眾所周知，當下火熱的信息化大數據平臺建設，能夠更加充分摸清地區環境質量和污染源底數，有效提高精準預測能力，全面助推精細監管能力，切實提升智慧決策水平。同時在經濟效益方面，信息化大數據平臺能夠降低生態環境行政成本，促進經濟社會轉型和創新發展。在社會效益方面，信息化大數據平臺更可以保障生態環境質量總體改善，促進生態文明體系建設。

桂林市環境監測站作為率先引進信息化技術管理的機構，在構建信息化環境監測管理上走到了行業領先的位置。據介紹，桂林市環境監測站是地市級監測中心站是全國環境監測二級站，下轄區12縣五城區的環境監測業務，另有四個自動空氣站和一個水質自動站。每年監測原始數據量約268萬個，統計上報數據約13萬個。對數據管理和處理的標準、規范、要求是分門別類，各不相同。報表報告也分國家級、省級、市級、相關部門、科研、項目管理和用戶報告等多種方式。數據主要分類有：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。社會和經濟的發展、環保事業的深入和社會公眾都對環保信息化提出了更高的期望和要求。

圖-1 桂林市環保大樓

信息化的歷程

環境監測的信息化由來已久，自1992年《全國環境質量監測數據統一傳輸軟件》推行使用起算已近18年，但由于人員調動、資金不足和技術升級原因，原有信息化系統無法自己維護更新升級。環境監測規范和實驗室論證管理等對軟件有特殊要求，大多軟件系統無法滿足變化迅速的業務變化，而最終被淘汰。

上級部門下發的軟件主要是數據傳輸類軟件，如《全國環境質量監測數據統一傳輸軟件》《全國重點污染源監測數據傳輸軟件》《飲用水源地水質監測數據傳輸軟件》等，主要功能是對下接收數據和對上傳輸數據，均為單機版，有錄入、修改、上報功能，并帶簡單的查詢和統計功能。遠不能滿足工作需要。系統之間數據不通，形成多個“信息孤島”。部門之間、上下級之間、管理部門和公眾之間信息交互手段落后;支離破碎的環境數據，分散于各業務管理部門;條塊分割式的管理造成了數出多門，不能有效整合多個獨立運行的系統;環境信息資源開發利用和共享水平較低，難以充分滿足環境管理與決策支持服務的需要。

監測信息化的目的是對監測業務實現流程化管理、數據庫中心建設、數據共享和數據挖掘等，提出完整可行的解決方案，建立《桂林市環境監測管理信息系統》,開發相關的應用功能，為進一步規范監測業務流程、提升監測能力、服務環境管理和數據挖掘等，提供技術平臺。

信息化進程中的需求

近十多年來，隨著環境保護事業的不斷發展，環境監測的任務在擴展，監測數據量大幅度增長，但是環境監測的數據庫建設因各種原因，一直沒有很好的解決。巨大的數據量與落后的數據管理方式，成為抑制環境監測工作向技術深層發展的一個瓶頸。監測工作的任務種類、流程形式和方法手段也在不斷發展和完善，每年積累的海量監測數據難以有效對環境管理和社會公眾提供完整的環境信息服務。為了對政府決策和重大應急提供支持，提升數據價值，急需將系統集成，消除信息孤島，實現數據挖掘。

環境監測信息化的需求如下：

圖-2 需求分析

數據分類管理

環境監測的數據源復雜、多源、多維、多時態、大規模、多模型、處理模型多樣與地理位置相關。需要按不同分類(如范圍、時段、項目、級別等)進行組合統計處理：

按位置：斷面、點位、河段、路段、流域、區域、行政區……

按時段：小時、天、月、季、年、多年……

按類型：河流水、湖庫水、飲用水源、廢水、空氣、廢氣、噪聲……

按級別：國控、省控、市控、縣控、用戶……

按統計項：平均值、最大值、最小值、超標率、中位數……

按項目：分類檢測項目346項。

監測業務流程的網絡化管理

地市級監測站是全國環境監測數據的主要產生站，監測流程包括：任務下達、采樣監測、樣品交接、分析化驗、數據庫(錄入、修改、查詢和統計、分類存儲)、各類報告和上報數據(同時接受縣級站的部分數據)等，主要數據業務流程是較完整的在地市級站得到體現。在流程進行過程中，包括了規范流程、項目編碼、質量控制、分類處理和統計查詢等，要解決好可能發生和存在的各種問題，要建立健全相關的規范標準和管理制度。

