化工园区环境风险源监控平台设计研究
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周 、月 、年 历 史 曲 线 既 包 含 了 最 近 一 段 时 期 某 环境风险源的监 测 情 况，又 包 含 某 环 境 风 险 源 长 时期的监测 情 况，3 种 曲 线 立 体 化 展 示 了 企 业 风 险源的环境风险 情 况，为 环 境 保 护 部 门 环 境 监 管 力度的分配提供了重要帮助。 3. 2. 4 历史查询与统计
该功能根据用户对企业风险源具体环境风险 情 况 的 了 解 需 求 ，通 过 组 合 不 同 的 检 索 条 件 ，展 示 该风险源在某一历史时刻的具体监测情况。主要 包括一般查询和 统 计 查 询 两 个 功 能，主 要 检 索 查 询 条 件 和 显 示 结 果 包 括 企 业 名 称 、风 险 源 名 称 、时 间 段 、监 控 指 标 、监 控 值 、风 险 等 级 等 。 3. 2. 5 地理分布查询与统计
收稿日期：2009-12-28； 修订日期： 2010-05-01 基金项目：国家高技术研究发展计划（863 计划） 重大项目课题（2007AA06A404） 作者简介：谢槟宇（1985 － ） ，男，河北定州人，硕士研究生. 通讯作者：宋永会
谢槟宇等： 化工园区环境风险源监控平台设计研究
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化 、信 息 化 。
预报警处理是该系统平台应急响应的一种手 段。针对不同物 质 的 不 同 阈 值，通 过 声 音 提 示 和 日志记录来完成对某一风险源的报警处理。 3. 2. 3 历史曲线
本系统功能根据用户对企业风险源不同的了 解需求，通过读取 数 据 库 中 存 储 的 环 境 风 险 源 实 时监测数据来生成不同周期的曲线图。该模块设 有 3 种周期曲线图，分别为周历史曲线、月历史曲 线和年历史曲线。
由于典型化工园区具有污染能耗型与高科技 附加值企业共存 的 特 点，该 平 台 要 求 针 对 不 同 类 型企业选择不同 类 型 的 风 险 源 进 行 监 控，将 所 有 监测数据实时存 入 平 台 数 据 库，完 成 园 区 监 测 数 据的分析与整理，建 立 统 一 规 范 的 环 境 监 测 数 据 中心。
针对本研 究 的 需 求，平 台 建 设 采 用 ESRI 公 司的 ArcGIS 系 列 开 发 软 件，选 用 的 是 ArcIMS + ArcSDE + ArcServer + ArcGIS Desktop 组 合，用 于 化工园区地图的 编 辑、发 布 和 与 数 据 库 的 数 据 信 息交流，同时结合数据库 MS Server 与 ASP. net 网 络 编 程 技 术 ，充 分 将 计 算 机 技 术 、网 络 地 理 信 息 系 统 技 术 同 环 境 风 险 源 监 控 相 结 合 ，进 行 无 缝 集 成 。
随着我国经 济 的 快 速 增 长，化 工 园 区 日 益 兴 起 ，园 区 主 要 围 绕 石 油 与 天 然 气 化 工 、基 本 有 机 化 工原 料、生 命 医 药、新 型 化 工 材 料 等 进 行 产 品 开 发，生产、储 存、运 输 着 大 量 易 燃、易 爆、有 毒 的 危 险化学 品［1］。 园 区 内 化 学 储 罐 多，种 类 繁 杂，生 态环境脆弱，化工 生 产 所 涉 及 的 物 质 主 要 为 危 险 化 学 品 ，潜 在 环 境 问 题 较 为 严 重 ，导 致 污 染 事 件 频 发，对人类健康 和 周 边 环 境 构 成 巨 大 风 险［2］。 目 前，国内对化工园 区 环 境 风 险 源 识 别 与 监 控 的 研 究还处于起步阶 段，没 有 形 成 完 善 的 监 控 系 统 和 网络。美国国家海洋与大气局 从 1996 年已 经 开 始采用网络 地 理 信 息 系 统 （ WebGIS） 作 为 监 控 预 警的平台［3］，而国 内 众 多 学 者 也 对 GIS 应 用 进 行 了探讨［4］，不 过 研 究 大 多 针 对 污 染 源 排 污 监 测， 还不能达到实时监控。国内对于环境监控系统的 研究与国外相关 领 域 技 术 水 平 存 在 较 大 差 距［5］， 对环境风险源进 行 有 效 监 控，已 经 成 为 环 境 管 理 科学化的重要标志之一。
摘 要： 采用 NET 框架，以 ArcGIS 为平台核心，应用数据库 SQL Server 对化工园区环境风险源进行 监 控 系 统 设 计，并 针
对化工园区进行功能和数据库设计，构建了化工园区环境风险源监控平台，为化工园区环境风险源提出了有 效 的 管 理 方
法。
关键词： 环境监测； WebGIS； 动态监控； 数据库
中图分类号： X820. 2
文献标识码：A
文 章 编 号 ：1002 -6002 （ 2011 ） 01 -0060 -04
