环境地质调查数据集成与服务系统建设项目设计

环境地质调查数据集成与服务系统建设
项目总体设计
实施/承担单位:中国地质环境监测院
日期：2011年04月
环境地质调查数据集成与服务系统建设
项目总体设计
任务书编号：总[2011]01-80-02
项目编号：24
编写单位：中国地质环境监测院
项目负责人：曾青石喻孟良
编写人：喻孟良曾青石X鸣之薛跃民马娟周萌
黄喆
单位负责人：侯金武
总工程师：李文鹏
提交单位：中国地质环境监测院（盖章）
提交时间：2010年4月
目录
第一章前言1
1.1．项目概况1
1.2．目的任务1
第二章项目研究现状2
2.1．项目背景2
2.2．以往工作程度3
2.2.1.地质环境信息标准化工作走向正轨3
2.2.2.基础数据库建设全面开展，数据资源积累大幅提高4
2.2.
3.各类应用系统在地质环境工作中得到广泛应用6
2.2.4.网络建设基础框架已经形成7
2.2.5.基础数据统一管理，信息集成及服务平台初具原型8
2.3．存在的主要问题8
2.3.1海量数据积累缺乏完善数据组织体系8
2.3.2数据规X标准缺乏整体性，难以联合应用8
2.3.3数据采集手段各异，管理难度增加9
2.3.4应用系统缺乏信息支撑，重复性建设情况较重9
2.3.5动态更新机制不健全，数据时效性滞后9
2.3.6缺乏统一信息管理、服务和发布平台，制约信息服务能力9 第三章指导思想与技术路线10
3.1．指导思想10
3.2．技术路线10
3.2.1.总体技术路线10
3.2.2.建设原则13
3.3.3.技术方法15
第四章研究内容及工作部署16
4.1．研究内容16
4.2．工作部署17
4.2.1.地质环境数据集成17
4.2.2.地质环境综合数据库建设及地质环境综合信息发布平台研发17
4.3.3.地质环境数据产品制作及地质环境信息服务平台研发18
4.3.2011年度工作内容及进度安排19
4.3.1主要工作内容19
4.3.2工作进度安排20
第五章实物工作量20
第六章预期成果22
6.1.最终成果22
6.2.2011年度成果22 第七章组织机构及人员安排23
第八章经费预算25
8.1.预算编制说明25
8.2.预算表35
第九章设备使用和购置计划62
第一章前言
1.1．项目概况
项目名称：环境地质调查数据集成与服务系统建设
承担单位：中国地质环境监测院
计划项目名称：地质调查信息服务集群体系建设与服务产品开发
实施单位：中国地质调查局发展研究中心
主管部门：总工办
项目起止时间：2011年至2015年
工作周期：2011年至2015年
1.2．目的任务
依托我国地质环境领域调查、监测工作和网络体系，建立和完善地质环境领域数据标准，集成整合地下水、地质灾害和矿山地质环境等专业的调查、监测信息成果和业务系统，实现以调查数据为基础，动态监测数据为重点的数据采集、存储、处理、服务和高性能网络发布为一体的数据共享服务系统，支撑多目标的应用服务。

建立数据更新与维护体系，支撑地质环境信息集成及服务系统的运行和服务。

制作地质环境相关数据产品，实现地质环境数据产品的公众化服务。

2011年工作目标：完善地质环境领域数据标准，集成整合2011年度产生的地下水、地质灾害和矿产地质环境等专业领域的调查监测信息，开发地质环境综合信息发布系统、地质环境信息服务系统，基于现有地质环境综合数据库，制作地质环境综合数据产品，通过地质环境信息服务系统初步实现地质环境数据产品的网络化服务，建立数据更新与维护体系，支撑地质环境信息集成及服务系统的运行和服务。

选取2个信息化程度较好的省级地质环境监测总站开展省级地质环境信息集
成及服务平台试点工作。

第二章项目研究现状
2.1．项目背景
近年来信息技术的重大发展开创了技术创新和生产力发展的新局面，信息技术革命势头更加迅猛，计算技术向超高性能、网络化方向发展，信息获取处理、存储和传输能力持续攀升，通信和网络技术向宽带、移动、融合方向发展，模拟信息技术正全面向数字信息技术转变。

