时空信息云平台的智慧环保构建思考

思考时空信息云平台智能环保建设

1 智慧城市时空信息云平台

智能城市时空信息云平台是测绘智能城市建设中地理信息部门的作用和定位。依托城市云支撑环境，提升智能城市时空基准、时空大数据和时空信息云平台，建设城市时空基础设施。智能城市时空信息云平台的核心内容包括： 时空大数据，主要包括基础地理信息数据、公共主题数据、智能感知数据和空间规划数据，构成智能城市建设所需的地面、室内外、虚拟、真实的时空数据资源； 时空信息云平台，以计算存储、数据、功能、接口和知识服务为核心，形成服务资源池，与时空大数据数据引擎一起，通过云服务系统为各种业务应用提供大数据支持和各种服务，在空间规划和生态环境监测中建立专业的服务平台。最后，依托智能城市时空信息云平台的建设，为智能城市建设和时空基础设提供支持。

2 智慧环保建设需求

智能环境保护是数字环境保护概念的延伸和扩展，借助物联网技术，将传感器和设备嵌入各种环境监测对象（ 对象） ，通过超级计算机和云计算整合环境保护领域的物联网，可以实现人类社会和环境业务系统的整合，以更精细、更动态的方式实现环境管理和决策的智慧2。目前，环境信息化甚至智能环境保护仍有重复建设，城市资源在智能城市环境下没有协调，智能城市时空基础设施建设成果在智能环境保护建设中没有得到充分应用。环境保护涉及的景观、森林、田间、湖泊、草、水、气、渣等，不能作为时空基础设施的基础支持，从顶层设计入手，在统一时空设施的基础上，整合环保专项业务和信息资源，通过时空信息云平台整合交通、建设、规划等相关行业信息，形成完整的信息闭环，提高决策的科学性和智能性，进一步提高环境建设的感知深度和决策水平。

3 基于智能城市时空信息云平台的智能环保总体设计

在顶层架构上，智能环保依托智能城市时空信息云平台的云环境基础设施，整合环保监控设施和物联网设备，利用时空信息云平台的功能、接口和知识服务，通过时空大数据资源和服务能力整合环保专项业务数据，实现环保业务需求和分析管理能力，在此基础上，通过各应用系统的开发建设，构建智能环保。整体框架结构如图 1所示。

1) 基础设施层。依托智能城市时空信息云平台基础设施，利用平台软硬件、网络和物理环境，为智能环保建设提供基础设施支持，减少重复建设，实现基础设施的统一运行、维护和管理，同时整合各种环保监控终端、智能终端、物联网终端和时空信息云平台基础设施，为智能环保建设提供基础设施。

2) 数据层。利用智能城市时空信息云平台的时空大数据能力，通过数据流引擎实现生态区划、资源分布、实时监控数据的收集和处理，通过时空数据库、环保数据库和数据库管理系统实现环保数据的存储和管理，有机整合环保数据和时空大数据，形成覆盖时空信息的环保数据，共同支持智能环保服务和应用。

1 基于智能城市时空信息云平台的智能环保总体框架结构图Fig．1 S ** rt environmental protection overall frameworkbased on s ** rt city spatio－temporalinfor ** tion cloud platform

3) 云服务层。提供数据服务、接口服务、功能服务和基础设施服务。数据服务，实现时空数据服务和环保专项数据服务，提供标准地理空间数据服务，如底图、地自然资源分布、实时监控数据等标准地理空间数据服务； 接口服务、服务接口和 API 提供环保统计分析、专题图、地理查询、物联网数据服务访问和功能开发服务； 功能服务、地理空间显示、查询、统计分析、业务流引擎、数据流引擎、知识服务引擎、整合、处理、挖掘、应用、分析功能； 基础设施服务、计算、宿主、监控、资源服务。

4) 应用层Web 端实现自然资源数据、生态环境监测、监督验证的统筹管理，包括环保图形系统、遥感比较监测子系统、实时监测子系统、监督验证子系统等。 在移动端实现移动、灵活的自然资源普查、生态环境监测验证，并与管理端对接，包括自然资源普查、环境监测验证等移动终端系统。

4 基于智能城市时空信息云平台的智能环保应用

在智能城市时空信息云平台的支持下，智能环保从地理空间层面统一管理生态环境和自然资源，利用地理国情普查监测技术和手段，结合遥感图像实现自然资源变化监测，基于时空信息云平台基础设施、大数据中心、时空信息服务、在线监测、现场验证、任务管理、环保业务流程辅助决策。通过智能环保建设，为政府管理、行业应用和公共服务提供有效的智能平台，平台功能结构如图 2 所示。