Research on the On-line Monitoring Platform Design of Environmental Risk Sources in Chemical Industrial Zone XIE Bin-yu1，2 ，et al. （ 1. Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China； 2. University of Science And Technology Beijing，Beijing 100083，China） Abstract：An monitoring platform of environmental risk sources of chemical industrial zone was introduced. This platform was based on. NET framework and ArcGIS，which was developed in the application of SQL Server database. The function and database were designed in the view of chemical industrial zone. As a result，the establishment of the platform provided an effective management approach for environmental risk sources of chemical industrial zone. Key words： Environmental monitoring； WebGIS； Dynamic monitoring； Database
1 化工园区环境风险源监控需求分析
化工园区作为我国经济产业链的重要组成部 分，其环境风 险 需 要 备 加 重 视。 化 工 园 区 产 品 的 生产、运 输、储 存 等 过 程 大 多 涉 及 有 毒 有 害 物 质， 其中产生的气态、液 态 污 染 物 会 对 环 境 造 成 巨 大 危 害 ，这 些 环 境 风 险 源 有 潜 伏 期 长 、持 续 危 害 性 大 及对环境造成的 危 害 修 复 难 等 特 点，因 此 需 要 加 强 化 工 园 区 环 境 风 险 源 的 监 控 ，从 源 头 减 少 、遏 制 环境事故的发生。该监控系统需要满足化学工业 园区管理委员会对园区内重大环境风险源的实时 监 控 、预 警 及 信 息 管 理 的 需 要 ，实 现 风 险 源 及 敏 感 受体 监 测 数 据 的 实 时 采 集、传 输、存 储 功 能，实 现 重大环境风险源 的 预 警 与 监 管，构 建 一 个 信 息 查 询 发 布 平 台 ，使 园 区 环 境 风 险 源 监 管 实 时 化 、透 明
GIS 服务层：该层 主 要 使 用 ArcGIS 软 件 进 行 地理数据的编辑 修 改，电 子 地 图 和 环 保 信 息 数 据 的结构与组织存储按照 ESRI 的 Geodatabase Data Model 设 计，使 用 ArcIMS + ArcServer 的 组 合 方 式 进行地理信息数据的网络发布，同时利用 ArcSDE 空间数据引擎建 立 与 数 据 库 的 链 接，使 其 可 以 与 空间数据库和属性数据库进行交互。GIS 服务层 作为整个平台框 架 的 中 间 层，起 到 了 传 递 界 面 表 现层和基础数据层信息数据的重要作用。
3 平台构建
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3. 1 平台结构设计 该 平 台 采 用 NET 框 架，在 ESRI 公 司 的
ArcGIS 开 发 环 境 下，使 用 ArcIMS 进 行 环 境 风 险 源 实 时 数 据 的 发 布，同 时 采 用 SQL Server + ArcSDE 的方式进 行 数 据 存 储。 平 台 整 个 框 架 采 用 分 层 式 架 构 ，从 上 到 下 依 次 是 用 户 端 、界 面 表 现 层、GIS 服务层和基础数据层。基于 WebGIS 的化 工园区环境风险源监控平台架构如图 1 所示。
用户端：因特 网 上 的 任 意 用 户 都 可 以 通 过 常 用浏览器（ 如 IE 等） 查阅和检索化工园区企业环 境风险源信息。
界面表现层：主要在. NET 环境下采用 C#语 言进行服务器端 Web 组 件 的 编 程，它 可 通 过 GIS 服务层与基础数据层进行风险源空间数据或者属 性数据的交互，同 时 还 可 以 直 接 读 取 管 理 信 息 数 据库的数据。用户的所有操作都是在界面表现层 完成的。
2 平台开发目标和建设方法