信息技术与研究和生产等技术深度融合、相互促进，技术创新深刻影响国民经济发展模式，推动生产力发生质的飞跃。

地质环境信息化正在成为促进地质环境科学发展的重要手段。

信息化的全面渗透和深入应用，不断推动地质环境工作迈向新高度，显著提升了工作质量和水平。

近年来，我国经济发展面临越来越严重的资源、能源和环境压力，迫切要求全面转入科学发展的新阶段。

面对新形势新要求，地质环境工作必须深化信息技术应用，加强地质环境保护，提升服务能力，推动建设资源节约型、环境友好型社会，使社会更好地分享地质环境信息化成果。

地质环境信息化工作是以信息技术为主要手段，以数据体系、标准化体系为支撑，以地质环境调查、监测、评价、服务和地质灾害应急等工作领域为依托，实现地质环境相关基础信息和监测信息的数字化、集成化、智能化、网络化，最终形成地质环境信息“一X图”的表达形式，有力支撑地质环境各类工作，服务于社会和国民经济建设。

地质环境信息主要包括地质灾害、地下水、矿山环境等领域的调查和监测数据，来源于不同部门的环境地质调查、监测等工作的各个阶段，是地质环境信息的高度集成和综合的循环过程。

随着业务工作的不断深化和时间的推移，在大量的历史信息汇集的同时，又不断产生新的信息。

因此，必须利用当今先进的信息技术，将地质环境动态信息进行有效的集成及合理的部署，实现地质环境信息的科学管理
和合理应用。

通过地质环境动态信息的集成、整合工作，建立信息集成及服务平台，将充分发挥高性能计算机技术对信息综合处理的能力，为各类信息提供海量存储，为多源、异构信息的多目标综合分析和管理提供分布网络操作环境，最终为各级政府部门及广泛的专业单位的信息传输和共享提供高速有效的数据通道，为全社会提供信息社会化服务。

环境地质调查信息集成及服务系统建设是整个地学信息化的重要组成部分，是实现地质环境信息采集、传输、管理、处理、发布的重要的支撑。

随着地质环境信息化工作的不断推进，可以为国家发展战略提供可靠的、持续的信息保障，可以充分反映地质环境的动态性特征，可以大大增强对地质环境管理的科学决策和有效控制能力。

中国地质环境监测院是我国开展地质环境工作的主要部门，地质环境信息化工作正处于从被动应对各种业务向自主发展转型的关键时期，加紧实施地质环境信息化发展战略，强化信息技术创新和专业融合，已成为支撑地质环境工作现代化、增强实力的必然选择。

“十二五”区间，中国地质环境监测院地质环境信息化建设的首要任务就是完成环境地质调查、监测数据的有效集成，制作相关的数据产品，开发完善的地质环境信息服务平台，实现环境地质信息产品的网络化服务。

2.2．以往工作程度
2.2.1.地质环境信息标准化工作走向正轨
为满足地质环境信息化工作的开展，已经新编或修订了相关的“信息化工作指南”和“数字化标准”，主要包括：《地下水资源数据交换格式标准》、《水文地质钻孔数据交换格式标准》、《区域水文地质调查空间数据库建设工作指南》、《区域环境地质调查空间数据库建设工作指南》、《地质环境监测数据库格式标准》《县（市）
地质灾害调查数据库格式标准》、《水工环空间数据库图例标准》等。

在项目数据库建设过程中亦制定了相关的项目标准和规X。

这些文件的推出，为地质环境信息化工作的开展奠定了基础，促进了地质环境信息内容标准化进程。

2.2.2.基础数据库建设全面开展，数据资源积累大幅提高
在“九五”、“十五”、“十一五”期间，我国地质环境信息化工作得到长足的发展，计算机信息技术得到了普遍的应用，建立了一批具有历史意义的全国性空间数据库、专业应用系统和信息管理系统。

基础数据库包括全国1：20万水文地质空间数据库、1：50万环境地质数据库、矿山环境调查数据库、地质灾害系列数据库、地下水动态监测数据库等，数量达到TB级。

通过各种渠道收集和购买的遥感、测绘等数据达到4Tb左右，并且随着时间的推移逐渐增加。

其中：
全国1：20万比例尺区域水文地质图空间数据库包括全要素综合水文地质图1017个标准图幅的空间数据库，各图幅包括内图框、地理部分、基础地质部分、水文地质部分共四部分，全部数据量约200GB, 是我国覆盖面最大、信息最全面、数据最权威的全国性区域水文地质空间数据库。

