本書針對環(huán)保工作信息化的實際需要，將信息系統(tǒng)理論、計算機以及網(wǎng)絡新技術(shù)與環(huán)境信息采集、處理、管理以及環(huán)境工程實踐相結(jié)合，強調(diào)基礎，覆蓋面廣，內(nèi)容簡明易學�！ �
本書首先介紹了環(huán)境信息系統(tǒng)基礎知識，然后全面闡述了環(huán)境信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容、特點和開發(fā)設計方法，并采用實例分別介紹了國家級、省級和城市級環(huán)境信息系統(tǒng)的功能特點和開發(fā)方法，最后詳細介紹了環(huán)境信息系統(tǒng)的新進展。為便于學習，每章末給出了一定量的習題，附錄中還列舉了有關(guān)的國家法律和法規(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、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)設計和環(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)濟發(fā)展的全球化，環(huán)境保護已成為各國政府和人民的共同目標。環(huán)境信息的采集、傳輸、交換、共享和應用是環(huán)境保護工作中的重要組成部分，并正在發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用。我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟建設仍然是當前的主要任務。因而，既要保持經(jīng)濟持續(xù)快速和健康地發(fā)展，又要在財力、物力有限的條件下，不斷改善環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)人、社會和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，這對環(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、有效的環(huán)境信息。
經(jīng)過近80年的發(fā)展，我國在環(huán)境信息方面積累了大量的經(jīng)驗和信息資源，建立了包括環(huán)境信息采集、傳輸、處理、存儲、公布和應用的一系列環(huán)境信息處理軟件和網(wǎng)絡系統(tǒng)。當前及未來的各項環(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，國家又明確提出了一系列環(huán)境信息化建設目標，并投入了大量的人力和資金。當前所面臨的環(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)建設和應用水平有待提高等方面的問題將逐步得到解決。
編者在充分調(diào)研國內(nèi)外環(huán)境信息系統(tǒng)發(fā)展狀況的基礎上，于2000年開始籌備編寫環(huán)境信息系統(tǒng)教材，2005年由科學出版社正式出版�？紤]到我國近年來在環(huán)境保護和信息技術(shù)方面的快速發(fā)展，編者從2012年著手對第一版教材內(nèi)容進行修改和更新。在原教材內(nèi)容的基礎上，著重通過實例對我國近些年的環(huán)境信息系統(tǒng)建設成果進行介紹，并對環(huán)境信息系統(tǒng)新技術(shù)、相關(guān)標準及課后習題作了修改和補充。
全書共分為四部分：①環(huán)境信息系統(tǒng)基礎知識（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、國內(nèi)外環(huán)境信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和目標。②環(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)（第3章）。詳細介紹了環(huán)境信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容、特點、開發(fā)設計方法。將環(huán)境信息系統(tǒng)的開發(fā)分為總體規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)測試、評價與維護六大步驟，詳細介紹了每一步的工作內(nèi)容、實施方法和注意事項等。③環(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)實例（第4章），通過實例介紹了國家級環(huán)境信息系統(tǒng)、省級環(huán)境信息系統(tǒng)和城市級環(huán)境信息系統(tǒng)的特點和設計過程，并分類介紹了幾種典型的環(huán)境信息應用系統(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）。較全面地介紹了當前環(huán)境信息系統(tǒng)領(lǐng)域的新思想、新技術(shù)和新動向。每章章后附有習題，包括選擇、簡答、論述、上機實踐和社會調(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，供讀者參考。
本書由西北工業(yè)大學航海學院環(huán)境工程系曾向陽教授組織編寫，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內(nèi)高校環(huán)境專業(yè)科研人員、國家環(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資料，在此表示誠摯的感謝。
由于編著者水平有限，不足之處在所難免，懇請讀者不吝指正。
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)開發(fā)設計方法 31
1.4.1 系統(tǒng)開發(fā)方法學及其發(fā)展 31
1.4.2 信息系統(tǒng)分析設計的一般方法 34
習題 39
第2章 環(huán)境信息系統(tǒng)基礎 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 國外的環(huán)境信息系統(tǒng) 57
2.2.1 美國的環(huán)境信息系統(tǒng) 57
2.2.2 跨國環(huán)境信息系統(tǒng) 58
2.3 我國的環(huán)境信息系統(tǒng) 58
2.3.1 我國環(huán)境信息系統(tǒng)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 58
2.3.2 我國環(huán)境信息化建設存在的問題 62
2.3.3 我國環(huán)境信息系統(tǒng)的發(fā)展目標與方向 65
習題 70
第3章 環(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)方法 72
3.1 數(shù)據(jù)庫基礎 72
3.1.1 數(shù)據(jù)庫概述 72
3.1.2 數(shù)據(jù)庫的發(fā)展分析 73
3.2 規(guī)范化數(shù)據(jù)庫設計 78
3.2.1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選型 78
3.2.2 規(guī)范化數(shù)據(jù)庫設計原則及流程 84
