智慧環(huán)保實踐

第一篇 理論篇
第1章 智慧環(huán)保概述 3
1.1　環(huán)保地位的轉(zhuǎn)變 4
1.1.1　2008年——環(huán)保轉(zhuǎn)折年 4
1.1.2　垂直管理——縣級環(huán)保局不再聽令于地方政府 5
1.2　數(shù)字環(huán)保 5
1.2.1　數(shù)字環(huán)保 5
1.2.2　數(shù)字環(huán)保的發(fā)展 5
1.2.3　數(shù)字環(huán)保的研究內(nèi)容 6
1.2.4　數(shù)字環(huán)保的應(yīng)用范圍 6
1.2.5　數(shù)字環(huán)保的實現(xiàn)層次 8
1.3　智慧環(huán)保 8
1.3.1　從數(shù)字環(huán)保發(fā)展到智慧環(huán)保 8
1.3.2　智慧環(huán)保的總體目標(biāo) 9
1.3.3　智慧環(huán)保系統(tǒng)目標(biāo) 9
1.3.4　智慧環(huán)?？傮w架構(gòu) 10
1.3.5　智慧環(huán)保的優(yōu)勢 12
第2章 智慧環(huán)保的支撐技術(shù) 17
2.1　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 18
2.1.1　什么是物聯(lián)網(wǎng) 18
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 18
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 20
2.1.4 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 22
2.1.5　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用 22
2.2　云計算技術(shù) 25
2.2.1　云計算的功能 25
2.2.2　云計算的體系結(jié)構(gòu) 26
2.2.3　云計算架構(gòu) 27
2.2.4　云計算的服務(wù)模式 27
2.2.5　云計算的服務(wù)類型 29
2.2.6　云計算平臺 29
2.2.7　環(huán)保云 30
2.2.8　環(huán)保行業(yè)云計算模型的構(gòu)建 31
2.3　地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù) 38
2.3.1　什么是GIS 38
2.3.2　GIS技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用 39
2.3.3　GIS技術(shù)在環(huán)境保護中的優(yōu)勢 42
2.4　大數(shù)據(jù)技術(shù) 43
2.4.1　何謂大數(shù)據(jù) 43
2.4.2　大數(shù)據(jù)在環(huán)境保護領(lǐng)域中的應(yīng)用探究 45
2.5　“天空地”一體化遙感監(jiān)測技術(shù) 48
2.5.1　遙感技術(shù)（RS） 48
2.5.2　“天空地”一體化 49
2.6　環(huán)境模型模擬技術(shù) 54
第3章 智慧環(huán)保建設(shè)的必要性 55
3.1　我國環(huán)境保護事業(yè)發(fā)展歷程 56
3.1.1　第一階段（1973—1994年）：點源治理、制度建設(shè) 56
3.1.2　第二階段（1994—2004年）：流域整治、強化執(zhí)法 57
3.1.3　第三階段（2005年至今）：全防全控、優(yōu)化增長 59
3.2　我國環(huán)境信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與問題 60
3.2.1　管理建設(shè)方面 60
3.2.2　基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)方面 60
3.2.3　應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)方面 60
3.2.4　信息產(chǎn)品服務(wù)（持續(xù)提升）情況 61
3.2.5　電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)（效應(yīng)凸顯）情況 61
3.3　我國環(huán)境信息化建設(shè)存在的問題 61
3.3.1　網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力不能完全滿足信息傳輸與資源共享的需要 61
3.3.2　環(huán)境信息資源尚未得到全面有效的開發(fā)和共享 62
3.3.3　環(huán)境管理核心業(yè)務(wù)信息化程度還有待提高 62
3.3.4　環(huán)境信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和整體規(guī)劃工作亟待加強 62
3.4　實施智慧環(huán)保的益處 62
3.4.1　智慧環(huán)保的作用 62
3.4.2　系統(tǒng)應(yīng)用對象獲得的益處 63
第二篇 路徑篇
第4章 環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè) 71
4.1　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)概述 72
4.1.1　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng) 72
4.1.2　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的總體架構(gòu) 72
4.2　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)重點應(yīng)用工程 73
4.2.1　三大應(yīng)用工程 73
4.2.2　典型應(yīng)用場景 74
4.2.3　應(yīng)用工程總體框架設(shè)計 75
4.3　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)規(guī)劃 77
4.3.1　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)概念模型 77
4.3.2　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 78
4.4　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架 83
第5章 環(huán)保云計算平臺建設(shè) 85
