智慧环保项目可行性研究报告书

智慧环保项目 可行性研究报告书

目录

1

项目概述 ........................................................ 8 1.1 1.2 1.3 1.4

项目建设单位 ............................................. 8 项目建设地点 ............................................. 8 编制依据 ................................................. 8 项目概况 ................................................. 9 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 1.6 1.7 2

项目建设背景 ...................................... 9 建设范围及主要内容 ................................ 9 项目建设期 ........................................ 9

建设内容 ................................................ 10 总投资及资金来源 ........................................ 10 主要结论及建议 .......................................... 10

建设单位情况 ................................................... 11 2.1 2.2

项目建设单位 ............................................ 11 项目实施机构与职责 ...................................... 11

3 项目建设的必要性和可行性 ....................................... 11 3.1

智慧环保发展现状 ........................................ 11 3.1.1 3.1.2 3.2

我国智慧环保产业发展现状 ......................... 11 智慧环保是环保产业的发展趋势 ..................... 12

***现状分析 ............................................. 12 3.2.1 3.2.2

经济发展现状 ..................................... 12 信息化建设现状 ................................... 12

3.3 现存的问题 .............................................. 13 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

信息化建设缺乏统筹规划和整体架构设计 ............. 13 信息资源分散，信息孤岛情况严重 ................... 13 信息资源尚未得到有效开发利用和共享 ............... 14 数据管理不规范，得不到有效挖掘应用 ............... 14

3.4 项目建设必要性 .......................................... 15 3.4.1

推进生态文明建设的科技支撑 ....................... 15

2

3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.5

响应“智慧***”建设的重要举措 .................... 16 创建“环保模范”城市的重要基石 ................... 16 改善环境质量，防范环境风险的技术保障 ............. 16 提升环境监管能力，提高工作效率的重要基础 ......... 17 实现公众服务智慧化的前提保证 ..................... 17

项目建设可行性 .......................................... 18 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4

符合政策要求 ..................................... 18 符合当前环境管理发展趋势 ......................... 18 技术手段成熟，具有充分可行性 ..................... 19 环境信息化系统应用多年，工作人员具有良好的使用习惯19

4 需求分析 ....................................................... 19 4.1 4.2

建设必要性 .............................................. 19 环保信息化建设需求分析 .................................. 20 4.2.1 “十三五”规划关于环境保护工作的要求 ................. 20 4.2.2 4.3

信息化技术的发展和环境信息化的更高要求 ........... 20

建设内容需求 ............................................ 20 4.3.1 4.3.2 4.3.3

数据管理与共享需求 ............................... 21 统一信息共享发布的需求 ........................... 21 智能化、科学化业务办理监管平台建设需求 ........... 21

4.4 4.5

标准规范体系 ............................................ 22 性能需求 ................................................ 22 4.5.1 4.5.2

总体需求 ......................................... 22 具体需求 ......................................... 23

4.6 安全需求 ................................................ 23 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4

物理安全需求 ..................................... 24 网络安全需求 ..................................... 24 系统安全需求 ..................................... 24 应用安全需求 ..................................... 24

3

4.6.5

5

管理安全需求 ..................................... 25

总体建设方案 ................................................... 25 5.1

建设原则和依据 .......................................... 25 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.2 5.3

先进性、成熟性 ................................... 25 稳定性、可靠性 ................................... 25 安全性 ........................................... 26 兼容性、可扩展性 ................................. 26 经济性、实用性 ................................... 26 统一标准、统一规范 ............................... 27

建设依据 ................................................ 27 建设目标 ................................................ 28 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7

打造高集成度环境资源中心，实现信息全面融合共享 ... 28 构建一体化业务应用平台，提升全局协同办理能力 ..... 28 创立网格化环保执法体系，实现监察责任追踪到人 ..... 29 建设智能化综合监测平台，做到异常及时预警管控 ..... 29 提供多样化公众服务渠道，打造阳光透明政府形象 ..... 29 组建环境应急与指挥机制，提升风险防范处理能力 ..... 29 建立多样化的分析模型，提供科学准确的决策支持 ..... 30

5.4 5.5

整体架构 ................................................ 30 技术路线 ................................................ 31 5.5.1 Java EE技术架构 ..................................... 31 5.5.2 Java EE的技术优势 ................................... 32 5.5.3 Java EE技术路线 ..................................... 34 5.5.4 Java EE技术介绍 ..................................... 35 5.5.5

关键技术 ......................................... 49

6 详细设计方案 ................................................... 86 6.1

一个数据中心：打造全面覆盖的环境大数据信息资源中心，实现信

息资源标准化 ................................................... 86

6.1.1

环境信息化标准 ................................... 86

4

6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.2

中心数据库设计 ................................... 88 数据动态采集平台 ................................. 90 环境数据管理平台 ................................. 93 环境数据服务平台 ................................. 97

三个综合门户：组建全局统一信息发布与工作的服务门户，促进内

部管理效能化 .................................................. 106

6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3

政务网门户 ...................................... 106 公众网门户 ...................................... 110 移动门户 ........................................ 115

七大应用平台：搭建智能化、科学化的业务办理监管平台，助推环

境管理精细化 .................................................. 115

6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 6.3.8 6.4

政务管理平台 .................................... 115 综合业务平台 .................................... 121 监测监控平台 .................................... 146 环境质量平台 .................................... 178 环境监察平台 .................................... 191 全民环保平台 .................................... 263 移动终端平台 .................................... 266 应急指挥平台 .................................... 271

基础应用支撑平台 ....................................... 298 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4

统一用户管理 .................................... 298 工作流引擎 ...................................... 300 动态表单管理 .................................... 305 地理信息服务平台 ................................ 307

7 8 9 10

实施方案 ...................................................... 329 运行维护方案 .................................................. 329 项目招标方案 .................................................. 329

环保、消防、职业安全和卫生 ................................. 330 10.1

环境影响分析 ........................................... 330

5

10.2 10.3 10.4 11

环保措施 ............................................... 330 消防措施 ............................................... 331 职业安全和卫生措施 ..................................... 332

培训计划 ................................................... 333 11.1 11.2 11.3 11.4

培训目的 ............................................... 333 培训内容 ............................................... 334 培训组织安排 ........................................... 336 培训质量考核 ........................................... 336

12 项目组织与保障 ............................................. 337 12.1 12.2

组织机构 ............................................... 337 项目保障和管理办法 ..................................... 338

加强组织领导，搞好统筹协调 ...................... 338 强化机制规范，落实制度约束 ...................... 338 活化资金渠道，保障稳定投入 ...................... 339 注重人才培养，提高队伍素质 ...................... 339

12.2.1 12.2.2 12.2.3 12.2.4

13

投资匡算及资金筹措 ......................................... 339 13.1 13.2

项目投资匡算表 ......................................... 339 资金统筹 ............................................... 342

14 效益与风险分析 ............................................. 342 14.1 14.2 14.3 14.4

社会效益分析 ........................................... 342 实现信息化资源集约与安全管理 ........................... 343 经济效益分析 ........................................... 344 风险识别和分析 ......................................... 344

技术风险 ........................................ 344 安全风险 ........................................ 344 数据风险 ........................................ 345 管理风险 ........................................ 345 合作伙伴风险 .................................... 345

14.4.1 14.4.2 14.4.3 14.4.4 14.4.5 14.5

风险措施与管理 ......................................... 345

6

14.5.1 14.5.2 14.5.3 14.5.4 14.6

技术风险应对措施 ................................ 345 安全风险应对措施 ................................ 346 数据风险应对措施 ................................ 346 管理风险应对措施 ................................ 346

项目风险与风险管理 ..................................... 346

14.6.1 14.6.2

风险识别和分析 .................................. 346 风险对策和管理 .................................. 347

7

1 项目概述

项目名称：智慧环保项目

1.1 项目建设单位

项目建设单位：***有限公司

1.2 项目建设地点

***市。

1.3 编制依据

1．《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号) 2．中华人民共和国政府信息公开条例 3．环境信息公开办法（试行）

4．《“十二五”国家政务信息化工程建设规划》 5．《湖北省环保十二五规划》

6．《全国环保系统环境信息机构规范化建设标准》 7．环境信息化标准指南（HJ_511-2009）； 8．环境信息术语（HJ/T 416-2007）； 9．环境信息分类与代码（HJ/T 417-2007）； 10．环境信息系统集成技术规范（HJ/T 418-2007）； 11．环境数据库设计与运行管理规范（HJ_T 419-2007）； 12．环境信息网络建设规范（HJ 460-2009 ）； 13．环境信息网络管理维护规范（HJ 461－2009）； 14．污染源编码（征求意见稿）；

15．环境信息能力建设技术规定（征求意见稿）； 16．环境信息交换技术规范（征求意见稿）； 17．环境信息数据字典规范（征求意见稿）；

18．环境信息共享资源发布和使用技术规定（征求意见稿）； 19．环境信息元数据规范（征求意见稿）； 以上所有规程、规范以实施的最新版本为准。

8

1.4 项目概况 1.4.1 项目建设背景

随着社会经济的发展和新技术手段的进步，社会公众对环境管理要求逐步提升，国家整体的环境信息化从最开始的“业务独立式建设”探索阶段，到“数字整体性建设”发展阶段，直至如今的“智慧环保平台”提升阶段，为了环境管理要求也在逐渐发展。***市环保局一直以来使用部发和省发系统为抓手，在“十二五”期间持续地推进信息化进行建设，已经完成了污染源在线监控管理系统、环保网站、污染减排管理系统、排污费申报征收管理系统、环保移动执法、环保行政审批系统、环保专网系统、危险废物物联网监控系统等等系统，通过“十二五”的信息化建设，积累了一定的数据，为说清***市环境质量现状、提升环境业务管理能力提供了较好的帮助，但这些系统的业务协同性、数据关联性距离智慧层面的应用仍有一定距离。