歷史數據挖掘與環境質量綜合分析

監測站要有對大量的歷史數據，有快速查詢分析的手段，有相關的技術平臺，要以監測數據為依據，客觀評價環境質量狀況，綜合分析環境質量變化原因及趨勢，提出切實可行的對策建議。要對轄區的環境污染“說得清楚”，說清區域(流域)或局部監測點位(斷面)環境質量變化的主導因素，說清環境質量時間、空間變化及其原因。

數據共享和數據中心建設

目前監測在用軟件為《全國環境質量監測數據統一傳輸軟件》、《全國重點污染源監測數據傳輸軟件》《飲用水源地水質監測數據傳輸軟件》，還有水質和空氣自動監測站的數據庫系統、《環境統計》軟件都為環保監測系統上報數據使用。另外與目前環保系統在用的《重點源在線監控系統》和《污染源排污收費系統》等也是信息不共享。急需建立標準規范的監測數據中心，消除“信息孤島”，以實現數據共享、在各數據庫之間相互查詢、交換和比對，實現應用集成。

圖-3 需求總示意圖

選擇勤哲EXCEL服務器的原因

根據桂林市環境監測中心站目前的業務情況、人員知識結構、軟硬件條件和原有的數據庫基礎等，確定基本原則如下：

原則一：要保證符合上報數據接口的標準;

原則二：要保證對原有數據資源的兼容;

原則三：要保證現有人員可參與的技術方案;

原則四：要保證系統后繼維護管理和開發的可持續;

應用軟件經逐步積累和完善，最終構成全面的《監測管理信息系統》。由于現有監測業務中有40%涉及IT領域，但監測站計算機專業人員缺乏，網絡工作環境意識和知識不足，需要專業培訓。另外，桂林城市經濟實力較差，資金缺乏，長期以來系統建設經費不足。

圖-4 系統開發

經過多種方案考查和篩選，最后選擇Excel服務器這一個面向最終用戶的信息系統設計與運行平臺。Excel服務器是一個工具平臺(即一個軟件)，其后臺的數據庫是SQL Server。Excel服務器提供了一個信息系統的框架，但沒有預先設定具體的業務模塊，需要用戶把自己實際業務中用到的單據、表格等做成一個個“模板”，加入到框架中，這樣逐步搭建出自己的系統。由于系統是技術管理人員開發的，任何業務上的改變都可以由技術人員自己修改完善，使軟件有長久的、可持續發展的能力。

勤哲EXCEL服務器的主要應用

根據桂林監測業務日常管理特點，項目選擇Excel服務器這一個面向最終用戶的信息系統設計與運行平臺，結合MIS數據庫原理，開發了桂林環境監測的EMMIS。經各項測試運行，系統達到設計要求，滿足業務管理和發展的要求。

圖-5 系統框架

總體功能

本項目最終目的是建設一套綜合業務平臺，包括行政OA管理、實驗室管理、科研環評、環境監測、污染源信息管理、應急監測等模塊，基本涵蓋了桂林市環境監測中心工作的方方面面。

業務流程管理

根據監測工作性質主要把功能模塊分為五大類：①環境質量監測、②實驗室業務、③污染源監測、④科研環評驗收、⑤應急監測。環境監測管理信息系統流程管理的基本功能包括以下內容：監測任務、采樣信息記錄、實驗室分析數據記錄、監測數據匯總、報告單發放、數據的統計分析查詢。