5.1　環(huán)保云計算基礎(chǔ)設(shè)施模式 86
5.2　環(huán)保云計算的架構(gòu)層 87
5.2.1　軟件即服務(wù)（SaaS） 87
5.2.2　平臺即服務(wù)（PaaS） 87
5.2.3　基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS） 88
5.3　環(huán)保云計算平臺建設(shè) 88
5.4　環(huán)保云數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè) 88
5.4.1　環(huán)保云數(shù)據(jù)資源中心 89
5.4.2　云數(shù)據(jù)交換平臺 90
第6章 環(huán)境保護GIS建設(shè) 97
6.1　GIS在環(huán)保行業(yè)應(yīng)用概述 98
6.1.1　GIS在環(huán)保行業(yè)應(yīng)用的分類和主要研究領(lǐng)域 98
6.1.2　環(huán)保GIS的建設(shè)目標(biāo) 98
6.2　環(huán)保GIS設(shè)計思路與架構(gòu) 99
6.2.1　環(huán)保GIS的設(shè)計思路 99
6.2.2　環(huán)保GIS的架構(gòu) 100
6.3　環(huán)保GIS的建設(shè)內(nèi)容 100
6.3.1　環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫 101
6.3.2　重點污染源數(shù)據(jù)庫 102
6.3.3　污染事故數(shù)據(jù)庫 102
6.3.4　環(huán)境遙感數(shù)據(jù)庫 103
6.3.5　元數(shù)據(jù)庫 103
6.4　環(huán)境地理信息管理系統(tǒng)的功能設(shè)計 104
6.4.1　地圖基本操作和查詢功能 105
6.4.2　GIS在線監(jiān)控 107
6.4.3　專題圖展示 107
6.4.4　環(huán)境信息查詢分析 110
6.4.5　地圖多媒體顯示 112
第7章 環(huán)境數(shù)據(jù)中心建設(shè) 113
7.1　環(huán)境數(shù)據(jù)中心定義及建設(shè)目標(biāo) 114
7.1.1　環(huán)境數(shù)據(jù)中心是環(huán)境信息資源整合的核心 114
7.1.2　環(huán)境數(shù)據(jù)中心建設(shè)的目標(biāo) 114
7.2　環(huán)境數(shù)據(jù)中心的設(shè)計思路 115
7.2.1　提供數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲與管理 116
7.2.2　實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一質(zhì)量控制 116
7.2.3　確保數(shù)據(jù)資源高效整合 116
7.2.4　提供統(tǒng)一的環(huán)境數(shù)據(jù)共享服務(wù) 117
7.2.5　提供統(tǒng)一的環(huán)境地理信息共享服務(wù) 117
7.2.6　充分利用現(xiàn)有資源進行數(shù)據(jù)深挖掘分析 117
7.2.7　建立集中數(shù)據(jù)發(fā)布信息門戶 117
7.3　云計算技術(shù)構(gòu)建環(huán)境數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 118
7.3.1　傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的不足 118
7.3.2　云計算技術(shù)構(gòu)建環(huán)境數(shù)據(jù)中心 119
7.4　環(huán)境數(shù)據(jù)中心建設(shè)的內(nèi)容 122
7.4.1　數(shù)據(jù)采集 122
7.4.2　數(shù)據(jù)交換平臺 124
7.4.3　數(shù)據(jù)倉庫管理 128
7.4.4　信息服務(wù)系統(tǒng) 130
7.4.5　數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng) 131
第8章 環(huán)境監(jiān)測在線平臺（系統(tǒng)）建設(shè) 135
8.1　環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境保護中起到的重要作用 136
8.1.1　環(huán)境監(jiān)測為環(huán)境保護工作指明方向 136
8.1.2　環(huán)境監(jiān)測為環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供依據(jù) 136
8.2　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控平臺建設(shè) 137
8.2.1　環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng) 137
8.2.2　監(jiān)控系統(tǒng)主要功能 138
8.3　大氣污染監(jiān)測子系統(tǒng) 139
8.3.1　功能需求分析 139
8.3.2　空氣在線監(jiān)測系統(tǒng) 140
8.4　海洋污染監(jiān)測子系統(tǒng) 140
8.4.1　功能需求分析 140
8.4.2　海洋污染監(jiān)測的對象和方法 141
8.4.3　海洋在線監(jiān)測系統(tǒng) 141
8.5　水污染監(jiān)測子系統(tǒng) 141
8.5.1　功能需求分析 141
8.5.2　水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng) 142
8.6 　生態(tài)環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng) 149
8.6.1　功能需求分析 149
8.6.2　生態(tài)環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng) 150
8.6.3　生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案 151
8.7　城市環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng) 151
8.7.1　功能需求分析 151
8.7.2　城市環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)拓撲 151