为了应对新的环境管理需求，进一步加强***市的环境信息化建设，需要在已有信息化基础之上引入新的技术手段，创新环境管理模式。本年度计划启动***市“智慧环保”项目建设，应用物联网、移动互联、大数据技术等前沿的信息技术手段，结合目前***市环境信息化建设情况，构筑一个中心：打造环境数据资源全覆盖的环境资源数据中心；三大门户：组建全局统一信息发布与工作的内外网服务门户以及移动门户；七大平台：搭建智能化、科学化的业务办理监管平台。推进***市环保事业又好又快发展，通过全面透彻采集、管理、分析、应用环境数据，提升环境综合管理和决策水平，构建全面的“生态***、美丽***、绿色***”的环境保护蓝图。

1.4.2 建设范围及主要内容

***智慧环保建设主要针对。具体包括办公室、政工科、规划财务科、法制科、总量控制科、环评科、污染防治科、监察室以及下辖区县环保部门。

1.4.3 项目建设期

本项目建设周期为12个月。其中项目准备阶段2个月，包括规划设计、项目评审、勘察设计、招投标组织等工作；平台环境建设阶段7个月，包括软硬件环境的安装、部署和调试等工作；应用系统建设阶段7个月（与上一阶段同时进

9

行），包括系统设计和开发等工作；项目试运行及培训周期为3个月，包括系统测试、试运行、培训及验收等工作。

1.5 建设内容

智慧环保应用系统建设包括“一个中心、三个门户、七大应用平台”，为***环保局提供智能、易于操作的应用系统。

一个中心

面向环保局领导建设环境数据中心，站在全局角度宏观分析***环境管理工作，展示区域内的环境现状与发展趋势，鉴别当前的环境管理问题，及时预警提醒，做出有效的风险防范，对环保局工作进行综合考核评价。 三个门户

智慧环保体系项目庞大，建设了多套业务系统，为环保局建设统一的政务网门户、公众网门户、移动门户，统领所有业务系统，实现系统的单点登录，让智慧环保业务系统形成一个有机的整体。

七大应用平台

建设信息化系统的最终目的是通过信息化手段支撑环境管理业务，提升工作效率、提升环境管理水平，这就决定了信息化系统首要符合业务需求，好用易用。传统的系统建设模式由于忽略了业务之间的关联性，导致“信息烟囱”频现，***智慧环保充分考虑环境管理业务需求，外部充分考虑业务之间的关联，确保业务协同性。建设内容主要包括政务管理平台、综合业务平台、监测监控平台、环境质量平台、环境监察平台、全面环保平台、移动终端平台、应急指挥平台共七大应用平台。

1.6 总投资及资金来源

本项目建设总体投资估算为XX元，采用政府出资的方式进行投资。

1.7 主要结论及建议

根据国家及省、市政策指导意见结合***市现有的情况，“智慧***”建设势在必行，而***智慧环保作为“智慧***”的重要组成部分。通过智慧环保项目的建设，以城市环境治理、便民服务为抓手，以整合环境信息资源实现互联互通为目的，打破信息壁垒和信息孤岛，通过打造环境信息化、智慧化示范应用等，提

10

高人与环境的互联互通、全面感知和利用信息能力，从而能够极大提高环境管理和服务的能力，极大改善人民群众的生活环境状况，让城市发展更全面、更协调、更可持续，让城市生活变得更健康、更和谐、更美好。

2 建设单位情况

2.1 项目建设单位

***有限公司。

2.2 项目实施机构与职责

***有限公司是***市智慧环保项目工程的建设和实施的负责单位，其主要职责：

（一）贯彻执行中央和省、市有关智慧环保规划建设工作的方针政策和法律法规。

（二）理解国家、省和市智慧建设领域的相关标准规范，制定符合***市本地的智慧环保标准规范，并贯彻落实。

（三）组织和规划***市智慧城市建设，组织、设计***市智慧环保顶层规划方案，合理规划***市智慧环保建设的发展路径和目标。

（四）负责“智慧黄环保石”项目建设和运维工作。

3 项目建设的必要性和可行性

3.1 智慧环保发展现状

智慧环保是互联网技术与环境信息化相结合的概念。通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，可以实现人类社会与环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧。

3.1.1 我国智慧环保产业发展现状

我国环保产业经过30多年的发展，取得了长足的进步。随着国家环境保护力度的不断加大和环保产业政策的日趋完善，我国环保产业已经从初期的以\三废治理\为主，发展为包括环保产品、环境基础设施建设、环境服务、环境友好产品、资源循环利用等领域的门类比较齐全的产业体系。尽管我国在环保方面取

11

得了很大的进步，但是还是存在一些问题：主要体现在环境信息化水平与环境保护工作不相适应，环境信息化工作进展缓慢，环境信息化工作基础较为薄弱，信息共享程度不够，资金投入又不足，管理机制不顺畅，人才队伍中高素质人才队伍缺乏，且发展不平衡，环境信息产业还无法适应环保事业发展的要求，环境保护信息化工作任务还十分艰巨。

3.1.2 智慧环保是环保产业的发展趋势

“十二五”期间，我国节能环保产业以15%至20%的速度增长，环保投资3.4万亿元，比“十一五”期间增长62%。预计“十三五”规划在资源环境、生态建设方面的力度将会进一步加大，国内环保市场有望迎来爆发式增长，节能环保行业将迎来黄金发展阶段。

随着智慧环保的兴起，并将在“十三五”期间将获得加速发展，要实现从“数字环保”到“智慧环保”的跨越，需要重点加强感知层与智慧层的建设，这给环保行业信息化带来了新的发展契机。

3.2 ***现状分析 3.2.1 经济发展现状 3.2.2 信息化建设现状

3.2.2.1

网络基础环境现状

***市环保局目前已建的网络包括电子政务外网、电子政务内网和环保专网等多个办公网络。

3.2.2.2 数据管理现状

***环保局各科室根据自身工作情况，部分有建设业务系统，部分科室仍然是通过手工整理excel表格或者公文上报之类的模式进行共享，省垂直管理机构的数据目前都是由省局管理，数据如需使用，需向省局申请。而针对全局的情况，没有全局统一的数据管理平台，数据的统一管理和共享有待于加强。

3.2.2.3 业务系统现状

目前***市环保局部分省垂直管理业务都有国家、省统一建设的业务系统，并且大多数系统都是由省厅、局进行维护管理。还有部分部门根据自己部门的业

12

务特点建设了相关的业务系统，但是因为建设时间不一、目的各异等原因造成大多数业务系统没有统一标准，系统直接互联互通较为困难。

3.3 现存的问题

***市环保局信息化基础较为薄弱，主要根据国家环保部和***市政府的要求进行建设，具备一定程度的信息化基础能力，但与国内外环境信息化先进水平相比，仍存在一定差距。

3.3.1 信息化建设缺乏统筹规划和整体架构设计

环境信息化建设整体上缺乏总体架构的指导和约束，在具体的工作流程管理、技术方法的采用、采集的数据认可、监察和管理等工作的计划和时间安排等方面差异很大，业务信息系统基本为国家在不同时期不同部门下发的软件，相互之间在数据结构、网络传输、功能设计、服务整合等方面缺乏内在的有机联系，各系统零散地分布在各个部门。随着各项环境管理业务对信息化依赖程度的不断提高，各系统势必各自扩展升级，这为应用系统的整合、未来信息资源的共享化方面带来一定的风险和问题。

3.3.2 信息资源分散，信息孤岛情况严重

由于***市环保局现存的各应用系统基本都是国家和省厅下发的软件，处于自行采集、自行使用的状态，尚未建立起一体化的数据收集、分析、处理、利用的共享系统，致使信息资源跨部门的交流困难。

其一，环境信息化标准规范建设滞后。环境信息标准规范建设是环境信息化建设的重要内容，但目前尚未形成完整的环境信息标准体系。标准的制定、更新相对滞后，这直接导致了不同部门采用的数据格式和标准不统一。由于缺乏数据标准，已有的信息也不能得到充分应用，只能以“信息孤岛”的形式分散存在于各个业务部门。

其二，随着环境管理业务的不断发展，环境信息处理的实时性要求也越来越高，尤其是环境监管业务，环境信息开发过程中越来越需要采用能够支持业务协同的软件架构体系。

其三，在数据建设方面，多年来环境管理工作积累了大量的基础数据，但这些数据库的采集、传输、加工、存储和应用比较分散，缺乏规范化，功能上还局

13

限于简单的查询和统计，环境数据尚未能全面有效转化为可用信息资源，造成决策与信息的脱节。

其四，在应用建设方面，现有的环境信息化还缺少统一的技术框架和体系架构的设计和建设，环境信息系统的顶层设计工作尚未完成，没有制定出统一的开发框架和技术路线，这直接导致了各个业务部门和环境管理部门的环境管理应用系统相对独立，难以实现环境信息资源的有效开发利用和共享。尤其是缺少支撑应用系统建设的数据库标准、应用程序开发标准、信息共享接口标准、信息交换标准等一系列技术标准规范。这已经成为环境信息化建设的重大瓶颈。

