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(完整word版)福建省生态环境大数据平台概要设计v0.2.pdf
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(完整 word 版)福建省生态环境大数据平台概要设计 v0.2
福建省生态环境大数据平台
概要设计
1.
整体设计思想
福建省生态环境大数据平台立足于福建省各种生态环境数据;通过多种渠道,
采集与生态及环保有关的海量数据;采用当前最前沿的大数据技术(并行计算技术、
人工智能技术),对数据等进行挖掘建模和机器学习建模,通过数据挖掘发现隐藏于
其后的规律或数据间的关系,充分挖掘这些数据的价值,从而形成能实际应用于民
生的新生数据;作为专家及政府的决策依据,辅助政府精细化决策,辅助专家预测
将来可能有出现的环保问题;并能解决现实中真实发生的环保问题;从而改善环境,
提升居民生活环境的质量,和百姓生活的福祉.
平台建成后,将形成一个完整的基于大数据的生态环境数据智能化收集、智能化
核算分析、智能化发布和智能化监管体系,这一平台体系可以把福建省生态环境状况,
全面、直观地展现给政府部门和社会公众。同时环保部门可以重点关注核电站周边
生态环境实况。通过可测量、可核查的生态环境数据,为福建省的生态环境现状评
估、趋势预测、潜力分析、目标制定与跟踪,提供决策服务,进而实现对生态环境
重点污染源、生态环境动态变化进行有效监管,并为建设生态环境交易市场体系奠
定基础。
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(完整 word 版)福建省生态环境大数据平台概要设计 v0.2
从使用者的角度看,所有的平台数据集中到统一的逻辑平面上来;平台以省、市、
县分级别多视角展示生态环境实时信息,以全息,动态的地图形式全方位地展现给使
用者。平台为各类使用者提供不同的观察视角;领导能查看实时汇总信息,核辐射
区大气实况;环保工作能查看各类精细报表与指标,并能搜索工作中所需要的信息。
展现方式有:电子大屏幕播放,WEB 浏览, 手机 APP 访问等三种方式。
从数据处理的角度看,平台运行后将建成以生态环境数据为中心的开放式数据
中心,广泛收集来自气象,农林,海洋,交通,能源, 车联网等第三方数据,同时也
给第三方输出数据并分享成果数据;为后续深度学习积累数据样本,将来平台具备很
强的自我学习能力。
2.
用户使用场景
环保领导
大屏查看全局实时信息情况,核核辐射区大气实况,查看汇总报表,指挥环境
突发事件处理。
环保科学家
使用多级分析报告,生成各类分析结果,导入环保知识库,搜索各类数据。
环保工作者
输入各类数据,依据决策系统认领分发任务。
市民
订阅环保信息,上传个人采集数据.
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3.
数据处理场景
平台将形成以生态环境数据为中心的开放式数据中心,数据来源有来自环保厅的
自有行业数据,广泛收集与环境有关系的第三方数据,定期抓取互联网数据,也接
受来自市民提交的数据。如下图所示,
互联网
数据
市民提交
数据
第三方
数据
生态环境
行业数据
成果
输出
数据安全子
系统
福建省生态环
境大数据平台
原始数据
对象数据 结构化数据
数据处理场景
成果数据
为了数据安全,平台提供了数据安全子系统,用于数据安全,数据进入平台有
两种方式,一种是直接进入处理中心,另一种是通过数据安全中心加密后进入处理中
心,加密后的数据与其它数据在平台里是没有区别的,处理进程在使用数据内容时
需先行解密后方可使用。进入平台的数据存放在数据仓库中。永久存放的数据就内
容来说,分为原始数据,对象数据,结构化数据,成果数据;原始数据是指没进行任
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何处理的裸数据,对象数据是有属性,能用元数据来标识的数据,结构化数据通常
指数据库,成果数据由处理系统来确定格式,是其它数据经处理后的有实用意义的成
果。当然平台也会把数据处理成果输出给用户,在原始数据拥有者的许可下,成果可
以共享。
4.
架构设计概要
系统采用分层设计方案,如下图所示,系统分为三个层次:应用表示层、数据
处理层、并行计算环境层;另有两个子系统:数据接口子系统、运行保障子系统。把
与实际业务有关的模块集中在应用表示层,把数据处理有关的放在数据处理层,由
并行计算环境层提供海量的存储与大规模计算,数据接口系统作为平台统一的数据
来源,及输出接口;运行保障子系统给整个平台提供不间断的运行维护及安全保障。
数据接口系统
空气质量监控与展示系统
监测数据
采集
土壤质量监控与展示系统
水质量监控与展示系统
历史数据
导入
固体废物监控系统
废气排放监控系统
第三方数
据采集
环保平台应用表示层
核辐射大气监控系统
环境舆情管理系统
污染源综合管理系统
碳排放管理系统
环境移动执法监察系
统
专家决策辅助系统
环境应急指挥系统
商业交互接口系统
信息分发系统
大屏GIS系统
环保平台数据处理层
环保推荐引擎(人工智能)
常规大数据处理
可视化数
据挖掘模
块
环保统计
与报表模
块
数据管理
模块
数据安全
模块
数据可视
化模块
事件开发
模块
运行保障
子系统
互联网弹
性搜索
多维分析
模型
环境异常
预警模型
污染溯源
模型
环境舆情
分析模型
环境综合
分析模型
气侯影响
分析模型
市民微信
上传接口
并行计算环境层
数据输出
接口
工作流协
调处理系
统
并行式计
算系统
并行式文
件存储
数据仓库
总体构成
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4.1.
数据接口子系统
平台数据办输入与输出功能全部由数据接口子系统来完成,核心数据由环保部
门的监测数据以及从手工导入历史数据构成 ;第三方采集数据,互联网抓取数据,市
民上传数据是重要的补充部分;数据全集必须在内在的逻辑方面形成一个完整有效
的数据链,以便人工智能模块进行多维度分析。
针对核与辐射的土壤监控,采用数据动态同步方式,数据来源主要来自福建辐
射监督站开展的年度监测工作,包括土壤样本的实验分析结果、辐射本底调查数据
等。将核电厂周边区域的土壤环境质量进行动态监控.同时,在历史数据挖掘的基础
上,研究放射性物质在土壤中的迁移规律。
针对核与辐射的土壤监控,采用数据动态同步方式,数据来源主要来自福建辐射
监督站开展的年度监测工作,包括土壤样本的实验分析结果、辐射本底调查数据等.
将核电厂周边区域的土壤环境质量进行动态监控。同时,在历史数据挖掘的基础上,
研究放射性物质在土壤中的迁移规律。
4.2.
应用表示层
应用表示层通过调用数据处理层的功能来完应用系统的功能,凡是与具体应用
无关,可以抽象出来的功能,均在数据处理层实现,各应用系统不用单独开发相应功
能。总体上来看应用表示层完成以下功能:
a。实时动态按省市具区域、按类别、按管理功能的数据可视化显示.
b。掌握生态环境数据库,实时掌握生态环境的变化。
c。区域生态环境信息、企业生态环境信息、工业生产过程生态环境量、能源
种类生态环境量、废弃物生态环境量、生态环境汇集等.
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