矿山环境数据库中存储了全国11.3万个矿山的地质环境调查数据。

主要内容包括矿山基本概况、矿山占用破坏土地及土地恢复治理、矿山废水废液排放、矿山尾矿固体废弃物排放、矿坑排水影响、矿山次生地质灾害等。

地质灾害数据库以全国县（市）地质灾害调查数据库为基础，纳入了地质灾害群测群防信息以及地质灾害灾情险情速报数据和地质灾害防治工程数据。

县（市）地质灾害调查数据库汇总集成了全国1600个山区丘陵县（市）20万余条地质灾害信息。

地质灾害群测群防数据库汇总集成了全国30个省（区、市）（除XX、XX、澳门和XX）10余万条最新的地质灾害群测群防点信息。

灾情险情上报数据库汇总集成了全国2004-2008年地质灾害灾情险情速报数据。

地质灾害防治工程数据库
是基于“典型地质灾害监测预警与示X治理工程”项目，建立了84处典型地质灾害防治工程信息。

国家级地下水监测数据库管理了全国4521个监测点1980年以来的363万条地下水水位数据、水质数据、水温数据、水量数据监测数据，同时形成了国家级地下水监测数据年度入库机制。

2.2.
3.各类应用系统在地质环境工作中得到广泛应用
随着各类地质环境工作项目的开展，与之配套的信息化工作也在逐步进行。

已经建成的专业信息系统包括：全国县（市）地质灾害调查数据库系统，全国区域环境地质调查数据库系统，地质环境监测数据库系统，全国矿山环境地质调查信息系统，全国地下水监测数据库管理系统、全国地质灾害群测群防信息系统、地面沉降监测信息系统等，实现了对数据库的快速查询、浏览、统计、数据更新、图库互查。

在专业应用系统开发方面，利用各类基础软件和工具开发了适用于不同目的
的各类系统，例如全国地质灾害预警预报系统、地下水监测信息网络发布系统、三峡库区地质灾害预警分析系统，区域地质环境评价系统。

专项系统包括环境地质调查野外采集系统，地下水监测信息采集与处理服务系统，地下水资源调查数据处理与综合分析子系统、首都地区地下水环境调查评价信息系统，长江三角洲地区地下水资源和地质灾害调查评价数据库与信息系统等。

这些系统的开发和建立，大大提高了信息技术在地质环境专业领域的应用水平，为地质环境信息化平台建设奠定了基础。

2.2.4.网络建设基础框架已经形成
在网络系统建设方面，建成了与国际互联网直接连接的中国地质环境信息网络；初步建立了与国土资源部、中国地质调查局、三峡库区网络以及国家气象局等专用网络连接；建立了基于卫星通信的地质灾害会商和应急及地质调查远程数据传输网络框架，有力支撑了地质灾害应急会商与指挥工作的开展，基本实现了基于视音频数据的实时传输和基础数据的远程通信；建立基于GSM/GPRS/CDMA的监测数据通信环境，实现了动态监测数据的实时传输和管理。

初步形成了地质环境数据网络环境的总体框架，对地质环境领域的信息化工作，起到了有力的基础支撑作用。

在内部网络建设方面已初步完成物理隔离内网的布局和楼内建设。

初步具备了办公楼内部网络的迁移条件。

在基于网络的信息处理能力方面建立了具有80余台服务器群组和高性能数据处理硬件和存储环境，分别为地质灾害调查、地质灾害气象预警、运行等业务部门和行政部门服务。

在网络信息服务方面，构建了中国地质环境信息，面向社会和专业部门发布地质环境信息、地质灾害气象预警、地下水和地质灾害动态监测信息发布平台等专业服务，建立了电子、文件传输、视频会议等网络服务系统，并对不同的用户提供
服务。

2.2.5.基础数据统一管理，信息集成及服务平台初具原型
“十一五”后期，在中国地质环境监测院信息化平台领导小组的统一指挥下，以大调查项目“地质环境信息集成及服务系统”为支撑，开展了基础性地质环境信息集成及服务平台开发建设工作，并就现有地质环境信息数据进行集中存储和管理，拟在数据集成和服务集成方面对地质环境信息进行深入整合，形成跨专业的综合性基础服务平台，为地质环境信息化工作打下良好扎实基础。

2.3．存在的主要问题
目前地质环境领域积累的大量数据在我国各行业都得到了不同程度的应用，在实际工作中发挥了巨大作用，但仍然存在着很多问题和缺陷，严重制约了地质环境工作的信息化进程。