其五，缺少GIS平台，无法从空间上了解污染源及环境质量状况。没有结合模型对污染源的环境影响及应急事故的处理进行预测和分析。

3.3.3 信息资源尚未得到有效开发利用和共享

目前，由于各部门管理业务的信息化建设工作常常是各自为政、分头立项、部门封锁、信息不通、人力物力资源严重浪费等一系列问题，使***市环境保护局环境数据和信息资源的来源渠道不畅，环境管理应用系统相对独立，“信息孤岛”现象严重，难以实现环境信息资源的有效开发利用和共享，成为***市环境信息化建设的重大瓶颈。

3.3.4 数据管理不规范，得不到有效挖掘应用

***市环保局信息化建设的整体规划，在关键的信息技术能力方面还存有一定差距。

? 缺少有效的数据集成工具

利用数据集成工具可以完成整个系统的数据处理与调度，包括数据从业务系统抽取转化到数据仓库，将业务数据抽取到预设的数据模型中，获取基础报表和特色报表的报表数据，按照预定的存储模型进行数据存储。目前***市环保局还缺乏对数据的数据整合能力，这一差距需要在短期内弥补，否则***市环保局就不能较好的完成数据的挖掘、提炼和自动分析。

? 缺少统一的工作流管理系统

工作流管理是建设环境业务管理系统的新思路，通过一个计算机辅助的流程设计过程，将业务管理思路和软件技术结合起来，将业务管理流程的每一个节点

14

和对应的表单、操作用户、触发条件对应起来，达到快速定制业务流程的目的，并且灵活的工作流引擎，可支持业务一定程度上的变化。

? 缺少决策分析工具

以模型分析和3S技术（GPS、GIS、RS）为核心的技术手段，为决策分析提供技术支持。目前***市环保局在这些技术方面还不完善，存在一定的差距，需要进一步提高决策支持的技术能力。

3.4 项目建设必要性

3.4.1 推进生态文明建设的科技支撑

地区经济发展策略普遍存在“重发展、轻环保”的意识，“发展＝GDP增长”的片面发展观成为环境持续恶化的直接诱因。在发展过程中，能源、经济和环境三者之间密切联系，经济增长需要能源供应支撑，能源消耗带来环境污染，环境污染反过来又造成经济损失，破坏经济持续增长的基础。因此，增长过程中出现的环境污染、生态恶化、资源浪费等问题成为阻碍经济持续健康发展和社会和谐的关键问题。

严峻的环保形势引起党中央、国务院高度重视。2011年，国家“十二五”环保规划将制订发布。其中建设生态文明将作为其最高纲领而贯穿于始终。以建设生态文明的战略眼光、战略思维和战略手段，以更加宽广的眼界准确把握环境保护事业发展的阶段性特征，完善体制机制，加快科技创新，全面提升环境保护的能力水平，开创环境保护事业的新局面。

通过本项目的建设，将物联网、移动互联、云计算技术与环境保护工作紧密结合起来，构建一个全方位、多层次、广覆盖的一体化环境监管平台，统筹先进的科研、技术、设备等优势，充分利用信息化手段，建设环保私有云、环境监控中心，形成“一个中心、三个门户、七大平台应用”环保体系，促进环境数据在规划计划、政策法规、环境影响评价、污染防治、生态保护和环境监察等方面的有效应用，从而掌握环境质量状况及变化趋势，说清污染物排放情况，说清潜在的环境风险，为提高生态文明建设水平提供重要的科技支撑。

15

3.4.2 响应“智慧***”建设的重要举措

***市“智慧***”的建设工作处于规划建设中，到2016年，“智慧***”基本框架初步形成并取得阶段性成果，到2018年，公共服务平台和应用系统等智慧体系投入运营并逐渐应用于市民的出行、医疗、教育、社会保障等各个领域，示范应用和技术研发及产业发展部分领域走在全省乃至全国前列，形成“社会管理睿智、大众生活智能、新兴产业发达、生态环境优美”的发展格局，建成国内先进、全球有影响力的“智慧城市”高新技术研发基地和国家创新型城市。

“智慧环保”处于“智慧***”社会民生服务内涵之中，作为“智慧***”建设的重要组成部分，需要遵循“智慧***”整体建设要求，以“全面感知”、“整合共享”、“智慧服务”为核心，实施“智慧环保”建设，以环境智能化深化环境管理与服务，打造***为宜居城市，助推***市“智慧***”建设目标的实现。

3.4.3 创建“环保模范”城市的重要基石

自1997年环境保护部开展创模工作以来，得到了全国各级政府的积极支持和热烈响应，将创模工作作为城市执政为民，创造最佳人居和最佳投资环境的主要载体，成为落实科学发展观的具体体现。创建国家环保模范城市的各项考核指标几乎涵盖了全市经济、社会、资源、环境以及卫生、绿化、环境基础设施等多方面内容。国家环保模范城市的创建是提升城市品味、优化发展环境、建设生态文明、转变发展方式、建设资源节约型和环境友好型社会的重要途径。

因此，建设智慧环保项目，积极响应国家创模工作号召，实现以“创模”为统揽，以解决影响科学发展和损害群众健康的突出问题为主线，利用“智慧环保”项目引入环境信息化新技术，拓展环境管理思路，创新环境模式，提升环境管理与决策水平，以此推进“碧水”、“蓝天”、“净土”、“静音”等生态环境十大工程，争当生态文明样板，寻求经济发展与环境保护的制衡点，提升***可持续发展能力，创建生态文明的优良业绩，加快推进创建国家环境保护模范城市。打造“美丽***”的生态文明“绿色名片”。

3.4.4 改善环境质量，防范环境风险的技术保障

通过本项目的建设，利用物联网等先进技术对环境要素进行全方位的管理，为环境保护决策和环境管理提供大量科学、准确、及时的环境监管数据信息，通

16

过功能完备的一体化业务处理系统和及时的数据分析、数据展示、智能预警系统，全面反映环境的状况和趋势，为改善环境质量，防范环境风险提供有效的技术保障。

3.4.5 提升环境监管能力，提高工作效率的重要基础

目前***拥有大量的污染源企业，限于人力资源、技术条件等客观条件所限，很难全面有效地进行管理。在人员编制有限的前提下，面对日益繁杂的污染源和经济社会生产生活动的高速发展需要，环保部门需要处理的业务量成倍增长。信息化是提升工作效率的重要手段之一。一方面，信息化将污染源全生命周期的各类数据进行分类汇总，便于环保部门掌握区域空间内的环境污染因子的变化和对环境综合质量的影响，从而快速对区域环境质量的状态、预警和改善方案做出反应；另一方面，从精细化管理的角度，采用物联网的技术也可以获知海量的污染源信息，针对单点的污染源企业可以进行全生命周期的精确管理。

虽然***环保局在环境信息化建设中，取得了一定的成绩，信息化发展也较早，建立了相关的业务应用系统，但目前建设的各类系统仅限于环保业务的日常管理、登记系统，主要针对于日常环保数据的采集、存储，实现业务的管理流程，业务之间的对接与交互等尚存在一定不足，且数据不易统计和查询，也不便于保存和共享，在获取环境信息的及时性、全面性以及部门间协同共享，在决策支持手段现代化等方面都远不能满足需求。因此，利用现代信息技术建设决策支持系统，增强环保决策能力成为政府环保部门的急切需求。通过本项目的建设，为政府决策提供全面有力的信息支撑，使政府有效地掌握全面信息，科学分析信息，快速做出决策，及时采取应对措施。

3.4.6 实现公众服务智慧化的前提保证

环境问题是涉及民生的问题，需要全社会的共同关注和努力。在环保部门提升监管能力的同时，也需要改善对污染源企业和公众的服务水平，为污染源企业提供更加贴心的申报、审批、监控、监督和日常管理，使企业随时了解自身有关环保方面的现状和要求，从而采取主动防治。

***“智慧环保”项目以满足公众服务为重点，加强环境政策服务、环境监管服务、环境治理服务、环境信息服务、环境教育服务，从环保各方面满足公众对于环境状况的知情权和参与权。让公众通过便捷的渠道获取环境信息，通过环

17

境信息门户网站、手机客户端实时了解当前环境管理情况，公众也可以通过污染源举报与投诉处理平台，向环保部门投诉与举报，从而协助环保部门更加有效地监管企业，促进环境良好发展。为公众提供安全、舒适的生活工作环境。

3.5 项目建设可行性 3.5.1 符合政策要求

党和国家、***市出台了一系列政策，大力支持环境保护事业和环境信息化建设的发展。

党的十七大提出建设生态文明，这是“生态文明”第一次在阐述党的治国纲领的政治报告中正式出现，进一步明确了新时期环境保护的战略定位，给环境保护工作提出了更高要求，也为环保信息化建设带来新的机遇和新的挑战。

《国家环境信息化2009-2015年总体发展规划》和2010年全国第一次环境信息化工作会议确立了建设“信息强环保”的“数字环保”战略。

3.5.2 符合当前环境管理发展趋势

我国环境问题的主要特征是：污染物排放量极大超过环境承载能力，环境污染十分严重；生态环境在建设的同时，又遭受破坏，且范围在扩大；原有的环境问题尚未解决，新的环境问题又在产生。可以说，发达国家在工业化过程的一两百年中分期产生、分期解决的环境问题，在我国近30年的发展中集中地呈现出来。

国家“十三五”环保规划中，建设生态文明将作为其最高纲领而贯穿于始终。以建设生态文明的战略眼光、战略思维和战略手段，以更加宽广的眼界准确把握我国环境保护事业发展的阶段性特征，完善体制机制，加快科技创新，全面提升我国环境保护的能力水平，开创我国环境保护事业的新局面。