环境风险源监控平台（简称平台） 是为了加 强 典 型 化 学 工 业 园 区 的 环 境 监 测 管 理 、综 合 分 析 、 实时点源监控而设计研发的信息化服务。它将化 工园区内风险源、园 区 管 理 委 员 会 以 及 当 地 的 环 境保护部门紧密 联 系 在 一 起，在 数 据 采 集 和 整 理 的基础上，实现整 个 园 区 风 险 源 监 测 信 息 的 统 一 管 理 、综 合 分 析 和 共 享 发 布 。
基础数据层：主要是指环境风险源及其周边 环 境 的 各 类 基 础 数 据 库 ，包 括 环 境 风 险 源 数 据 、危 险品 数 据、监 测 数 据、报 警 日 志 记 录、周 边 敏 感 点 数据、环 保 专 家 数 据、应 急 资 源 数 据、地 理 信 息 数 据和模型数据等。通过 GIS 服务层为界面表现层 提供基础数据支持。
图 1 基于 WebGIS 的化工园区环境风险源监控平台
3. 2 平台功能设计 化工园区 环 境 风 险 源 监 控 平 台 集 数 据 库 管
理、GIS 地图展示、实时曲线 监 测 及 模 型 分 析 等 功 能 为 一 体 ，根 据 平 台 开 发 需 求 及 目 标 ，主 要 功 能 设 计框架如图 2 所示。
第 27 卷 第 1 期 2011 年 2 月
中国环境监测 Environmental Monitoring in China
Vol. 27 No. 1 Feb. 2011
化工园区环境风险源监控平台设计研究
谢槟宇1，2 ，温丽丽1 ，宋永会1 ，朱维耀2 ，袁 鹏1 ，彭剑峰1
（1. 中国环境科学研究院城市水环境研究室，北京 100012； 2. 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083）
图 2 平台主要功能图
3. 2. 1 GIS 实时信息查询 GIS 实 时 信 息 查 询 功 能，可 以 在 电 子 地 图 中
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中国环境监测
第 27 卷 第 1 期 2011 年 2 月
查看企业信息的 同 时，显 示 出 当 前 该 企 业 环 境 风 险源的监测值。环境风险源实时监测和 GIS 查询 功能的结合，为管 理 者 和 决 策 者 做 出 决 策 提 供 了 更加直观和人性化的数据显示。 3. 2. 2 预报警处理
本文结合化工园区环境风险源监控管理的实 际 ，对 监 控 系 统 进 行 了 设 计 和 开 发 ，建 立 了 以 地 理
信息 系 统 为 基 础，功 能 强 大、特 点 突 出、方 便 管 理 的环境风险源监 控 平 台，使 管 理 部 门 能 够 实 时 监 控环境风险源状 况，为 环 境 监 测 部 门 提 供 直 观 科 学的信息处理和分析手段。
该功能根据用户对企业风险源具体环境风险 情 况 的 了 解 需 求 ，通 过 组 合 不 同 的 检 索 条 件 ，展 示 该风险源在某一历史时刻的具体监测情况。主要 包括一般查询和 统 计 查 询 两 个 功 能，主 要 检 索 查 询 条 件 和 显 示 结 果 包 括 企 业 名 称 、风 险 源 名 称 、时 间 段 、监 控 指 标 、监 控 值 、风 险 等 级 等 。 3. 2. 5 地理分布查询与统计
收稿日期：2009-12-28； 修订日期： 2010-05-01 基金项目：国家高技术研究发展计划（863 计划） 重大项目课题（2007AA06A404） 作者简介：谢槟宇（1985 － ） ，男，河北定州人，硕士研究生. 通讯作者：宋永会
谢槟宇等： 化工园区环境风险源监控平台设计研究
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化 、信 息 化 。
预报警处理是该系统平台应急响应的一种手 段。针对不同物 质 的 不 同 阈 值，通 过 声 音 提 示 和 日志记录来完成对某一风险源的报警处理。 3. 2. 3 历史曲线
本系统功能根据用户对企业风险源不同的了 解需求，通过读取 数 据 库 中 存 储 的 环 境 风 险 源 实 时监测数据来生成不同周期的曲线图。该模块设 有 3 种周期曲线图，分别为周历史曲线、月历史曲 线和年历史曲线。
由于典型化工园区具有污染能耗型与高科技 附加值企业共存 的 特 点，该 平 台 要 求 针 对 不 同 类 型企业选择不同 类 型 的 风 险 源 进 行 监 控，将 所 有 监测数据实时存 入 平 台 数 据 库，完 成 园 区 监 测 数 据的分析与整理，建 立 统 一 规 范 的 环 境 监 测 数 据 中心。
针对本研 究 的 需 求，平 台 建 设 采 用 ESRI 公 司的 ArcGIS 系 列 开 发 软 件，选 用 的 是 ArcIMS + ArcSDE + ArcServer + ArcGIS Desktop 组 合，用 于 化工园区地图的 编 辑、发 布 和 与 数 据 库 的 数 据 信 息交流，同时结合数据库 MS Server 与 ASP. net 网 络 编 程 技 术 ，充 分 将 计 算 机 技 术 、网 络 地 理 信 息 系 统 技 术 同 环 境 风 险 源 监 控 相 结 合 ，进 行 无 缝 集 成 。
