本書針對(duì)環(huán)保工作信息化的實(shí)際需要，將信息系統(tǒng)理論、計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)與環(huán)境信息采集、處理、管理以及環(huán)境工程實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)，覆蓋面廣，內(nèi)容簡(jiǎn)明易學(xué)�！ �
本書首先介紹了環(huán)境信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)，然后全面闡述了環(huán)境信息系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容、特點(diǎn)和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法，并采用實(shí)例分別介紹了國(guó)家級(jí)、省級(jí)和城市級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng)的功能特點(diǎn)和開(kāi)發(fā)方法，最后詳細(xì)介紹了環(huán)境信息系統(tǒng)的新進(jìn)展。為便于學(xué)習(xí)，每章末給出了一定量的習(xí)題，附錄中還列舉了有關(guān)的國(guó)家法律和法規(guī)，可供讀者參考。
《普通高等教育"十二五"規(guī)劃教材:環(huán)境信息系統(tǒng)(第2版)》可作為環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程及相關(guān)專業(yè)本科生教材，也可供環(huán)境信息處理、環(huán)境信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和環(huán)境管理等領(lǐng)域的研究人員和技術(shù)人員參考。
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隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全球化，環(huán)境保護(hù)已成為各國(guó)政府和人民的共同目標(biāo)。環(huán)境信息的采集、傳輸、交換、共享和應(yīng)用是環(huán)境保護(hù)工作中的重要組成部分，并正在發(fā)揮著越來(lái)越關(guān)鍵的作用。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)建設(shè)仍然是當(dāng)前的主要任務(wù)。因而，既要保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速和健康地發(fā)展，又要在財(cái)力、物力有限的條件下，不斷改善環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，這對(duì)環(huán)境管理水平提出了更高的要求。管理效率的提高是環(huán)境管理水平提高的重要保證，而提高管理效率在很大程度上又依賴于豐富、真實(shí)、有效的環(huán)境信息。
經(jīng)過(guò)近80年的發(fā)展，我國(guó)在環(huán)境信息方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和信息資源，建立了包括環(huán)境信息采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)、公布和應(yīng)用的一系列環(huán)境信息處理軟件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)前及未來(lái)的各項(xiàng)環(huán)境管理工作在很大程度上依賴于這些環(huán)境信息系統(tǒng)。近年來(lái)，國(guó)家又明確提出了一系列環(huán)境信息化建設(shè)目標(biāo)，并投入了大量的人力和資金。當(dāng)前所面臨的環(huán)境信息采集和管理的規(guī)范性不足、環(huán)境信息資源利用不夠充分、環(huán)境信息系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用水平有待提高等方面的問(wèn)題將逐步得到解決。
編者在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外環(huán)境信息系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，于2000年開(kāi)始籌備編寫環(huán)境信息系統(tǒng)教材，2005年由科學(xué)出版社正式出版�？紤]到我國(guó)近年來(lái)在環(huán)境保護(hù)和信息技術(shù)方面的快速發(fā)展，編者從2012年著手對(duì)第一版教材內(nèi)容進(jìn)行修改和更新。在原教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，著重通過(guò)實(shí)例對(duì)我國(guó)近些年的環(huán)境信息系統(tǒng)建設(shè)成果進(jìn)行介紹，并對(duì)環(huán)境信息系統(tǒng)新技術(shù)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及課后習(xí)題作了修改和補(bǔ)充。
全書共分為四部分：①環(huán)境信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)（第工、2章）。著重介紹信息、系統(tǒng)、環(huán)境信息、環(huán)境信息系統(tǒng)的有關(guān)概念、國(guó)內(nèi)外環(huán)境信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和目標(biāo)。②環(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)（第3章）。詳細(xì)介紹了環(huán)境信息系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容、特點(diǎn)、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法。將環(huán)境信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)分為總體規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試、評(píng)價(jià)與維護(hù)六大步驟，詳細(xì)介紹了每一步的工作內(nèi)容、實(shí)施方法和注意事項(xiàng)等。③環(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例（第4章），通過(guò)實(shí)例介紹了國(guó)家級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng)、省級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng)和城市級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)過(guò)程，并分類介紹了幾種典型的環(huán)境信息應(yīng)用系統(tǒng)，包括水資源、大氣、濕地和環(huán)境管理等方面。④環(huán)境信息系統(tǒng)新技術(shù)（第5章）。較全面地介紹了當(dāng)前環(huán)境信息系統(tǒng)領(lǐng)域的新思想、新技術(shù)和新動(dòng)向。每章章后附有習(xí)題，包括選擇、簡(jiǎn)答、論述、上機(jī)實(shí)踐和社會(huì)調(diào)查等題型。另外，附錄中列出了環(huán)境信息系統(tǒng)相關(guān)術(shù)語(yǔ)，供讀者參考。