***环保局通过智慧环保的建设，可将先进的信息化技术与环境保护工作紧密结合起来，利用多渠道、多手段获取环境监测、污染源监管数据，结合环境质量评价体系、监测数据综合分析工具和预警表征发布平台，实现预测预警分析的可视化表达，提高环境质量综合分析评价水平，促进监测与监管数据在规划计划、政策法规、环境影响评价、污染防治、生态保护和环境监察等方面的有效应用，从而掌握环境质量状况及变化趋势，说清污染物排放情况，说清潜在的环境风险，

18

为提高生态文明建设水平提供重要的科技支撑。因此吴中区智慧环保符合当前环境管理发展趋势，具备相当可行性。

3.5.3 技术手段成熟，具有充分可行性

智慧环保是在原有数字环保的基础上，借助移动互联技术提升环境管理的便捷性，增强环境管理响应速度；借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象（物体）中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，实现人类社会与环境业务系统的整合，智慧环保以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的“智慧”。智慧环保是数字环保概念的延伸和拓展，是信息技术进步的必然趋势。目前，智慧环保已经经过大量建设与实践，技术手段和应用模式较为成熟，因此***智慧环保项目在技术上具备充分的可行性。

3.5.4 环境信息化系统应用多年，工作人员具有良好的使用习惯

***环保局自2004年开始进行环境信息化建设，业务系统从C/S版本进化到B/S版本，系统粘合度较高，环保局工作人员已经具备相当的计算机操作水平和业务系统使用经验。工作人员熟悉信息化系统，这就能够保证智慧环保在建设过程中，提出符合环境管理业务和信息化建设逻辑的业务需求，同时保障系统的建设成效和使用效果。

4 需求分析

4.1 建设必要性

随着城镇化和工业化快速发展的现状，针对环境敏感区及主要污染物的监控需要建立实时监控预警体系。加之环保监管对象复杂、范围广泛，以往全凭“手工”操作的局面显然无法满足时代发展的现实需求。通过采取信息化技术平台，可以做到对监控对象的“自动、实时、在线”，实现“全面、及时、准确”的监管需要。

“十二五”期间，随着“十二金工程”的建设，我国先后在各个行业领域内开展了电子政务的信息化建设，环保领域也不例外，国家部委、省、市、县各级环保部门也都开展了信息化建设，目前基本上已经做到了生态环境的监测、污染源监测和重点企业环境数据监测等，以及建设了基本的环保执法体系。但是随着

19

信息化和当前环境形势的发展，以及环境执法的需求，已经无法满足环保领域内“统一筹划、统一调度、统一执法”的需求。

4.2 环保信息化建设需求分析

4.2.1 “十三五”规划关于环境保护工作的要求

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》（以下简称“纲要”）。3月17日，“纲要”正式发布。面对全面建成小康社会的奋斗目标，这份长达6.6万字、共分为20篇的“纲要”对未来5年经济社会的发展进行了全面的部署。与以往相比，绿色发展成为贯彻“纲要”通篇的主基调，无论是今后5年经济社会发展主要目标的确定，还是各篇章内容的阐述，以及在“加快改善生态环境”篇章进行专门论述，都无一不体现出绿色发展在全面建成小康社会进程中的重要性。

***市环境保护处于大有所为的重要战略机遇期，面临历史难得的历史机遇。一是国家把环境保护摆上了更加重要的战略位置，建立节能减排和环境保护倒逼机制，增强经济发展的均衡性、协调性和可持续性。二是***市的经济发展为加快改善环境质量创造了契机，将进一步完善机制体制，加大环保投入，推进重大生态工程建设。三是公众环保意识不断增强为环境保护提供了广泛社会基础。随着经济的发展、社会的进步以及对优美环境的渴求，人民群众参与环境保护的意识不断增强，支持环境保护的社会氛围日益浓厚。

4.2.2 信息化技术的发展和环境信息化的更高要求

信息化在国民经济发展全局中的地位日益突出，发展信息产业、推进信息化建设，有利于节能降耗、提高效率和管理水平。当前信息化发展的国内外宏观环境十分有利，科学技术与信息产业日新月异，新技术新产品层出不穷。信息技术凭借着巨大渗透力和影响力，正在深刻影响和改变着我们的生产方式、工作方式、生活方式，已成为推动经济社会发展和改革的重要力量。这些都为环境信息化的发展带来了极大的机遇。

4.3 建设内容需求

环境保护是我国一项基本国策，是公众关心的一项长治久安的工作，是推进社会和谐、可持续发展的重要保障。智慧环保系统将利用信息化手段整合环保局

20

政务资源，提升我们的环境保护水平，加强环保局从上到下的政务管理职能，提升环保局对外的服务效能。智慧环保作为智慧***的整体发展战略重要组成部分，需全面理解和把握智慧环保的内涵和要求，智慧环保应积极服务于生态文明建设，促进***市经济转型和社会发展。

4.3.1 数据管理与共享需求

市环保部门现有包括省建、自建多套系统，所在网络也不同，系统与系统之间，数据库与数据库之间没有建立连接，处于数据孤岛的状态，急需建立统一的数据中心平台，利用数据中心，将数据汇总到一起，然后再根据数据的特性开发深层次的应用。如污染源“一源一档”数据和区域环境质量及环境管理数据等。既实现环境数据的统一规范管理与存储，也为环境数据的共享利用打下扎实的基础。

4.3.2 统一信息共享发布的需求

针对环境保护工作情况，建设政务网门户、公众网门户、移动门户三大门户；其中政务网门户为环保局实现统一的用户协同办公平台，实现一站式行政审批服务，同时环保局工作人员通过内外门户访问智慧环保项目各业务系统，方便进行各类业务处理，实现外网申报、内网受理，同时领导可以随时了解工作人员业务办理情况以及当前污染源状况和环境状况，大大提升了工作质量和效率。

公众网门户为公众和企业提供一个单一的访问各种应用和信息资源的入口，及时发布公共消息，提供便民服务等，同时建立信息公开系统、在线办事系统、政民互动系统等内容。

移动门户则实现个人办公的便捷与个性化管理。

4.3.3 智能化、科学化业务办理监管平台建设需求

***智慧环保建设主要是完善环境保护业务管理的信息化建设需求，实现新建和整合现有的信息系统，具体包括政务管理平台、综合业务平台、监测监控平台、环境质量平台、环境监察一体化平台、移动终端平台、应急指挥平台共七大应用平台。通过统一规范的技术框架标准，结合***环境保护业务需求实际情况，设计统一的环保业务流程，实现***环境信息的智能化、科学化建设与应用。

21

4.4 标准规范体系

环境信息标准规范体系是本项目设计、建设和运行的依据，因此需借鉴国家、湖北省、***市或行业相关的法律法规和标准规范。

为了确保本项目的规范性和前瞻性，项目建设阶段将重点参考国家、湖北省、***市或行业相关发布的适合于智慧环保系统建设相关的法律法规、专用于智慧环保建设的标准规范以及现有信息技术的标准规范等内容，确保项目的设计、建设和运行“有法可依、有规可循”。

4.5 性能需求 4.5.1 总体需求

1. 网络性能需求：要求数据传输网络畅通、快捷、高带宽、安全、可靠、可扩展。

2. 系统性能需求：要求采用通用性好的计算机系统、安全可靠的操作系统以及大型数据库系统，吞吐能力强，保证系统良好的性能，数据库系统必须具有良好的垂直升级能力。

3. 基础支撑平台性能需求：应用支撑平台能为业务应用系统的开发和运行提供技术支撑，具备有异构系统和数据平台的信息交换能力，并具有灵活的可扩充性和高度的可配置管理性。

4. 业务应用系统性能需求：业务应用系统应满足用户的要求，稳定、可靠、高效。人机界面友好，输出、输入方便，图表生成灵活美观，检索、查询简单快捷。由于系统的数据量非常大，并且数据记录的增长速度非常快，对于关系数据库的查询能力和查询算法是一个挑战。必须设计出合理的数据库结构和查询算法，以保证查询的响应速度，并不随记录数的增长急速下降。

5. 数据性能需求：系统数据应完整、准确和及时。汇总统计、制表制图、分析计算、模型测算等功能比较齐全，保证计算结果准确。本系统不仅数据量大，而且数据类型多样，包括图像、文本等信息类型，因此，对处理系统的计算能力有比较高的要求，也要求对数据库记录数的增长没有限制，并且保证大容量数据库的可操作性。

22

4.5.2 具体需求

4.5.2.1

系统稳定性指标

1、系统保证7*24 小时不间断运行； 2、平均故障间隔时间（MTBF）≥8000 小时； 3、平均修复时间MTTR≤2小时； 4、可用率≥99%。

4.5.2.2 系统应用性能指标

1、采用基于可扩展、可插拔、支持分布式部署基于SOA架构的技术路线。 2、单页业务操作：新增、修改、删除、查询统计、列表显示页面<=3秒。 3、35<=并发<=1000

4.5.2.3 系统响应时间指标

从一个用户角度讲，一般性操作最长不超过 5秒；系统响应时间≤3 秒。 当用户做一些处理时间较长的操作时，能给出提示信息提醒用户。在返回数据量过大导致响应时间过长时，能提供部分响应，例如分页取数据等，减少操作人员等待的时间。

4.5.2.4 系统并发处理能力指标

系统能够支持同时从多个部门或地方并发使用，要求系统不能由于用户连接的增加明显降低系统的响应时间。支持同时在线用户数300人；并发用户数35 人。

4.6 安全需求

安全系统的建设不仅关系到信息系统本身的稳定运行，还关系其他部门业务系统的稳定运行，因此它的网络、主机、存储备份设备、系统软件、应用软件等部分应该具有极高的可靠性；同时为保守党政机关和用户秘密，维护党政机关和用户的合法权益，信息资源中心应具备良好的安全策略、安全手段、安全环境及安全管理措施。