随着我国经 济 的 快 速 增 长，化 工 园 区 日 益 兴 起 ，园 区 主 要 围 绕 石 油 与 天 然 气 化 工 、基 本 有 机 化 工原 料、生 命 医 药、新 型 化 工 材 料 等 进 行 产 品 开 发，生产、储 存、运 输 着 大 量 易 燃、易 爆、有 毒 的 危 险化学 品［1］。 园 区 内 化 学 储 罐 多，种 类 繁 杂，生 态环境脆弱，化工 生 产 所 涉 及 的 物 质 主 要 为 危 险 化 学 品 ，潜 在 环 境 问 题 较 为 严 重 ，导 致 污 染 事 件 频 发，对人类健康 和 周 边 环 境 构 成 巨 大 风 险［2］。 目 前，国内对化工园 区 环 境 风 险 源 识 别 与 监 控 的 研 究还处于起步阶 段，没 有 形 成 完 善 的 监 控 系 统 和 网络。美国国家海洋与大气局 从 1996 年已 经 开 始采用网络 地 理 信 息 系 统 （ WebGIS） 作 为 监 控 预 警的平台［3］，而国 内 众 多 学 者 也 对 GIS 应 用 进 行 了探讨［4］，不 过 研 究 大 多 针 对 污 染 源 排 污 监 测， 还不能达到实时监控。国内对于环境监控系统的 研究与国外相关 领 域 技 术 水 平 存 在 较 大 差 距［5］， 对环境风险源进 行 有 效 监 控，已 经 成 为 环 境 管 理 科学化的重要标志之一。
摘 要： 采用 NET 框架，以 ArcGIS 为平台核心，应用数据库 SQL Server 对化工园区环境风险源进行 监 控 系 统 设 计，并 针
对化工园区进行功能和数据库设计，构建了化工园区环境风险源监控平台，为化工园区环境风险源提出了有 效 的 管 理 方
法。
关键词： 环境监测； WebGIS； 动态监控； 数据库
中图分类号： X820. 2
文献标识码：A
文 章 编 号 ：1002 -6002 （ 2011 ） 01 -0060 -04
Research on the On-line Monitoring Platform Design of Environmental Risk Sources in Chemical Industrial Zone XIE Bin-yu1，2 ，et al. （ 1. Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China； 2. University of Science And Technology Beijing，Beijing 100083，China） Abstract：An monitoring platform of environmental risk sources of chemical industrial zone was introduced. This platform was based on. NET framework and ArcGIS，which was developed in the application of SQL Server database. The function and database were designed in the view of chemical industrial zone. As a result，the establishment of the platform provided an effective management approach for environmental risk sources of chemical industrial zone. Key words： Environmental monitoring； WebGIS； Dynamic monitoring； Database
1 化工园区环境风险源监控需求分析
化工园区作为我国经济产业链的重要组成部 分，其环境风 险 需 要 备 加 重 视。 化 工 园 区 产 品 的 生产、运 输、储 存 等 过 程 大 多 涉 及 有 毒 有 害 物 质， 其中产生的气态、液 态 污 染 物 会 对 环 境 造 成 巨 大 危 害 ，这 些 环 境 风 险 源 有 潜 伏 期 长 、持 续 危 害 性 大 及对环境造成的 危 害 修 复 难 等 特 点，因 此 需 要 加 强 化 工 园 区 环 境 风 险 源 的 监 控 ，从 源 头 减 少 、遏 制 环境事故的发生。该监控系统需要满足化学工业 园区管理委员会对园区内重大环境风险源的实时 监 控 、预 警 及 信 息 管 理 的 需 要 ，实 现 风 险 源 及 敏 感 受体 监 测 数 据 的 实 时 采 集、传 输、存 储 功 能，实 现 重大环境风险源 的 预 警 与 监 管，构 建 一 个 信 息 查 询 发 布 平 台 ，使 园 区 环 境 风 险 源 监 管 实 时 化 、透 明
