基于GIS的污染源管理信息系统设计与实现

技术创新中文核心期刊《微计算机信息》（测控自动化）２００８年第２４卷第１－１期ＧＰＳＧＩＳ１引言目前我国经济正处在高速发展时期，能源消耗和交通规模的扩大、大型工业区的发展等都使污染项目排放总量不断增加，环境污染问题日趋严重，而人们也越来越认识到环境保护的重要性，全社会的环保意识普遍提高，一个地区的环境质量成为当地人民生活质量的重要指标，因此全国各城市都已经围绕环境保护开展了各项信息化工作。

地理信息系统（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，简称ＧＩＳ）是以空间数据为基础，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，为研究和决策服务而建立起来的计算机系统。

ＧＩＳ目前已发展为信息技术的重要组成部分，其应用覆盖交通、房产、电力、电信、水利、公安、军事、城市规划、物流等广泛领域，有着巨大的市场潜力。

由于环境学科的问题在不同程度上都兼有某种地理含义，ＧＩＳ技术的引入必然带来巨大益处，利用专题地图功能，可以迅速将环境统计报表数据显示在地图上，而不必像以前费时费力，从而提高工作效率；利用ＧＩＳ功能，环境工作者可有效组织数据可视化，有利于宏观决策，改善工作质量。

本文在对环保污控科业务的认真研究基础上，基于ＧＩＳ技术设计并实现了污染源管理系统，从而提高了污染源信息的科学管理。

２系统总体设计２．１系统目标该系统以ＧＩＳ技术为核心，综合应用空间数据库技术、网络技术、通讯技术等建立准１确、全面、规范的地理信息系统，使环保信息与空间信息的管理融为一体，多层次、多方位直观的显示相关信息，实现环境业务数据的动态管理以及污染源分布的动态变化。

２．２系统结构体系系统设计时，必须保证具有良好的扩展性和集成性，数据的共享和功能互操作等是重要的设计因素。

本系统采用客户／服务器架构（Ｃ／Ｓ）的运行模式。

Ｃ／Ｓ架构在客户端赋予强大的功能，主要是空间数据导入导出、数据转换、基于ＧＩＳ的空间分析、决策辅助功能、以及系统数据库备份、数据批量更新、用户权限管理等具体实现和桌面应用。

系统总体结构如图１所示：数据层由空间和非空间数据库组成，分别由ＤＢＭＳ（ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ）直接管理和空间数据库引擎———ＡｒｃＳＤＥ管理驱动。

对空间数据库的访问通过ＡｒｃＳＤＥ进行，其它数据库内容，则直接对ＤＢＭＳ进行访问。

业务逻辑层是污染源管理的业务逻辑实现层，位于数据层下方，主要体现在Ｃ／Ｓ模式下实现的业务逻辑。

２．３功能设计系统的建设应以污染源管理的核心业务为主线，面向管理的日常工作和业务职能，划分定义各类不同的业务活动，以业务对象为中心来组织数据和实现其相应的计算机化管理模式，包括数据库维护、用户权限管理、数据更新、高级的空间分析、信息查询检索统计、汇总以及报表和专题图生成等功能。

功能设计框图如图２所示。

基于ＧＩＳ的污染源管理信息系统设计与实现ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＳｏｕｒｃｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＧＩＳ（烟台大学）王玲玲刘惊雷马晓敏ＷＡＮＧＬＩＮＧＬＩＮＧＬＩＵＪＩＮＧＬＥＩＭＡＸＩＡＯＭＩＮ摘要：结合环保业务中污染源信息特点，将ＧＩＳ技术应用于污染源信息管理中。

污染源管理信息系统的结构设计采用Ｃ／Ｓ模式，选择ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ作为二次开发软件实现客户端的开发，使用ＡｒｃＳＤＥ和ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２０００建立空间数据库，并完成了该系统的功能设计和数据库设计，最后对该系统的关键功能给出了实现方法和主要代码。