23

4.6.1 物理安全需求

物理安全的威胁主要有地震、水灾、火灾等环境事故；电源故障；人为操作失误或错误；设备被盗、被毁；电磁干扰；线路截获；以及高可用性的硬件、双机多冗余的设计、机房环境及报警系统、安全意识薄弱等。

4.6.2 网络安全需求

1、外部网络安全需求。

存在各种各样不可预知的风险，网络入侵者可以通过多种方式攻击内部网络。因此，有必要将对外信息发布服务器（Web, DNS, EMAIL等）部署在政务外网并和内部其它业务网络进行必要的隔离，避免网络信息外泄，使得攻击者无从下手，同时还要对网络通讯进行有效的过滤，使必要的服务请求到达主机，对不必要的访问请求加以拒绝。

2、内部网络安全需求。

需要对网络的运行状况实施有效监控，及时发现潜在的计算机病毒威胁，避免由于办公地点、人员、设备的变化，使得网络结构变化无法控制，同时需了解网络的漏洞和可能发生的攻击，建立对于己经或正在发生的攻击进行有效的追查方法。

4.6.3 系统安全需求

系统的安全需求是指整个系统网络操作系统和网络硬件平台对安全的需求。目前没有绝对安全的操作系统可以选择。需要根据不同的用户应从不同的方面对其网络作详尽的分析，选择安全性尽可能高的操作系统。不但要选用尽可能可靠的操作系统和硬件平台，并对操作系统进行安全配置。同时也必须加强登录过程的认证（特别是在到达服务器主机之前的认证），确保用户的合法性；其次应该严格限制登录者的操作权限，将其完成的操作限制在最小的范围内。

4.6.4 应用安全需求

应用系统的安全与具体的应用有关。本系统是面向多用户、包括多种通用软件、行业专业软件的综合应用系统，随着应用系统的不断发展，其应用类型是不断增加的。因此应用系统的安全是动态的、不断变化的。在应用系统的安全性上，

24

尽可能建立安全的系统平台，尽量选用国产设备和系统，而且通过专业的安全工具不断发现漏洞，修补漏洞，提高系统的安全性。

应用系统的安全性也涉及到信息的安全性，包括信息泄露、未经授权的访问、破坏信息完整性、假冒、破坏系统的可用性等。因此需采用多层次的访问控制与权限控制手段，实现对数据的安全保护，保证网上传输的信息（包括管理员口令与账户、上传信息等）的安全性。

4.6.5 管理安全需求

管理是网络安全中最重要的部分。责权不明、安全管理制度不健全及缺乏可操作性等都可能引起管理安全的风险。当网络出现攻击行为或网络受到其它一些安全威胁时(如内部人员的违规操作等)，无法进行实时的检测、监控、报告与预警。同时，当事故发生后，也无法提供黑客攻击行为的追踪线索及破案依据，即缺乏对网络的可控性与可审查性。这就要求必须对网络门户的访问活动进行多层次的记录，及时发现非法入侵行为。

5 总体建设方案

5.1 建设原则和依据 5.1.1 先进性、成熟性

近年来信息技术及通讯技术有着显著发展，因此***市“智慧环保”项目系统的建设一方面应借鉴成功案例，另一方面应将物联网、3S技术、3G通讯、数据挖掘等技术应用到项目中，使项目建设的技术水平再上一个台阶。而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新技术，使系统始终充满活力，始终保持一定的先进性。本项目采用的技术符合当代信息发展趋势又有已成功的经验，并且是各个领域公认的技术领先且功能完备的成熟技术和理念。

5.1.2 稳定性、可靠性

针对***市“智慧环保”项目系统建设的各项工作，系统的高可用性和高可靠性是系统持续稳定运行的前提和项目成功的关键，除了采用高可靠、高可用的硬件、软件产品和技术外，还需要通过该详尽、周密的计划，严谨、细致地实施整套高可用性方案，来确保系统的高可用性。其中包靠完整的数据存储、备份和恢复方案详细且可操作的系统紧急预案等，系统性能也是影响系统可用性的关

25

键，充分考虑系统的规模以及未来几年的发展需求，合理且有效地分配系统资源，使系统资源得到充分有利的使用，系统性才能达到最佳。

5.1.3 安全性

系统安全也是系统稳定可靠运行有效保证，按照计算机系统的商业要求，计算机系统的安全级别应当不小于C2级别，本项目选用的主机系统均已达到C2安全级，同事采用统一的安全管理解决方案对所以系统的安全进行统一的管理，以确保各系统的应用和数据的安全性。

所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服务器认证，核对准确后方可进入系统。所有的操作人员均应规定相应的级别及权限，任何越权的操作必须被拒绝。所有的操作、错误均应有日志记录，并可以根据帐号或操作查询。除了用户管理的基本资料外，工作人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作，除非有用户指定授权人的授权。

5.1.4 兼容性、可扩展性

随着系统以后的扩展，用户容量将会不断扩大，新的业务功能的要求将会层出不穷。这要求系统具备良好的可扩展性，所以在系统建设的初期，首先立足于近期的应用需求进行系统配置，而以系统的可扩展性来保证今后5~10年内的发展需求。

系统的各个组成部件选用标准的硬件和软件，各个子系统的设计模块化，使系统可以通过模块堆叠的方式进行扩展；各部分、各小系统的接口规范化，从而使软、硬件能够平滑升级或更新，网络节点的增减对网络性能的影响不大。

5.1.5 经济性、实用性

***市“智慧环保”项目系统的技术框架必须具有良好的可扩展性，在一定时期内能保持技术的先进性与系统的实用性，同时后续建设的系统必须是统一技术框架内的一部分，避免重复建设和资源浪费。对项目建设所需要的设备及资源经过严格的研究分析，对其建设数量及成本都需有严谨的概算。

***市“智慧环保”项目系统的建设必须立足已有成果，充分利用现有信息资源和业务系统，在充分利用已有软硬件设备、数据资源和应用系统的基础上。

26

总结原有的经验和教训，大力进行创新，既保护原有的投资，又适应新形势发展的要求。

5.1.6 统一标准、统一规范

***市“智慧环保”项目系统的建设必须坚持统筹规划、有序发展的原则，克服无序、无规划的盲目发展，以及无标准、低水平的重复建设，在规划的基础上，统一标准与规范，加强标准化和规范化建设。

5.2 建设依据

***市环境保护局“智慧环保”建设将严格参考的国家及地方相应的指导文件以及遵循的行业的相关标准规范。 ? 号） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号) 中华人民共和国政府信息公开条例 环境信息公开办法（试行）

《“十二五”国家政务信息化工程建设规划》 《湖北省环保十二五规划》

《全国环保系统环境信息机构规范化建设标准》 环境信息化标准指南（HJ_511-2009）； 环境信息术语（HJ/T 416-2007）； 环境信息分类与代码（HJ/T 417-2007）； 环境信息系统集成技术规范（HJ/T 418-2007）； 环境数据库设计与运行管理规范（HJ_T 419-2007） 环境信息网络建设规范（HJ 460-2009 ）； 环境信息网络管理维护规范（HJ 461－2009）； 污染源编码（征求意见稿）

环境信息能力建设技术规定（征求意见稿） 环境信息交换技术规范（征求意见稿） 环境信息数据字典规范（征求意见稿）

环境信息共享资源发布和使用技术规定（征求意见稿）

27

《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发〔2005〕39

? 环境信息元数据规范（征求意见稿）

5.3 建设目标

结合***市环境保护局的实际情况， 规划一套符合环保部门需求的规范化、智能化、高效化的“智慧环保”系统，利用先进的现代信息化技术，加大对环境污染源的监管力度，增强环境污染防治监测能力建设，提升环境污染事故应急响应能力，并打造能够快速响应的现场业务处理能力，全面实现在环境保护过程中，能够充分运用信息技术、物联网技术、数据挖掘、空间信息技术和通讯技术等对污染行为、污染因子高效管控，对环境保护的各类信息进行深入挖掘与分析，突破单纯的物理世界空间的概念，进行全面立体感知，资源优化整合，全面建立集“动态立体感知、远程移动办公、智能信息管理、智慧决策应用”为一体的环保服务平台，最终以更智慧的方式保护***市人民的生态居行，服务经济、确保安全，为环境信息化建设突破当前困局、为实现“智慧环保”做出前瞻性的探索和实践，持续推进“转型升级、新型城市化、生态文明”建设。

5.3.1 打造高集成度环境资源中心，实现信息全面融合共享

信息资源是环保部门的重要资产，建成统一规范的环保私有环境数据资源中心，充分整合、集中存储各部门的环境信息资源，利用各种报表查询工具、多种预警方式、检索查询、数据挖掘分析等众多实用的共享和分析功能，充分促进数据流的全局性利用，指导各环保部门开展环境信息资源共享与交换，实现全系统环境信息资源共享，满足***市环境保护局业务系统和决策系统对环境数据的需求，为“智慧城市”提供完善的、动态的环境管理数据，辅助全区域管理，改造环境管理模式，提升环境管理智能化水平。

5.3.2 构建一体化业务应用平台，提升全局协同办理能力

以***市环境保护局日常业务管理为基础，以污染源全生命周期管理为主线，搭建一体化业务管理软件，通过信息化手段串联环境监管业务所有流程，打造深度融合智能化业务协同系统。以建立业务流程支撑体系为基础，整体推进建设项目管理、排污许可、环境信访、行政处罚等等系统的建设和应用，实现环保业务流程的闭环，实现各业务之间信息共享，工作协同办理，为***市环境保护局的各项管理业务提供智能化支持服务。

