)限控制等,對業(yè)務(wù)流程進行跟蹤管理,使業(yè)務(wù)流程更加透明化。

　　(3)節(jié)約時間,提高監(jiān)測業(yè)務(wù)的工作效率以往業(yè)務(wù)往來都是通過人工方式,存在信息量大,人員時間安排沖突或人工訪問麻煩現(xiàn)象,該系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確地自動處理,極大的提高了監(jiān)測站管理人員的工作效率。

　　(4)全程數(shù)據(jù)化,進一步減少管理過程的人為錯誤因素自動數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)一次錄入全程引用等多種數(shù)據(jù)處理方式極大提高數(shù)據(jù)利用率,通過強大權(quán)限功能將數(shù)據(jù)責(zé)任化,數(shù)據(jù)自動初始審核等功能最大限度地減少人為因素。

　　(5)系統(tǒng)應(yīng)具有高度的可維護性和可擴充性,能充分適應(yīng)未來的業(yè)務(wù)變化,留有二次開發(fā)的接口。采用B/S架構(gòu),所有操作集成在IE瀏覽器中,易于用戶學(xué)習(xí)掌握。

　　四、結(jié)語

　　環(huán)境監(jiān)測綜合管理系統(tǒng)綜合利用計算機技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和聯(lián)機分析、Intranet/Internet技術(shù),建立了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)了監(jiān)測站全自動的計算機操作管理,極大降低了人員工作量與工作難度,提高了工作效率,把可能存在的失誤、紕漏降到最低。