2.3.1海量数据积累缺乏完善数据组织体系
目前，中国地质环境监测院在地质环境领域积累了大量成果数据和电子图件。

尽管这些数据在不同项目中进行了一定程度的推广应用，但多局限于某个项目之中，尚未建立整体数据组织和服务机制，难以联合应用、协同工作和动态更新。

2.3.2数据规X标准缺乏整体性，难以联合应用
数据的标准、规X化不一致，存在同样的地质实体在多个项目中有着不同的描述现象，难以联合使用和应用。

在支撑数据处理应用系统方面也存在一定的问题等，需要大量的人工干预和数据转换。

需要统筹考虑和整合，实现地质环境数据库之间的关联和共享。

2.3.3数据采集手段各异，管理难度增加
地质环境信息的第一手数据主要来源调查和监测工作，大量的调查和监测工作随着工作手段的提高，引入了大量新型设备和采集手段，为工作开展和项目水平的提升带来了极大的效益。

但是随着工作方式的改变和设备的应用，在极大提升了技术手段的同时，但也带来了管理的难度，尤其是一种仪器一种管理模型，严重制约了后期的信息处理和分析，大量的应用系统不能发挥作用，严重制约了信息的利用。

2.3.4应用系统缺乏信息支撑，重复性建设情况较重
地质环境应用系统建设是地质环境信息化的重要组成部分。

目前在地质环境已开发了大量的应用系统，但多数系统开发是专门为某个项目开发，没有统一的规划和强有力的推广应用措施，导致各个项目之间的关联度较差，软件功能交叉，系统性不强，没有很好地互相借鉴、共享，造成人力和财力的浪费。

2.3.5动态更新机制不健全，数据时效性滞后
地质环境数据是时效性很强的数据，在环境变化或灾害发生后，地质环境往往会发生重大变化，相关数据也随之改变。

逐步建立数据更新和维护机制，研制基于数据传输和交换技术的地质环境监测数据传输和交换系统，实现地质环境监测数据的实时传输、动态更新，也是我们面临的重大课题。

2.3.6缺乏统一信息管理、服务和发布平台，制约信息服务能力
在地质环境领域已经形成了大量的数据积累，但由于缺乏统一组织和需求的不清晰，造成了各种数据的不规X，难以互通。

缺少功能强大的数据处理工具，难以组织成有效的应用系统，提供全方位的信息集成应用和数据交换。

由于不能有效
实现不同来源数据之间的关联，导致应用系统之间衔接存在的问题，严重制约了地质环境信息化工作的发展和提供服务的能力。

目前现有地质环境成果数据管理工作和运行维护机制不完善，大量数据分散存储，独立使用，缺乏内容全面的成果信息组织和发布平台。

应当实现地质环境动态信息采集、传输、管理、处理、发布、服务的一体化管理，更好地解决地质调查成果的联合应用和动态数据更新问题，补充调查内容和监测数据，提高地质调查成果应用水平和数据更新维护机制，实现地下水、地质灾害和矿山环境等动态信息的及时发布和成果展示。

第三章指导思想与技术路线
3.1．指导思想
环境地质调查数据集成与服务系统建设工作要深入落实科学发展观，围绕国土资源部和中国地质调查局履行政府职能对环境地质调查数据集成与服务系统建设的需求，以数据集成整合工作为基础，以网络建设为支撑，以信息系统建设为重点，以提升服务水平为目标，建立环境地质调查数据集成与服务系统平台，整体提高地质环境信息化水平。

3.2．技术路线
3.2.1.总体技术路线
本项工作内容可分为四部分：
一、历史及新生产的地质环境调查、数据的集成与整合；在收集地质环境（重点是大调查实施以来）相关调查、监测成果技术资料的基础上，进行数据汇总和体系架构研究，以环境地质调查数据集成和数据整合为主线，论证、提出系统集成和
数据整合技术方案。

地质环境数据集成和数据整合要体现科学性和实用性，按照由点到面、由区域到全国逐步推进的工作思路，分三个步骤（典型案例、重点区域、全国）开展地质环境数据集成和数据整合。

二、地质环境信息集成及管理平台的补充完善；地质环境信息集成及管理平台是中国地质环境监测院目前用于数据集成及管理的平台，本项目的开展依托该平台进行数据集成及整合，并针对新型的地质环境调查、监测数据的特点和集成要求对该平台进行不断改进和完善。

三、地质环境综合数据库建设及地质环境综合数据发布平台的研发；基于现有的地质调查、监测原始数据，制定地质环境综合数据库结构规X并不断完善，以地质环境综合数据库结构规X为标准，制定地质环境综合数据提取规则，从地质环境调查、监测原始数据库中动态提取地质环境综合信息，建立地质环境综合数据库。