28

5.3.3 创立网格化环保执法体系，实现监察责任追踪到人

依托空间网格管理的理念，遵循环境管理的发展需求，按照网格化管理要求，以社区、乡镇为基础单元网格，按照流域、水源保护区、环境功能区划分附加网格，实现全区执法空间全覆盖；以任务驱动管理，引入环境管理部件和环境管理事件的概念，实现执法任务全覆盖；明确考核方法和考核程序，实现执法责任全覆盖；梳理环境管理各项业务流程，利用先进的移动互联技术和多种智能终端设备，实现执法业务全面化、任务系统化、执法精细化、管理智能化，推动执法手段全覆盖发展。

5.3.4 建设智能化综合监测平台，做到异常及时预警管控

满足当前环境管理需要，基于***市环境保护局现有资源，应用物联网、云计算、GIS等技术，整合污染源在线监控系统、环境质量在线监控系统、视频监控系统等，形成对废水、废气、重金属、危废、总量、大气、水环境、噪声于一体集中监测、监控的综合平台，并结合GIS服务平台，对监控因子、监控数据进行立体、可视化展示，形成监控专题图层，为***市环境保护局打造全局环境监测视野一张图，为环境状况分析判断决策提供支持依据。

5.3.5 提供多样化公众服务渠道，打造阳光透明政府形象

除构建传统环保部门信息公开、政民互动门户外，同时结合移动互联，打造APP、微信等多种移动端公众服务平台，提供公众多种渠道、多种方式参与进环境管理工作，提升公众服务与企业服务的智能化水平，引导公众更加积极地参与环境保护，将信息公开和互动反馈形成一个封闭体系。同时通过智能化的公众服务平台为社会和市民提供及时的公共服务，推行网上信息披露、网上政务公开，方便企业办事，规范行政权力运行，增强信息公开的透明度，加强与企业、媒体及公众的互动沟通交流，提高环境管理部门的公共服务和信息交流服务水平。

5.3.6 组建环境应急与指挥机制，提升风险防范处理能力

利用先进信息技术搭建科学规范的决策应急管理系统，对突发环境污染事故提供快速、联动的处理，为人民生命安全与建设和谐社会提供保障；利用数据挖掘技术，完善数据应用和信息多角度多维度展示，提高预警预报的精细度、时效性和准确率，使环境信息资源得到合理开发和广泛应用，增强辅助决策能力。

29

5.3.7 建立多样化的分析模型，提供科学准确的决策支持

利用大数据技术、数值模型、数据挖掘完善数据应用和环境信息多角度、多维度展示，提高环境事故预警预报的精细度、时效性和准确率，使环境信息资源得到合理开发和广泛应用，增强辅助决策能力。同时建设基于智能移动终端的领导决策平台，依托数据中心已经整合集成的数据，将领导关心的环境质量水、气评价结果，污染源管理现状等信息生成直观易读的图表，直接推送到手机或平台电脑app终端上，领导可以随时查询调阅这些实时现状和统计分析数据，为领导更加及时掌握***市环境现状提供便捷手段。

5.4 整体架构

***市环境保护局“智慧环保”项目根据国家信息化总体框架及环保信息化总体框架设计要求，梳理***市环保局实际业务需要与管理要求，应用先进的移动互联、云计算、大数据、地理信息、系统集成等技术进行总体规划设计。

***市环境保护局“智慧环保”项目是一项庞大且复杂的项目，按照建设内容可分为应用软件体系建设和基础服务平台建设。应用软件体系建设则可概括为“一个数据中心、三个综合门户、七大应用平台”。基础服务平台包括和监控指挥中心建设。

应用软件建设：一个数据中心、三个综合门户、七大应用平台 ? 一个数据中心：建设***市环境数据中心，统一集成、存储、管理环境管理数据，利用数据挖掘手段分析环保局的信息资源，并实现资源的有效利用，真正打破信息孤岛，实现全局范围的数据共享，促进业务协同与环境管理水平的提升。 ? 三个综合门户：面向环保局工作人员和社会公众分别建设不同的服务门户。首先建设全局的政务网门户，为全局打造统一的信息发布与工作平台；为全局建设移动门户，其次为企业和社会公众建设亲民、易用的公众网门户，打造阳光政府形

30

象。

? 七大应用平台：针对环保局日常业务工作与管理要求，将之进行系统性梳理，同时引入应用平台建设思想，形成七大应用平台体系，包括政务管理平台、综合业务平台、监测监控平台、环境质量平台、环境监察一体化平台、移动终端平台、应急指挥平台。

基础支撑平台：物联感知、基础平台

? 物联感知：物联感知融合了信息化新技术，是环境信息化体系的重要组成部分，也是上层应用与服务的重要数据源。***市智慧环保项目将整合已有的物联应用内容，如环境质量在线监测、污染源在线监测等，同时引入较为先进的技术手段，如二维码技术、RFID技术、智能终端技术等，让感知更为有效，让上层管理更为快速及时。

? 基础平台：引用在环保领域应用较为成熟、且较为先进的云技术，为***市环保局搭建私有云平台，为上层应用软件的运行提供按需计算能力；根据***市环保局现状，建设监控智慧中心。

5.5 技术路线 5.5.1 Java EE技术架构

Java EE是针对构建大型复杂分布式信息系统发展起来的一套系统架构设计和开发框架规范，已经相当成熟，而且在不断发展之中。下面是Java EE架构规范的框架性表述。

31

作为一个技术框架规范，Java EE的生命力在于可以用不同厂商的产品来实施和部署，并通过虚拟机（Virtual Machine）技术提供应用系统跨不同操作系统的能力。 JAVA EE技术特点

1．技术来自于多家公司； 2．支持一种语言，JAVA语言；

3．开源产品众多，免费框架居多，硬件和中间件需付费； 4．成果众多，相应的最佳实践设计模式层出不穷； 5．平台移植性好，支持所有操作系统，这一方面成本降低；

6．开源社区活跃，很多规范都是一线人员自己做出来的或者大量听取一线开发者的意见；

7．门槛较高，由于多且杂，需要开发人员花费很长时间才能熟悉整个体系； 8．这一阵营技术更新很快，新技术新标准层出不穷。

5.5.2 Java EE的技术优势

Java EE的优势简单来说就是为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机制。

32

保留现存的IT资产。由于企业必须适应新的商业需求，利用已有的企业信息系统方面的投资，而不是重新制定全盘方案就变得很重要。这样，一个以渐进的（而不是激进的，全盘否定的）方式建立在已有系统之上的服务器端平台机制是公司所需求的。Java EE架构可以充分利用用户原有的投资，如一些公司使用的Tuxedo、IBM CICS, IBM Encina,、Inprise VisiBroker 以及Netscape Application Server。这之所以成为可能是因为Java EE拥有广泛的业界支持和一些重要的企业计算领域供应商的参与。每一个供应商都对现有的客户提供了不用废弃已有投资，进入可移植的Java EE领域的升级途径。由于基于Java EE平台的产品几乎能够在任何操作系统和硬件配置上运行，现有的操作系统和硬件也能被保留使用。

高效的开发。Java EE允许公司把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中间件供应商去完成。这样开发人员可以集中精力在如何创建商业逻辑上，相应地缩短了开发时间。高级中间件供应商提供以下这些复杂的中间件服务:

1、状态管理服务 -- 让开发人员写更少的代码，不用关心如何管理状态，这样能够更快地完成程序开发。

2、持续性服务 -- 让开发人员不用对数据访问逻辑进行编码就能编写应用程序，能生成更轻巧，与数据库无关的应用程序，这种应用程序更易于开发与维护。分布式共享数据对象CACHE服务 -- 让开发人员编制高性能的系统，极大提高整体部署的伸缩性。

3、支持异构环境: Java EE能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于Java EE的应用程序不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于Java EE的程序只需开发一次就可部署到各种平台。这在典型的异构企业计算环境中是十分关键的。Java EE标准也允许客户订购与Java EE兼容的第三方的现成的组件，把他们部署到异构环境中，节省了由自己制订整个方案所需的费用。

可伸缩性: 企业必须要选择一种服务器端平台，这种平台应能提供极佳的可伸缩性去满足那些在他们系统上进行商业运作的大批新客户。基于Java EE平台的应用程序可被部署到各种操作系统上。例如可被部署到高端UNIX与大型机系统，这种系统单机可支持64至256个处理器。（这是NT服务器所望尘莫及的）JAVA EE领域的供应商提供了更为广泛的负载平衡策略。能消除系统中的瓶颈，

33

允许多台服务器集成部署。这种部署可达数千个处理器，实现可高度伸缩的系统，满足未来商业应用的需要。

稳定的可用性: 一个服务器端平台必须能全天候运转以满足公司客户、合作伙伴的需要。因为INTERNET是全球化的、无处不在的，即使在夜间按计划停机也可能造成严重损失。若是意外停机，那会有灾难性后果。Java EE部署到可靠的操作环境中，他们支持长期的可用性。一些Java EE部署在WINDOWS环境中，客户也可选择健壮性能更好的操作系统如Sun Solaris、IBM OS/390。最健壮的操作系统可达到99.999%的可用性或每年只需5分钟停机时间。这是实时性很强商业系统理想的选择。