41.环境管理和服务

1) 环保一张图子系统

基于智能城市时空信息云平台的矢量和图像数据服务，结合地理和国情普查数据，形成环保基础地图。在此基础上，整合自然保护区的功能划分边界、生态红线图、农业园林草分布图等，形成自然资源地图。访问关键污染源等环境保护专项数据，形成环境保护图，发布并提供在线数据服务。子系统功能包括 GIS 基本功能( 地图浏览、地图基本操作) 、经纬度定位、地图打印、专题图显示、图层控制、专题查询、空间测量等。

2 基于智能城市时空信息云平台的智能环保功能结构图Fig．2 S ** rt environmental protection function structural ** p based on s ** rt city space－timeinfor ** tion cloud platform

2) 遥感影像监测子系统

以历史和现状多期卫星遥感图像为基础的数据源，通过百叶窗对比、多屏幕对比等功能，直观地展示生态环境的变化，计算自然资源资产的范围和数量，记录自然资源的变化。子系统功能包括 GIS 基本功能( 地图浏览、地图基本操作) 、经纬度定位、地图打印、卷帘对比、多屏对比、空间测量等。

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环保专业监控设备物联网终端通过网络和智能环保平台互联，通过数据库或接口接入系统，结合环保图数据资源，显示监控点分布、在线监控数据变化，当监控数据超过监控阈值时，系统将报警提示，实现实时响应。子系统提供监控点分布、监控信息显示、历史数据统计分析、报告导出、打印等功能。

4) 三维显示子系统

三维地形、三维模型、倾斜摄影数据基于环保图片和时空信息云平台，叠加特殊图片、特殊元素等特殊信息，直观展示生态环境的三维场景。子系统功能包括三维浏览、基本地图操作、层叠加、地名搜索、空间定位、点击查询、三维模型显示、三维地形显示等功能。

5) 监督验证子系统

基于环保图，利用空间网格技术、地理编码技术，将移动信息技术应用于环境管理，建立环境监督验证系统，实现重点污染源、污水出口等监测目标的现场监测验证，实现景观、森林、田间、湖泊、草原自然资源的变化和分布。通过建立 Web 终端监督验证管理系统，实现移动终端系统的任务发布、实时监督、总体管理和统计分析，促进环境管理，实现积极、准确、快速、统一的目标，真正整合和优化环境管理信息资源，建立覆盖整个空间和区域的环境管理体系。

6) 运维管理子系统

根据环境保护行政单位的组织管理机制和业务需要，控制角色权限，分类分配系统数据权限，各子系统根据角色定义和分配权限，确保系统安全，提供服务更新维护功能，确保系统数据服务的配置和移植，同时监控所有应用系统的运行状态，记录故障原因和操作日志。

42. 移动端普查监测

1) 生态环境普查终端

使用移动端 PAD移动 设备GIS 技术，结合自然资源普查 /监管需求，开发移动终端生态环境普查 /监管PAD 系统实现自然资源分布、变更、名称、所有权、面积、形状、类型、动植物分布、保护水平、保护范围、主管部门等的现场监测、验证和收集。通过建设移动普查终端 APP与后台管理平台一起，实现现场生态环境信息的快速收集和后台数据集成的综合管理。

2) 环保监测验证终端

结合现场湿地执法 /监督需要，开发移动终端环境检测信息执法 /监督 PAD 系统实现了疑似对象 GPS 定位、现场核对疑似对象、拍照取证疑似对象( 非法建筑、重点污染源等) ，并将照片、位置、疑似点描述、变更标记等相关信息报告环保核查管理端，为外部环保监测执法 /监测和内外环保监督核查工作提供便捷高效的普查技术手段。

5 结束语

智能城市时空信息云平台作为智能城市建设的基本保障，是所有智能应用的先决条件。近年来，智能城市时空信息云平台建设迅速，效果显著，为城市智能应用奠定了坚实的基础，在智能环保顶层设计中充分结合智能城市时空信息云平台，有效利用其成果，可以协调、全面、系统地建设智能环保甚至智能城市。来自科技文献，经过我的分析和整理，与技术朋友交朋友

6.参考文献

1 基于物联网的智能产业应用与共享平台的研究与实现，如刘惠灵、蔡延光、邱旭勤等J 电子世界，2014( 23) :5-6.

2 徐敏，孙海林。 从数字环保到智能环保J . 2011年( 4)

［3］ 李林，李仕峰，梁星． 智慧城市时空信息云平台建设研究［J 地理空间信息，2016，14( 12)

4 王璇，谢红薇J 经纬天地，20155)

5 柯瑞荣，李少恒J 中国环境管理，2013，5( 4) 22-25: