摘 要 “土壤环境监测网络及信息发布系统”能够有效地解决环境监测部门面临的繁杂数据管理方面存在的问题。文章阐述了该系统的总体框架、特点及其主要功能，重点介绍了地理空间信息共享云平台、数据上报信息发布模块和土壤环境时空分析模块。该系统能满足公众对土壤环境质量的知情权，提升公众对土壤环境保护的参与度，同时为其他城市的环境监测信息化建设提供示范与借鉴。
关键词 土壤环境监测；信息发布；时空分析；地理空间信息共享云平台
中图分类号 X8 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）206-0079-02
针对目前我国城市、人口和经济规模持续增长的现状，目前环境监测部门正面临着越来越多的土壤环境污染造成的危害问题，而且该问题所造成的危害已经积累到了惊人的程度。土壤环境问题涉及到的数据类型较多，有空间地理信息数据、环境统计数据、日常监测数据、污染源普查数据、环境执法数据、排污收费数据等类型，具有种类繁多、类型差别大、输入输出复杂、难以有效管理的特点。由于数据来源的复杂性，导致各级部门分别研发的系统相对独立，难以为环境监测部门开展相关业务提供有效的服务，对环保部门落实相应的政策影响很大。
1 存在的问题
目前环境监测部门管理的数据管理与信息发布方面存在以下几点问题。
1）环境信息标准化建设力度需要加强。目前环保部门尚未形成完整的环境信息标准体系，信息标准规范建设进度尚未相对目前复杂的现状相匹配。且各部门采用的数据格式和标准各不相同，为数据的后期处理带来一定的困难，影响了各部门的数据交互效果。
2）环境信息资源开发和共享力度有限。由于环境监测管理软件的功能上局限于简单的查询和统计，相关信息资源尚未得到有效的管理与展示。而且这些数据库的采集、传输、加工、存储和应用都比较分散，缺少规范化，存在着信息沟通不畅的现状，导致各部门存在着各自为政、封锁闭塞的现象。“信息孤岛”“数据烟囱”效应的出现，成为环境信息化建设的主要瓶颈。
3）网络覆盖面受到多种因素制约。随着环保部门对大气、土壤等信息管理要求的提高，应用需求的不断增加，原先早期的网络配置难以满足目前日益增长的需求。且环境数据传输、信息资源共享的要求受到众多外在的因素的制约。
4）信息化建设的重点存在着长期偏重于硬件建设，应用软件研发有所滞后的问题。软件开发是一项包括需求捕捉、需求分析、设计、实现和测试的系统工程，存在着开发周期长、开发工作量大，软件功能变更速度快的特点，难以在短期内见到效益。相对于硬件能力快速建设的现状，软件开发特别是专业的业务系统建设方面存在一定的滞后。而且系統建设完成之后，存在着后续的人员技术保障及经费投入有限的问题。
5）系统建设缺少统一的管理和规划。目前各系统建设受当地现状的制约，系统开发的功能主要侧重于“头疼医头、脚疼医脚”的问题，缺乏统一的规划。受技术力量制约，在技术框架设计方面沟通不畅，导致上级部门和下级部门开发的系统分别形成了多个数据库，兼容性较差。且数据库间没能形成有效关联，难以进行项目的后期维护工作。
2 系统建设
2.1 概述
系统整合了国家及省网土壤环境状况历史数据与当年数据、全省土壤详查监测数据、国控及省控土壤重点监控企业数据、重点行业企业污染地块信息等，分阶段扩展水质、环境空气、污染源、生态等监测要素相关数据。
通过该系统，环境监测部门可以实时掌握省内土壤背景、土壤环境质量现状及动态，土壤污染来源、成因和风险，污染地块分布和污染程度，土壤污染面积等要素，从而整体提升相关部门土壤环境监测能力，成果可直接应用于土壤污染防治和监管决策支撑。
2.2 总体框架设计
本文讨论的土壤环境监测网络与信息发布系统集成了数据库、计算机网络、SOA、SAAS、IAAS、PAAS等多种技术，通过合理设置系统环境、充分考虑各模块的功能特点、仔细配置设计各个功能模块之间的接口，使得各模块衔接正确、稳定、安全，确保系统平台的高效正常运转。
2.3 系统功能特点
1）系统实现了将全省各个监测点及附近区域三维可视化，建立实体模型，使得监测工作更加方便、直观，便于分析决策。
2）系统搭建的环境监测时空信息云平台，构建环境监测“一张图”，既有二维功能，又具备三维空间分析能力。
3）系统建立了数据采集服务程序，将各个不同类型的监测数据与时空信息云平台通讯，平台将对实时数据进行分类预警、对历史数据进行分项显示。为了提高系统服务环境管理能力，平台提供污染时空分析、侵蚀模拟分析、污染风险预警等功能。
3 系统主要功能模块
3.1 环境监测地理空间信息共享云平台
环境监测地理空间信息共享云平台是地理信息的基础平台，是其他基于地理信息应用的基础设施。时空信息云平台整合了各种时空数据服务、功能服务、云GIS服务。利用这些服务，用户可以在平台中获取自己需要的资源服务；平台的核心内容有：智能地图、数据服务、功能服务、云GIS服务、平台应用等。
3.2 数据上报及信息发布系统
数据上报及信息发布子系统在一张图上展示所有风险企业的空间位置。利用不同的图片或者符号对风险企业进行分类渲染。子系统主要包括两大功能模块：风险企业自测数据上报功能模块和土壤环境监测信息发布功能模块。
1）风险企业自测数据上报。实现对风险企业上报的自测数据进行统一采集，规范数据采集格式，将不同企业之间的数据按照统一的规范进行收集，并将所有数据以约定的数据形式保存在服务器中，提供给信息展示系统进行分类查询与展示。
2）土壤环境监测信息发布。基于地理空间信息共享平台、WebGIS技术，实现土壤环境质量的发布，需提供分行政区域、分不同部门来源的查询和发布；实现风险企业周边土壤环境质量的发布，包括企业自测数据以及监督性监测数据。
3.3 面向土壤环境管理的時空分析系统
1）土壤侵蚀计算模型。土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外力（水、风）作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。系统利用通用土壤流失方程（USLE）作为土壤侵蚀计算模型，结合地理信息系统（GIS）来模拟土壤侵蚀情况。该模型综合考虑了降雨侵蚀力因子、土壤可侵蚀因子、坡长因子、坡度因子、植被与作物管理措施因子影响。
利用该模型计算模省内最新的水土流失分布情况，结合GIS技术，在地图上显示全省土壤侵蚀现状，并实现对省内土壤侵蚀状况的统计与分析。利用土壤侵蚀模型分析后的统计图如图2所示。
2）土壤风险预警模块。土壤污染预警系统包括系统管理、空间分析模块、预警信息输出模块和土壤预警信息库维护等功能。通过单点登录的方式，使用面向任务的图形界面方式，对预警信息进行分析操作。本系统使用智能化的操作方式，通过后台对多个数据库的开展有效的管理。由从事预警分析的人员可以方便的使用多种因素开展分析预警工作。
通过系统的输入参数窗口，把相关数据输入到土壤污染综合评价模型中，对土壤污染情况进行综合评估，实现特定污染物的超标预警；实现突发事件造成的土壤污染影响范围及程度风险评价。土壤污染物分布曲线如图3所示。
4 结论
本文讨论的“土壤环境监测网络与信息发布系统”可以有效地完善环境监测部门对各类信息形成统一管理、分布存储、合作共建、资源共享的工作布局，有利于提高该部门信息服务质量和业务协同水平，从而实现系统满足目前日益增长的功能更强大、服务更专业、发布更及时的工作目标和要求。
同时，该系统也能满足公众对土壤环境监测质量的知情权，提升公众对土壤环境质量保护的参与度，并加强对政府相关职能部门的监督。
参考文献
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