5.5.3 Java EE技术路线

综上所述，Java EE是当今最主流和先进的技术体系，已成为一个工业标准，围绕着Java EE有众多的厂家和产品，其中不乏优秀的软件产品，合理集成以Java EE为标准的软件产品构建本系统的软件平台，可以得到较好的开放性、稳定性、高可靠性和扩展性。

Java EE平台适用多层次分布式应用模型，采用基于组件的方式来设计、开发、组装和部署企业应用系统，以及基于可扩展标记语言（XML）的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制。凭借这些技术，不但可以面对快速变化的业务要求提供崭新的解决方案。而且，开发出来的是与平台无关的Java EE组件的解决方案，它不依赖于某个特定软件、硬件产品或者API。这意味着不管是开发商还是最终用户都有最大的自由去选择那些更能满足他们业务或技术需求的产品或组件，不但有利于降低信息系统拥有成本，也有利于适用快速变化的市场需求。

34

图表Java EE架构

Java EE技术的基础是JAVA语言，JAVA语言的与平台无关性，保证了基于Java EE平台开发的应用系统和支撑环境可以跨平台运行。

基于Java EE技术的应用服务器（Application Server）主要是用来支持开发基于Web的三层体系结构应用的支撑平台，这一类的产品包括IBM Websphere，Oracle Web Logic，SilverStream Sxtend和JBOSS等。

系统的设计方案采用的核心产品就是完全基于Java EE的技术路线和技术架构，完全实现了系统的开放性要求。

5.5.4 Java EE技术介绍

Java EE概念

Java EE，Java2平台企业版（Java 2 Platform Enterprise Edition）， 是Sun公司为企业级应用推出的标准平台。Java平台共分为三个主要版本Java EE、Java SE和Java ME。

Sun公司在1998年发表JDK1.2版本的时候，使用了新名称Java 2 Platform，即“Java2平台”，修改后的JDK称为Java 2 Platform Software Developing Kit，即J2SDK。并分为标准版（Standard Edition，J2SE），企业版（Enterprise Edition，Java EE），微型版（MicroEdition，J2ME）。Java EE便由此诞生。

2005年6月，JavaOne大会召开，SUN公司公开Java SE 6。此时，Java的

35

各种版本已经更名以取消其中的数字“2”：JAVA EE更名为Java EE, J2SE更名为Java SE，J2ME更名为Java ME。 Java EE的组成

随着Java技术的发展，Java EE平台得到了迅速的发展，成为Java语言中最活跃的体系之一。现如今，Java EE不仅仅是指一种标准平台（Platform），它更多的表达着一种软件架构和设计思想。

JAVA EE的API框架如下图所示：

Java EE是一系列技术标准所组成的平台，包括：

Applet - Java Applet EJB - 企业级JavaBean（Enterprise Java Beans） JAAS - Java Authentication and Authorization Service JACC - JAVA EE Authorization Contract for Containers JAF - Java Beans Activation Framework JAX-RPC - Java API for XML-Based Remote Procedure Calls JAX-WS - Java API for XML Web Services JAXM - Java API for XML Messaging JAXP - Java XML解析API（Java API for XML Processing） 36

JAXR - Java API for XML Registries JCA - JAVA EE连接器架构（Java EE Connector Architecture） JDBC - Java数据库联接（Java Database Connectivity） JMS - Java消息服务（Java Message Service） JMX - Java Management JNDI - Java名字与目录接口（Java Naming and Directory Interface） JSF - Java Server Faces JSP - Java服务器页面（Java Server Pages） JSTL - Java服务器页面标准标签库（Java Server Pages Standard Tag Library） JTA - Java事务API（Java Transaction API） JavaMail Servlet - Java Servlet API StAX - Streaming APIs for XML Parsers WS - Web Services ? APPLET Applet或Java小应用程序是一种在Web环境下，运行于客户端的Java程序组件。它也是1990年代中期，Java在诞生后得以一炮走红的功臣之一。通常，每个Applet的功能都比较单一（例如仅用于显示一个舞动的Logo），因此它被称作“小应用程序”。

Applet必须运行于某个特定的“容器”，这个容器可以是浏览器本身，也可以是通过各种插件，或者包括支持Applet的移动设备在内的其他各种程序来运行。与一般的Java应用程序不同，Applet不是通过main方法来运行的（参见Java的Hello World程序和Java Applet的Hello World程序）。在运行时Applet通常会与用户进行互动，显示动态的画面，并且还会遵循严格的安全检查，阻止潜在的不安全因素（例如根据安全策略，限制Applet对客户端文件系统的访问）。 JAVA EE容器

瘦客户端的多层应用程序总是很难开发，因为它包括各个层的事务处理、状

37

态管理、多线程、资源池和其他复杂底层细节等等的错综复杂的编码。但是基于组件和平台独立的Java EE平台使Java EE应用程序容易开发，因为商业逻辑被封装在可重用的组件（EJB）中。另外Java EE服务器以容器的形式为所有组件提供底层服务，因此你不必再为这些底层服务二伤脑筋，而可以专注于解决商业问题。 容器服务

容器（Container）是组件和支持组件功能的底层特定平台（如数据库）之间的接口。在运行Web组件、企业Bean或者Java EE应用程序客户端之前，你必须将它们装配到一个Java EE应用程序中，并部署它们到容器中。

装配的过程包括为Java EE应用程序的每个组件和Java EE应用程序本身设置容器的配置信息。这些配置信息定制Java EE服务器支持的底层服务，包括安全，事务管理，Java命名和目录接口（JNDI）查找和远程连接等。下面使这些服务的精简描述：

Java EE安全模型让你配置Web组件或者企业Bean以使系统资源只被授权用户访问；

Java EE事务模型让你指定属于同一个事务的多个方法以使这些方法作为一个原子操作被执行；

JNDI查找服务为企业应用中的多种命名和目录服务提供统一接口使应用程序组件可以统一访问这些命名和目录服务；

Java EE远程连接模型管理客户端和企业Bean之间的底层通信。企业Bean被创建后，客户端调用它的方法就像在本地虚拟机中的调用一样；

事实上，Java EE体系结构提供可配置服务意味着同一个Java EE应用程序中的组件可以根据不同的部署环境而有不同的行为。例如，一个企业Bean的安全配置可以使它在一种产品环境中有一个级别的数据库数据访问权限，而在另一种产品环境中有不同的数据库数据访问权限。

容器也管理着很多不可配置的服务，如企业Bean和Servlet的生命周期，数据库连接池，数据持久化机制和Java EE平台API的访问权等等。尽管数据持久化机制是不可配置服务，但是Java EE体系结构允许你忽略容器管理的持久性（Container-Managed Persistence,CMP）机制在企业Bean实现中加入合适的代码，当然除非你确实需要比容器管理持久性机制提供的更多的应用程序控制权，

38

否则使用容器管理的持久性。例如你可以用Bean管理的持久性（Bean-Managed Persistence,BMP）机制来实现自己的查找方法或者创建一个定制的数据库缓冲池。 容器类型

部署过程将Java EE应用程序安装到Java EE容器中。图1-5展示了组件在容器中的情况：

Java EE服务器和容器（Container）

1）Java EE server（JAVA EE服务器）

Java EE产品的运行时服务部分。一个Java EE服务器提供EJB容器（EJB Container）和Web容器（Web Container）。 2）EJB容器

管理Java EE应用程序中企业Bean的运行。企业Bean和它们的容器在Java EE服务其中运行。 3）Web容器

管理JAVA EE应用程序中JSP页面和Servlet组件的运行。Web组件和容器也在JAVA EE服务其中运行。

4）Application client container（应用程序客户端容器）

管理应用程序客户端组件的运行。应用程序客户端和它的容器运行在客户机。

5）Applet container（Applet容器）

39

管理Applet的运行。由在客户端运行的浏览器和Java插件组成。 ? EJB

1、概念

企业级JavaBean（Enterprise JavaBean, EJB）是一个用来构筑企业级应用的服务器端可被管理组件。

Java企业版API（Java Enterprise Edition）中提供了对EJB的规范。EJB是一个封装有某个应用程序之业务逻辑服务器端组件。EJB最早于1997年由IBM提出，旋即被太阳微系统采用并形成标准（EJB 1.0 和EJB 1.1）。其后在Java社区进程（Java Community Process）支持下陆续有一些JSR被制订来定义新的EJB标准，分别是JSR 19 (EJB 2.0), JSR 153 (EJB 2.1) 以及最新的JSR 220 (EJB 3.0)。

EJB规范的目的在于为企业及应用开发人员实现后台业务提供一个标准方式，从而解决一些此前总是在作业过程中总是重复发生的问题。EJB以一个标准方式自动处理了诸如数据持久化，事务集成，安全对策等不同应用的共有问题，使得软件开发人员可以专注于程序的特定需求而不再饱受那些非业务元素的困扰。

据此，EJB规范明确了一个应用服务器应当支持的中间管理细目，包括： 1）数据持久化 ； 2）事务处理 ； 3）并发控制 ；

4）基于JMS的事件驱动 ； 5）基于JNDI的名字和空间管理 ； 6）基于JCE和JAAS的安全管理 ； 7）应用服务器端的软件组件部署； 8）使用RMI-IIOP协议的远程过程调用； 9）将业务方法暴露为Web服务；