3.2.3 數(shù)據(jù)庫設計方法 89
3.3 數(shù)據(jù)庫開發(fā)中的可視化技術(shù) 91
3.4 環(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)設計 94
3.4.1 環(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)方式 94
3.4.2 環(huán)境信息系統(tǒng)開發(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)設計 104
3.4.6 環(huán)境信息系統(tǒng)實施 108
3.4.7 環(huán)境信息系統(tǒng)測試 110
3.4.8 環(huán)境信息系統(tǒng)運行、維護和評價 117
3.5 環(huán)境信息系統(tǒng)集成設計 126
習題 128
第4章 環(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)實例 130
4.1 我國環(huán)境信息系統(tǒng)的建設 130
4.1.1 國家級環(huán)境信息系統(tǒng) 130
4.1.2 省級環(huán)境信息系統(tǒng) 137
4.1.3 城市級環(huán)境信息系統(tǒng) 146
4.2 專業(yè)環(huán)境信息系統(tǒng)實例 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)測信息系統(tǒng) 164
4.3.3 環(huán)境評價信息系統(tǒng) 168
4.3.4 環(huán)境決策支持系統(tǒng) 171
習題 176
第5章 環(huán)境信息系統(tǒng)新發(fā)展 178
5.1 基于計算機網(wǎng)絡的環(huán)境信息系統(tǒng) 178
5.1.1 網(wǎng)絡基礎知識 178
5.1.2 網(wǎng)絡與環(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)測系統(tǒng) 188
5.2.2 全球資源信息數(shù)據(jù)庫 190
5.3 環(huán)境信息公開 192
5.3.1 環(huán)境信息公開理念 192
5.3.2 環(huán)境信息公開制度 198
5.4 面向?qū)ο蟮沫h(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)方法 203
5.5 “3S”技術(shù)在環(huán)境信息系統(tǒng)中的應用 209
5.6 最新信息技術(shù)在環(huán)境信息系統(tǒng)中的應用 212
習題 217
主要參考文獻 218
附錄 219
②污染源數(shù)據(jù)庫：存儲各類污染源的有關(guān)信息、監(jiān)督監(jiān)測信息。③環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫：存放各類環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測信息。④環(huán)境管理數(shù)據(jù)庫：環(huán)境管理信息，大部分由基礎庫提供，少量需要錄入的數(shù)據(jù)存儲在環(huán)境管理庫。⑤結(jié)果數(shù)據(jù)庫：存儲加工后的結(jié)果信息。⑥辦公管理數(shù)據(jù)庫：存儲辦公管理信息。
E.子系統(tǒng)設計
JSIES分為省、市二級系統(tǒng)，各級系統(tǒng)都建立在基礎數(shù)據(jù)庫和應用數(shù)據(jù)庫基礎上，監(jiān)測數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源之一。JSEIS的子系統(tǒng)分為三類：一是建立在應用庫基礎上的各環(huán)境管理功能子系統(tǒng)；二是建立在基礎庫上的污染源管理、環(huán)境質(zhì)量管理等公共信息管理子系統(tǒng)；三是建立在基礎數(shù)據(jù)和其他補充數(shù)據(jù)上的環(huán)境預測、環(huán)境決策支持系統(tǒng)。
JSEIS忠于現(xiàn)行環(huán)境管理體制，第一期目標設計了十四個子系統(tǒng)：環(huán)境背景情況管理子系統(tǒng)，環(huán)境目標責任狀管理子系統(tǒng)，城市環(huán)境綜合定量考核管理子系統(tǒng)，環(huán)境統(tǒng)計管理子系統(tǒng)，重點污染源管理子系統(tǒng)，排污申報管理子系統(tǒng)（水部分），排污許可證管理子系統(tǒng)（水部分），排污收費管理子系統(tǒng)，環(huán)境質(zhì)量管理子系統(tǒng)，治理項目管理子系統(tǒng)，建設項目管理子系統(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)境設計
江蘇省環(huán)境信息計算機網(wǎng)絡采用Client／Server體系結(jié)構(gòu)。省環(huán)境信息中心設在省環(huán)保局辦公大樓內(nèi)，省局內(nèi)建立一個以太網(wǎng)，采用Sun Sparc Station 2為數(shù)據(jù)庫服務器。省信息中心設Gatway，通過分組交換網(wǎng)與省環(huán)境監(jiān)測中心、環(huán)科所、世行辦等直屬單位的遠程工作站聯(lián)網(wǎng)。地市級環(huán)境保護局也通過分組交換網(wǎng)與省環(huán)境信息中心聯(lián)網(wǎng)，地市級可以根據(jù)自己的承受能力，分別采取局域網(wǎng)或遠程工作站的形式。要求各市同期開通電子信箱，以實現(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環(huán)境管理部門的試點工作。
�。�1）JSEIS計算機系統(tǒng)負荷的分析。當時省級系統(tǒng)的年數(shù)據(jù)存儲量約為650Mbit。系統(tǒng)設計存儲10年的信息，信息年增加量為20％，估計10年的信息總量為10Gbit。省局內(nèi)局域網(wǎng)用戶16個，地市級局域或遠程工作站16個。采用Sybase數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)約占20Mbit空間。其他軟件平臺，如GIS等約占20～50Mbit。綜上所述，JSEIS省級系統(tǒng)10年的信息量估算約為10Gbit。按同樣方法估算市級系統(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、串并控制器、激光打印機、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。
（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機匕采用Dos Ver 3.30c以上、Windows。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件：Sybase for Sun Station 2、Sybase for Dos。開發(fā)工具軟件包：PowerBuilder Ver 2.0。網(wǎng)絡通信軟件：NFS Ver 4.0。
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