本書由西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院環(huán)境工程系曾向陽(yáng)教授組織編寫，陳克安教授、閆靚講師、李海英副教授參加了編寫工作。本書編寫中參考和引用了國(guó)內(nèi)高校環(huán)境專業(yè)科研人員、國(guó)家環(huán)保部門及其他相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液屯袀兊难芯砍晒臀墨I(xiàn)資料，在此表示誠(chéng)摯的感謝。
由于編著者水平有限，不足之處在所難免，懇請(qǐng)讀者不吝指正。
編著者
2013年10月
目錄
第二版前言
第一版前言
第1章 信息系統(tǒng)概論 1
1.1 信息 1
1.1.1 信息的概念 1
1.1.2 信息的特征、分類和功能 4
1.1.3 信息的度量 11
1.1.4 信息管理 14
1.2 系統(tǒng) 19
1.2.1 系統(tǒng)的概念 20
1.2.2 系統(tǒng)的分類與特征 21
1.2.3 系統(tǒng)方法 22
1.3 信息系統(tǒng) 23
1.3.1 信息系統(tǒng)的概念 23
1.3.2 信息系統(tǒng)發(fā)展概論 26
1.4 信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法 31
1.4.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法學(xué)及其發(fā)展 31
1.4.2 信息系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的一般方法 34
習(xí)題 39
第2章 環(huán)境信息系統(tǒng)基礎(chǔ) 41
2.1 環(huán)境信息系統(tǒng)概論 42
2.1.1 環(huán)境信息 42
2.1.2 環(huán)境信息的采集方法 47
2.1.3 環(huán)境信息的處理方法 49
2.1.4 環(huán)境信息系統(tǒng)的概念 54
2.1.5 環(huán)境信息系統(tǒng)的特征 55
2.2 國(guó)外的環(huán)境信息系統(tǒng) 57
2.2.1 美國(guó)的環(huán)境信息系統(tǒng) 57
2.2.2 跨國(guó)環(huán)境信息系統(tǒng) 58
2.3 我國(guó)的環(huán)境信息系統(tǒng) 58
2.3.1 我國(guó)環(huán)境信息系統(tǒng)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 58
2.3.2 我國(guó)環(huán)境信息化建設(shè)存在的問(wèn)題 62
2.3.3 我國(guó)環(huán)境信息系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)與方向 65
習(xí)題 70
第3章 環(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法 72
3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ) 72
3.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)概述 72
3.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展分析 73
3.2 規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 78
3.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選型 78
3.2.2 規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則及流程 84
3.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法 89
3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)中的可視化技術(shù) 91
3.4 環(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) 94
3.4.1 環(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方式 94
3.4.2 環(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)原則 95
3.4.3 環(huán)境信息系統(tǒng)總體規(guī)劃 96
3.4.4 環(huán)境信息系統(tǒng)分析 99
3.4.5 環(huán)境信息系統(tǒng)設(shè)計(jì) 104
3.4.6 環(huán)境信息系統(tǒng)實(shí)施 108
3.4.7 環(huán)境信息系統(tǒng)測(cè)試 110
3.4.8 環(huán)境信息系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)和評(píng)價(jià) 117
3.5 環(huán)境信息系統(tǒng)集成設(shè)計(jì) 126
習(xí)題 128
第4章 環(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例 130
4.1 我國(guó)環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè) 130
4.1.1 國(guó)家級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng) 130
4.1.2 省級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng) 137
4.1.3 城市級(jí)環(huán)境信息系統(tǒng) 146
4.2 專業(yè)環(huán)境信息系統(tǒng)實(shí)例 153
4.2.1 水環(huán)境信息系統(tǒng) 153
4.2.2 大氣環(huán)境信息系統(tǒng) 158
4.2.3 濕地環(huán)境信息系統(tǒng) 160
4.3 環(huán)境信息管理系統(tǒng)實(shí)例 163
4.3.1 環(huán)境數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 163
4.3.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng) 164
4.3.3 環(huán)境評(píng)價(jià)信息系統(tǒng) 168
4.3.4 環(huán)境決策支持系統(tǒng) 171
習(xí)題 176
第5章 環(huán)境信息系統(tǒng)新發(fā)展 178
5.1 基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境信息系統(tǒng) 178
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) 178