关键词：污染源信息管理；地理信息系统；ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ中图分类号：ＴＰ３１１．１３文献标识码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＧＩＳｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅ－ｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｄｏｐｔａｐａｔｔｅｒｎｏｆＣ／Ｓ．ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓｉｓｃｈｏｓｅｎａｓｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｃｌｉｅｎｔ．ＴｈｅｓｐａｔｉａｌｄａｔａｂａｓｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎＡｒｃＳＤＥａｎｄＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２０００．Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｄａｔａｂａｓｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｈｅｋｅｙｃｏｄｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｏｌｌｕｔｉｏｎＳｏｕｒｃｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＧＩＳ，ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ文章编号：１００８－０５７０（２００８）０１－１－０１７４－０２王玲玲：讲师基金项目：烟台大学青年基金项目资助（ＪＳ０５２８）技术创新图２系统功能框架图（１）查询统计结果ＧＩＳ表达对属性查询（如按时间、按地区、按行业、按产品等查询污染源信息）和统计的结果采用专题图（曲线图、柱状图、等级图、密度图等）表示（２）空间分析结果ＧＩＳ表达＞叠加分析：在水源保护区范围内的废水排污口信息；在大气达标区查询排气口信息；在噪声达标区查询建筑工地信息；纳入某污水处理厂的污染源信息。

＞缓冲区分析：水源保护区范围内一定范围内的排污企业；沿着河流的附近一定范围内的污染源信息；沿着街道一定范围内的餐饮废气信息；企业一定范围内的其它污染源信息；污染源一定范围内的居民点情况等。

＞污染源追踪分析：根据水流方向及河流与排污河道或排污管的连通信息，根据水监测点的污染信息追踪上游相关的污染源信息。

２．４数据库设计数据是ＧＩＳ应用系统的基础，ＧＩＳ应用系统对于数据有着特殊的要求，它是建立在空间数据和属性数据统一体上的业务系统。

数据库设计过程中要遵循ＯｐｅｎＧＩＳ标准，采用开放式设计来建立空间数据库，注重对空间数据和非空间数据的描述和组织，实现统一的存储和管理，系统的数据格式是在国家和行业标准基础上扩展，同时提供多种数据接口。

数据库建设的内容可概括为：（１）专业空间数据库建设：包括污染源、排污口位置图、各类功能区化图。

（２）环境业务数据库建设：主要包括污染源基本信息数据、排污申报信息、污染源变更信息数据以及排污许可证基本信息。

３系统实现该系统选用ＡｒｃＧＩＳ和ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ等当今主流平台，提供各种应用接口，保证系统的扩充能力。

３．１数据库建设系统的一体化集成体现在数据和应用两个层面，工业标准的关系型数据库ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ和ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ的概念使得数据的集成真正成为现实。

对于空间数据库，数据管理采用ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２０００＋ＳＤＥ９．０的技术模式，将空间数据与属性数据统一存放在数据库，进行图文一体化的管理，两类数据通过内部关联码进行关联，构成灵活的系统数据体系，这也为分布式的全局共享提供了技术保证。

ＡｒｃＳＤＥ（ＳｐａｔｉａｌＤａｔａｂａｓｅＥｎｇｉｎｅ，即空间数据库引擎）是ＡｒｃＧＩＳ与关系数据库之间的ＧＩＳ通道，是一个基于关系型数据库基础上的地理数据库服务器。

在系统中，空间数据、属性数据、以及业务数据都集中存储在同一个关系数据库中，通过元数据进行描述，实现数据的统一管理，从而达到数据集成的目的。

将来还可以在此基础上，通过图文一体化技术、数据交换平台技术和网络通讯技术，使本系统得以和其它应用系统进行关联和耦合，从而在更大的信息应用范畴中充分发挥作用，为政府的相关决策提供辅助支持。

３．２图形子系统开发居世界首位的ＧＩＳ厂商ＥＳＲＩ推出的ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ就是以空间数据访问、查询、制图为主要目标的ＧＩＳ组件，它是一组基于ＣＯＭ技术的地图应用组件，它由一个称为Ｍａｐ的ＡｃｔｉｖｅＸ控件（ＯＣＸ）和约４５个自动化对象组成。

笔者选择ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ２．３为二次开发平台，在ＶＢ６．０环境下开发。

ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ提供了一种访问ＳＤＥ数据库的方法，通过ＳＤＥ提供的客户机访问的模式，以利于数据保密性和数据统一管理，同时提供多用户共同访问统一数据库的能力。

实现代码如下：ＤｉｍｄｃＡｓｎｅｗＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ２．ＤａｔａＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｄｃ．Ｓｅｒｖｅｒ＝＂ＳＤＥ９０：＊＊＊＂ｄｃ．Ｄａｔａｂａｓｅ＝＂＊＊＊＂ｄｃ．Ｕｓｅｒ＝＂＊＊＊＂ｄｃ．Ｐａｓｓｗｏｒｄ＝＂＊＊＊＂Ｉｆｄｃ．Ｃｏｎｎｅｃｔ（）ＴｈｅｎＤｉｍＬｙｒＡｓＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ２．ＭａｐＬａｙｅｒＬｙｒ．ＧｅｏＤａｔａｓｅｔ＝ｄｃ．ＦｉｎｄＧｅｏＤａｔａｓｅｔ（＂＊＊＊＂）Ｍａｐ．Ｌａｙｅｒｓ．ＡｄｄＬｙｒ＊＊＊＊＊ＥｎｄＩｆ３．３业务子系统开发该系统主要对环境业务数据库进行维护管理，包括对污染源基本信息数据、排污申报信息、污染源变更信息以及排污许可证基本信息的批量导入、添加、删除、修改等。

在这些操作中，都需要对数据库进行大量的交互访问。

笔者设计了数据库访问层，简捷快速的实现数据的检索、操作和更新。

该函数代码如下：ＰｕｂｌｉｃＦｕｎｃｔｉｏｎｒｓＧｅｔ（ＢｙＶａｌＳＡｓＳｔｒｉｎｇ）ＡｓＲｅｃｏｒｄｓｅｔＤｉｍｃｎＡｓＮｅｗＡＤＯＤＢ．Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｃｎ．ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｔｒｉｎｇ＝＂Ｐｒｏｖｉｄｅｒ＝ＳＱＬＯＬＥＤＢ．１；Ｐａｓｓｗｏｒｄ＝；Ｐｅｒ－ｓｉｓｔＳｅｃｕｒｉｔｙＩｎｆｏ＝Ｔｒｕｅ；ＵｓｅｒＩＤ＝ｓａ；ＩｎｉｔｉａｌＣａｔａｌｏｇ＝数据库名；ＤａｔａＳｏｕｒｃｅ＝机子ｉｐ＂ｃｎ．ＯｐｅｎＤｉｍｒＡｓＮｅｗＡＤＯＤＢ．Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔｒ．ＯｐｅｎＳ，ｃｎ，ａｄＯｐｅｎＫｅｙｓｅｔ，ａｄＬｏｃｋＰｅｓｓｉｍｉｓｔｉｃＳｅｔｒｓＧｅｔ＝ｒＳｅｔｒ＝ＮｏｔｈｉｎｇＥｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎ在数据查询时仅需预定义一个Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ对象以及ＳＱＬ语句，然后调用该函数即可，如下代码所示：ＤｉｍｒｓＡｓＮｅｗＡＤＯＤＢ．ＲｅｃｏｒｄｓｅｔＤｉｍｓｑｌＡｓＳｔｒｉｎｇｓｑｌ＝＂ｓｅｌｅｃｔ＊ｆｒｏｍ＊＊ｗｈｅｒｅＩＤ＝＂＆Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ１．Ｔｅｘｔ）Ｓｅｔｒｓ＝ｒｓＧｅｔ（ｓｑｌ）４结语笔者结合污染源管理业务实际设计了可行的污染源信息管理方案，系统基于Ｃ／Ｓ模式开发，在局域网中反应快速准确安全；ＡｒｃＧＩＳ和ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ等当今主流平台，为系统的扩展提供基础平台层面的技术保证；（下转第１７３页）技术创新术组装、科学管理”，同时调动土壤生产力以最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并高效利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。

在精准农业中，ＧＩＳ可以应用于绘制作物产量分布图和进行农业专题地图分析，还可以通过ＧＩＳ提供的覆合叠加功能，将不同的农业专题数据组合在一起，最终形成新的数据集。