GIS 服务层：该层 主 要 使 用 ArcGIS 软 件 进 行 地理数据的编辑 修 改，电 子 地 图 和 环 保 信 息 数 据 的结构与组织存储按照 ESRI 的 Geodatabase Data Model 设 计，使 用 ArcIMS + ArcServer 的 组 合 方 式 进行地理信息数据的网络发布，同时利用 ArcSDE 空间数据引擎建 立 与 数 据 库 的 链 接，使 其 可 以 与 空间数据库和属性数据库进行交互。GIS 服务层 作为整个平台框 架 的 中 间 层，起 到 了 传 递 界 面 表 现层和基础数据层信息数据的重要作用。
3 平台构建
wk.baidu.com
3. 1 平台结构设计 该 平 台 采 用 NET 框 架，在 ESRI 公 司 的
ArcGIS 开 发 环 境 下，使 用 ArcIMS 进 行 环 境 风 险 源 实 时 数 据 的 发 布，同 时 采 用 SQL Server + ArcSDE 的方式进 行 数 据 存 储。 平 台 整 个 框 架 采 用 分 层 式 架 构 ，从 上 到 下 依 次 是 用 户 端 、界 面 表 现 层、GIS 服务层和基础数据层。基于 WebGIS 的化 工园区环境风险源监控平台架构如图 1 所示。
用户端：因特 网 上 的 任 意 用 户 都 可 以 通 过 常 用浏览器（ 如 IE 等） 查阅和检索化工园区企业环 境风险源信息。
界面表现层：主要在. NET 环境下采用 C#语 言进行服务器端 Web 组 件 的 编 程，它 可 通 过 GIS 服务层与基础数据层进行风险源空间数据或者属 性数据的交互，同 时 还 可 以 直 接 读 取 管 理 信 息 数 据库的数据。用户的所有操作都是在界面表现层 完成的。
2 平台开发目标和建设方法
环境风险源监控平台（简称平台） 是为了加 强 典 型 化 学 工 业 园 区 的 环 境 监 测 管 理 、综 合 分 析 、 实时点源监控而设计研发的信息化服务。它将化 工园区内风险源、园 区 管 理 委 员 会 以 及 当 地 的 环 境保护部门紧密 联 系 在 一 起，在 数 据 采 集 和 整 理 的基础上，实现整 个 园 区 风 险 源 监 测 信 息 的 统 一 管 理 、综 合 分 析 和 共 享 发 布 。
基础数据层：主要是指环境风险源及其周边 环 境 的 各 类 基 础 数 据 库 ，包 括 环 境 风 险 源 数 据 、危 险品 数 据、监 测 数 据、报 警 日 志 记 录、周 边 敏 感 点 数据、环 保 专 家 数 据、应 急 资 源 数 据、地 理 信 息 数 据和模型数据等。通过 GIS 服务层为界面表现层 提供基础数据支持。
图 1 基于 WebGIS 的化工园区环境风险源监控平台
3. 2 平台功能设计 化工园区 环 境 风 险 源 监 控 平 台 集 数 据 库 管
理、GIS 地图展示、实时曲线 监 测 及 模 型 分 析 等 功 能 为 一 体 ，根 据 平 台 开 发 需 求 及 目 标 ，主 要 功 能 设 计框架如图 2 所示。
第 27 卷 第 1 期 2011 年 2 月
中国环境监测 Environmental Monitoring in China
Vol. 27 No. 1 Feb. 2011
化工园区环境风险源监控平台设计研究
谢槟宇1，2 ，温丽丽1 ，宋永会1 ，朱维耀2 ，袁 鹏1 ，彭剑峰1
（1. 中国环境科学研究院城市水环境研究室，北京 100012； 2. 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083）
图 2 平台主要功能图
3. 2. 1 GIS 实时信息查询 GIS 实 时 信 息 查 询 功 能，可 以 在 电 子 地 图 中
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中国环境监测
第 27 卷 第 1 期 2011 年 2 月
查看企业信息的 同 时，显 示 出 当 前 该 企 业 环 境 风 险源的监测值。环境风险源实时监测和 GIS 查询 功能的结合，为管 理 者 和 决 策 者 做 出 决 策 提 供 了 更加直观和人性化的数据显示。 3. 2. 2 预报警处理
本文结合化工园区环境风险源监控管理的实 际 ，对 监 控 系 统 进 行 了 设 计 和 开 发 ，建 立 了 以 地 理
信息 系 统 为 基 础，功 能 强 大、特 点 突 出、方 便 管 理 的环境风险源监 控 平 台，使 管 理 部 门 能 够 实 时 监 控环境风险源状 况，为 环 境 监 测 部 门 提 供 直 观 科 学的信息处理和分析手段。