以地质环境综合数据库为基础，基于“一X图”工作思路，以90米分辨率全国DEM数据的为底图，开发地质环境综合信息发布平台，在该平台上发布全国地下水、地质灾害、矿山地质环境等地质环境综合信息。

四、地质环境信息产品研制及地质环境信息服务平台的研发；与地质环境各专业领域的专业人员密切配合，制定各专业领域数据产品制作方案及流程，针对政府决策支持、专业研究分析、社会公众对地质环境专业领域数据产品的不同需求，采用软件工程开发流程，经过需求分析、概要设计、详细设计、概要设计、代码编制、系统集成等阶段，开发集成地质环境信息服务平台，通过该平台，向政府部门、专业研究单位及社会公众提供地质环境信息产品服务。

项目开展的技术路线是：在收集地质环境（重点是大调查实施以来）相关调查、监测成果技术资料的基础上，进行数据汇总和体系架构研究（包括地质环境数据库结构规X、地质环境数据目录体系），以环境地质调查数据集成和数据整合为主线，论证、提出数据集成和数据整合技术方案。

地质环境数据集成和数据整合要体现科学性和实用性，按照由点到面、由区域到全国逐步推进的工作思路，分三个
步骤（典型案例、重点区域、全国）开展地质环境数据集成和数据整合，地质环境数据集成、整合及管理采用现有的地质环境数据集成及管理软件平台来进行，并针对新数据及数据整合的新需求不断完善该集成及管理软件平台，保证项目成果质量。

在数据集成及整合基础上，对原始调查监测数据进行综合信息提取，建立地质环境综合数据库。

以地质环境综合数据库为数据基础，开发地质环境综合信息发布平台，实现地质环境综合信息的网络发布，为不同用户提供地质环境信息服务。

针对政府、专业人员及社会公众对地质环境调查、监测数据成果的不同需求，基于原始地质环境调查、监测数据，制作地质环境领域相关数据产品，开发地质环境信息服务平台，实现地质环境数据产品的在线及离线服务。

项目总体技术路线如图1所示：
图1 总体技术路线图
3.2.2.建设原则
（1）规X化的数据库表结构规X及数据目录体系建设
地质环境领域数据库表结构规X及数据目录体系的建立，是以地质环境基础调查数据库和相关成果数据库为基础，动态监测数据库为依托，形成地质环境信息综合一体化数据体系，能够容纳地质环境的主要数据内容。

在保证地质环境信息的时空分布特征的合理、完整和全面的同时，支撑业务系统对多元数据进行多目标的综合分析和处理。

（2）强化数据综合管理能力
数据管理是利用现代技术和管理手段将现有的传统工作流程和工作职能尽量集成起来，追求整体效率和效益的最大化。

实现缩短工作前置时间、提高成果质量和服务水平，使地质环境工作达到高效益、高应变能力。

只有实现了多元的信息有机集成，才能适应变化，最大程度地满足需求。

（3）保障数据采集和更新的持续性
地质环境工作的领域是无限的，无论是数据信息的分析处理，还是成果的应用服务。

在地质环境信息化建设工作中，最重要的任务之一就是建立完善的数据采集和数据获取体系，建立支持多种形式的数据采集、数据传输和交换系统，保证地质环境工作的实时性、快速性的重要基础。

（4）提供多元化的信息服务
通过自动化的应用服务和快速响应，为用户提供高水平、可持续性的地质环境专业分析和面向社会的服务能力，而不仅仅是简单的资料服务。

这也是地质环境信息化的重要目标，同时，也应该是整个地质环境工作的重要工作目标之一。

（5）完善的支撑网络体系建设
地质环境的动态信息充分显示了其多元性、时空性和复杂性特征，处理每个信息采集点、处理单元和服务提供都是信息服务系统的节点。

建立通畅的信息传输网络，完善的规X化数据信息安全传输机制和网络安全保障体系可以为实现动态信息一体化集成提供有力技术保障。

（6）高效快捷的服务系统建设
地质环境信息集成服务系统包括三个信息平台：信息集成及管理平台、综合信息网络发布平台、及数据产品服务平台。

信息集成及管理平台用于各类地质环境信息的集成和整合，建立辅助地质环境动态监测工作流程信息化的数据采集和维护体系，建立以国家宏观决策和社会化需求为服务目标的信息服务体系，建立支持数据传输、信息交换和共享的网络支撑体系，建立地质环境信息化标准支撑体系。