圖-6 業務流程表

圖-7 任務發放

圖-8 采樣記錄

圖-9 實驗室分析

圖-10 打印報告

歷史數據存儲與數據挖掘功能

污染源數據：當年數據以各原始報告單形式存儲，通過查詢匯總監測報告。歷史數據存儲參照《《全國重點污染源監測數據傳輸軟件》》的分類編碼與數據表方案設計。

環境質量數據：參照《全國環境質量監測數據統一傳輸軟件》的分類編碼與數據表方案設計。

數據的查詢系統是體現數據價值的方式之一，以往的信息管理系統往往查詢與數據輸出需要分開設計，往往格式固定，難以完全滿足使用者的需要。如需對查詢的結果進行修飾則需要通過數據導入導出功能輸出為其它的文件格式，借助第三方軟件來實現。環境監測信息系統(EMMIS)利用Excel服務器強大的數據提取寫入功能和Excel軟件的靈活的表格功能，可在查詢結果上直接修改排版，實現數據的查詢結果即是所需要的報表。

圖-11 歷史數據挖掘分析

數據系統接口

除了傳統的手工輸入數據的方法，Excel服務器還提供了多種數據接口來實現與其它系統的數據交換。實現多系統數據共享。

勤哲EXCEL服務器的應用效果

環境監測管理信息系統(EMMIS)項目已開展一年多，經需求分析、平臺造型、詳細規劃、數據庫設計、功能設計、模板編碼、數據規范、系統調試和測試運行等各環節，現系統基本完成。在前期油煙和煤質二個項目試驗運行一年的經驗基礎上，又對主要項目(水、氣和噪聲)和全流程也運行四個多月，系統在不斷調整完善中。實現網絡運行，流程化管理，規范了各業務室的操作。運行實踐表明EMMIS數據庫系統已到完全達到設計要求，滿足監測業務需求，并培養建立了監測站自己的技術隊伍，這也是非常寶貴的財富，使系統的持續發展有了堅實的基礎。

實現流程化管理：系統對環境監測的業務流程、數據處理、質量控制和綜合查詢等實現了信息化管理，使得任務流程化、填報標準化、操作智能化、計算自動化、數據規范化和管理科學化。項目建設將信息技術融入主流業務程序中。

實現數據共享：系統可以將多種數據統一管理。實現數據交換。對每年數百萬監測數據的深度挖掘和整理。

技術和人材的積累：特別有意義是，使桂林環境監測信息化走出了關鍵的一步。監測站在信息化的技術、能力、人材和機制上都得到積累，為進一步發展奠定了堅實的基礎。系統建設具有可持續性的能力。

資金節約和性價比高：商業性的公司開發類似軟件，費用一般在50-100萬元以上。本系統的建設也節省了大量資金，系統軟件約2.5萬元，人員培訓及差旅費約4萬元，其它約3萬元。

數據挖掘與決策支持：系統的建設使監測部門對環境狀況有了完整的數據挖掘和決策支持的能力。通過日常監測數據的積累和功能強大的查詢系統，使信息平臺的應用落到實處，真正做到用數據說話，科學決策。努力做到“三個說得清”：即①說清污染狀況和主要污染物排放情況;②說清環境質量現狀及其變化趨勢;③說清潛在的環境風險。使環境監測信息處理更加科學、規范、準確和及時。

圖 -12

對于不同行業、不同單位，情況千差萬別，信息化建設成功和失敗的經驗都不少，總結起來就是信息化建設一定要根據實際需求來進行。信息化建設的成果，不能局限于只建成一個暫時滿足應用的信息化系統，而是應該完整地包括四個方面的內容：形成必要的技術能力、建設自己的技術隊伍、建立可持續發展的系統、運行信息化方案的有效機制。

根據各地的環保信息化建設成功經驗看，除技術因素外還有更重要的三點：①有必要的經費保障，這是項目開展的基本條件;②有奉獻精神的技術隊伍，這是項目深化和可持續發展的必要條件;③領導對信息化工作的鼎力支持，信息化建設是“一把手”工程，領導的思路和決心，這是推動項目成功的關鍵。
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