5.1.2 網(wǎng)絡(luò)與環(huán)境信息系統(tǒng)的關(guān)系 179
5.1.3 構(gòu)筑基于Intranet的環(huán)境信息系統(tǒng) 183
5.2 全球環(huán)境信息系統(tǒng) 188
5.2.1 全球環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 188
5.2.2 全球資源信息數(shù)據(jù)庫(kù) 190
5.3 環(huán)境信息公開(kāi) 192
5.3.1 環(huán)境信息公開(kāi)理念 192
5.3.2 環(huán)境信息公開(kāi)制度 198
5.4 面向?qū)ο蟮沫h(huán)境信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法 203
5.5 “3S”技術(shù)在環(huán)境信息系統(tǒng)中的應(yīng)用 209
5.6 最新信息技術(shù)在環(huán)境信息系統(tǒng)中的應(yīng)用 212
習(xí)題 217
主要參考文獻(xiàn) 218
附錄 219
②污染源數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)各類污染源的有關(guān)信息、監(jiān)督監(jiān)測(cè)信息。③環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)：存放各類環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)信息。④環(huán)境管理數(shù)據(jù)庫(kù)：環(huán)境管理信息，大部分由基礎(chǔ)庫(kù)提供，少量需要錄入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在環(huán)境管理庫(kù)。⑤結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)加工后的結(jié)果信息。⑥辦公管理數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)辦公管理信息。
E.子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
JSIES分為省、市二級(jí)系統(tǒng)，各級(jí)系統(tǒng)都建立在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源之一。JSEIS的子系統(tǒng)分為三類：一是建立在應(yīng)用庫(kù)基礎(chǔ)上的各環(huán)境管理功能子系統(tǒng)；二是建立在基礎(chǔ)庫(kù)上的污染源管理、環(huán)境質(zhì)量管理等公共信息管理子系統(tǒng)；三是建立在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和其他補(bǔ)充數(shù)據(jù)上的環(huán)境預(yù)測(cè)、環(huán)境決策支持系統(tǒng)。
JSEIS忠于現(xiàn)行環(huán)境管理體制，第一期目標(biāo)設(shè)計(jì)了十四個(gè)子系統(tǒng)：環(huán)境背景情況管理子系統(tǒng)，環(huán)境目標(biāo)責(zé)任狀管理子系統(tǒng)，城市環(huán)境綜合定量考核管理子系統(tǒng)，環(huán)境統(tǒng)計(jì)管理子系統(tǒng)，重點(diǎn)污染源管理子系統(tǒng)，排污申報(bào)管理子系統(tǒng)（水部分），排污許可證管理子系統(tǒng)（水部分），排污收費(fèi)管理子系統(tǒng)，環(huán)境質(zhì)量管理子系統(tǒng)，治理項(xiàng)目管理子系統(tǒng)，建設(shè)項(xiàng)目管理子系統(tǒng)，環(huán)�？萍脊芾碜酉到y(tǒng)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)管理子系統(tǒng)，辦公管理子系統(tǒng)。
F.JSEIS的軟硬件環(huán)境設(shè)計(jì)
江蘇省環(huán)境信息計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用Client／Server體系結(jié)構(gòu)。省環(huán)境信息中心設(shè)在省環(huán)保局辦公大樓內(nèi)，省局內(nèi)建立一個(gè)以太網(wǎng)，采用Sun Sparc Station 2為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。省信息中心設(shè)Gatway，通過(guò)分組交換網(wǎng)與省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、環(huán)科所、世行辦等直屬單位的遠(yuǎn)程工作站聯(lián)網(wǎng)。地市級(jí)環(huán)境保護(hù)局也通過(guò)分組交換網(wǎng)與省環(huán)境信息中心聯(lián)網(wǎng)，地市級(jí)可以根據(jù)自己的承受能力，分別采取局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程工作站的形式。要求各市同期開(kāi)通電子信箱，以實(shí)現(xiàn)全省信息收集統(tǒng)一步調(diào)。另外，第一期工程中還考慮了縣級(jí)環(huán)境管理部門的試點(diǎn)工作。
（1）JSEIS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)荷的分析。當(dāng)時(shí)省級(jí)系統(tǒng)的年數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量約為650Mbit。系統(tǒng)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)10年的信息，信息年增加量為20％，估計(jì)10年的信息總量為10Gbit。省局內(nèi)局域網(wǎng)用戶16個(gè)，地市級(jí)局域或遠(yuǎn)程工作站16個(gè)。采用Sybase數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)約占20Mbit空間。其他軟件平臺(tái)，如GIS等約占20～50Mbit。綜上所述，JSEIS省級(jí)系統(tǒng)10年的信息量估算約為10Gbit。按同樣方法估算市級(jí)系統(tǒng)10年的信息量約為2Gbit。
�。�2）江蘇省環(huán)境信息中心主要硬件包括：Sun Sparc Station 2、可讀寫光盤、外置硬盤、只讀光盤、磁帶機(jī)、串并控制器、激光打印機(jī)、繪圖儀、數(shù)字化儀、掃描儀、調(diào)制解調(diào)器、液晶大屏幕顯示屏、微機(jī)。
（3）JSEIS的軟件配置為Sun Sparc Station 2上采用操作系統(tǒng)Solaris Ver2.1.3，PC機(jī)匕采用Dos Ver 3.30c以上、Windows。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件：Sybase for Sun Station 2、Sybase for Dos。開(kāi)發(fā)工具軟件包：PowerBuilder Ver 2.0。網(wǎng)絡(luò)通信軟件：NFS Ver 4.0。
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