此外，EJB定义文档还指定了EJB容器和各EJB的角色定位，以及如何将EJB部署至EJB容器当中。

2、历史：从拥抱到抛弃

由于IBM和Sun Microsystems等EJB提倡者力推其前景，起初一些大公司

40

纷纷采用EJB部署他们的系统。然而随后各种问题便接踵而至，对EJB的恶评短时间内激增。对于初学者，EJB的API显得太过困难；对于许多程序员来说，书写那些必须抛出特定异常的接口并将bean类作为抽象类实现的做法既不直观也不正常。当然，EJB所被赋予的使命，如对象关系映射和事务管理确实有其天然复杂性，但其API之复杂还是令开发人员们觉得望而却步，一些人开始怀疑EJB除了引入了复杂的实现手段以外似乎并未带来什么实际好处。

另外，实际运用中被发现，如果使用EJB来封装业务逻辑会带来性能上的下降。这是因为，最早的EJB规范只允许客户端通过特定协议（如CORBA）进行远程方法调用来呼出，即使大部分实际应用根本就不需要分布式计算。直到EJB 2.0才引入了本地接口，以支持可以开发不通过网络就能直接本地调用的EJB系统。

尽管如此，EJB的广泛普及仍然为其复杂度所制约。尽管已经有一些高质量的集成开发工具可以协助开发人员通过自动编码解决一部分重复作业，但这并不能降低学习此项技术的难度。另一方面，“草根阶层”的编程爱好者们发起了一场旨在使用 “轻量级”技术以代替复杂的EJB的运动。这些技术包括Hibernate（用于提供数据持久化和对象-关系映射）及Spring框架（用于封装业务逻辑）。尽管它们不像EJB那样有巨头支持，但其在庶民间却更加流行，并且也被一些对EJB深感失望的企业所采用。 重生

EJB规范起初的一个主要价值—对分布式应用进行事务管理—在随后的实践中被一致认为几乎没能派上用场。对于企业级应用来说，Spring和Hibernate等简化框架更加实用。因此，EJB 3.0规范（JSR 220）为了迎合这个趋势相比于其前辈进行了一次激进的大跳跃。受到Spring 影响，EJB 3.0也使用所谓的“传统简单Java对象（POJO）”；同时，支持依赖注入来简化全异系统的集成与配置。Hibernate的创始人Gavin King参与了这一新版规范的制订，并对EJB大加提倡。Hibernate的许多特性也被引入到Java持久化API当中，从而取代原来的实体bean。EJB 3.0规范大幅采用Java注释（annotation）来对代码进行元数据修饰，从而消减了此前EJB编程的冗杂性。

相应地，EJB 3.0几乎成为了一个全新的API，与此前的数版可谓毫无相似度可言。

3、EJB种类

41

EJB容器可以接受三类EJB 1）会话Bean（Session Beans）

2）无状态会话Bean（Stateless Session Beans） 3）有状态会话Bean（Stateful Session Beans） 4）实体Bean（Entity Beans）

5）消息驱动Bean（Message Driven Beans ，MDBs）

无状态会话Bean是一类不包含状态信息的分布式对象，允许来自数个客户端的并发访问。实例变量的内容在前后数次呼出中不被保留（确切地说是不保证保留）。由于不必控制与用户间的对话信息而减少了开销，无状态会话Bean不像有状态会话Bean那样具有资源集约性。举例来说，一个发送邮件的EJB就可被设计为一个无状态会话Bean。在整个会话期，用户只向服务器提交一个动作：发送指定邮件到指定地址。（称为开关行为）

有状态会话Bean是包含状态的分布式对象，即是说，贯穿整个会话它们都要保有客户端信息。举例而言，在一个网上商店进行实施结账很可能就需要一个有状态会话Bean，因为结账是一个多步动作，服务器端必须可以随时了解到用户已经进行到了哪一步。此外，尽管有状态会话Bean的状态信息可被保持，但始终只能同是由一个用户来访问之。

实体Bean是含有持久化状态的分布式对象。这个持久化状态的管理既可以交给Bean自身（Bean-Managed Persistence，BMP），也可以托付于外部机制（Container-Managed Persistence，CMP）。

消息驱动Bean是支持异步行为的分布式对象。它们并不对请求进行当即响应。比方说，某网站用户点击“请通知我更新信息”按钮，将会触发某个MDB将这名用户加入到数据库的希望获得更新信息用户列表中。这个动作就是一个异步的消息驱动过程，因为用户不必等待当时会返回某个结果。MDB的消息源来自Java消息服务（JMS）提供的消息队列或消息主题。自EJB 2.0规范起，JMS被加入进来以允许在容器内部实施事件驱动处理。与其他EJB不同，MDB不存在一个用户视图（如需要用户引用的远程接口），用户也不能通过资源定位获得一个MDB实例。MDB只在后台监听消息源并实施自动处理。

除了上述以外，目前还有一些EJB处于设想阶段，如JSR 86提出了用于在Java EE应用中集成多媒体对象的媒体Bean（Enterprise Media Beans）。

42

3、EJB实行

EJB部署于应用服务器端的EJB容器中。规范给定了EJB与EJB容器之间，以及用户代码与EJB/EJB容器之间的交互方式。对于Java EE API，javax.ejb包定义了EJB类，javax.ejb.spi包定义了EJB容器应当实现的各个接口。

在EJB 2.1和以前的版本中，每个EJB都由一个类和两个接口组成。EJB容器负责创建这个类的实例，接口则供客户端调用。

两个接口分别被称为Home接口和组件接口，负责提供各个EJB远程方法声明。这些EJB远程方法可分成两组：

类方法：由Home接口提供。与特定实例无关，仅负责一些公共内容，比如创建一个新的EJB实例（create方法），或寻找一个已经存在的EJB实例（find方法）等等。

接口方法：由组件接口提供的针对特定实例的业务方法。

EJB容器将为这些接口提供对应的实现类以充当客户远程代理，当客户端调用这个生成的代理类的某个方法时，代理类内部会将此调用的方法和参数封装成一个消息发送给服务器。服务器受到消息后在转发给真实的EJB实例，后者负责执行真正的业务逻辑。 远程通信

EJB规范要求EJB容器能够支持基于RMI-IIOP的EJB访问。EJB既可被任何CORBA应用访问，也能提供Web服务。

4、事务

EJB容器必须支持符合ACID（原子性／一致性／独立性／持久性）特性的容器级事务管理，以及bean内部事务管理。容器级事务需在部署描述符中（EJB应用的配置文件）进行声明。 事件

EJB使用JMS向客户对象发送消息，客户则可以异步地接受这些消息。MDB则接受来自客户端的消息。 命名和目录服务

EJB客户端使用JNDI或CORBA名字服务定位Home接口实现 对象。通过此Home接口，用户还可以寻找，创建或删除实体对象。

5、安全

43

EJB容器对客户端的访问权限负责。 部署EJB

EJB规范还定义了一个跨平台的统一部署机制。部署描述符中定义了关于EJB应用的一切相关内容。文件名通常为ejb-jar.xml。

部署描述符是一个XML文档，负责为该EJB应用中的每一个EJB定义入口。部署描述符的主要内容包括：

1）Home接口名 2）Bean的Java类名 3）Home接口的Java接口名 4）组件接口的Java接口名 5）持久化存储（针对实体Bean） 6）安全策略和角色分配

通常EJB容器提供者还定义了一些额外的XML或其他格式描述文件来强化其容器的功能。他们还同时提供这些描述文件的解读工具类和对Home接口的自动实现类生成。

EJB3.0起开始广泛使用Java注释替代传统的部署描述符ejb-jar.xml。但后者仍然有效。 ? JAAS

Java认证和授权服务（Java Authentication and Authorization Service，简称JAAS）是一个Java以用户为中心的安全框架，作为Java以代码为中心的安全的补充。自Java运行环境（JRE） 1.4起，JAAS就被集成到JRE，而之前是作为一个扩展库由Sun公司提供的。 1、JAXR

JAXR（Java API for XML Registries 简称JAXR）是为Java平台上的应用程序定义的API，用以访问不同种类的元数据注册中心并进行交互。JAXR API是在JCP下开发的，代号JSR 93。

JAXR提供了一种统一和标准的Java API，用于访问不同类型的基于XML的元数据注册中心。JAXR目前实现支持ebXML Registry2.0版和UDDI2.0版。未来可以支持更多的类似的注册中心。JAXR为客户端提供了API，与XML注册中心进行交互，同时为服务中心提供者提供了服务提供者接口（SPI），这样，注册中

44

心的实现是可插拔的。JAXR API将应用代码与下层的注册中心机制相隔离。当编写基于JAXR的客户端浏览和操作注册中心时，当注册中心更换时，比如从UDDI更换为ebXML，代码不需要进行修改。 2、JAVA EE连接器架构

JAVA EE 连接器架构（JAVA EE Connector Architecture，JCA，J2C，J2CA）是基于Java的连接应用服务器和企业信息系统（EIS）的技术解决方案，作为企业应用集成 (EAI)解决方案的一部分。就像JDBC专门用于连接JAVA EE应用和数据库，JCA是一种连接legacy system（包括数据库）的更通用的体系架构。

在JAVA EE连接器结构中定义了连接器（也称为资源适配器）和应用服务器之间的契约，以及客户端和连接器之间的契约。前者通过服务提供者接口定义，后者通过客户端调用接口定义。 3、Java数据库连接

Java数据库连接，（Java Database Connectivity，简称JDBC）是Java语言中用来规范客户端程序如何来访问数据库的应用程序接口，提供了诸如查询和更新数据库中数据的方法。 4、Java消息服务

Java消息服务（Java Message Service，JMS）应用程序接口是一个Java平台中关于面向消息中间件（MOM）的API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。Java消息服务是一个与具体平台无关的API，绝大多数MOM提供商都对JMS提供支持。

Java消息服务的规范包括两种消息模式，点对点和发布者／订阅者。许多提供商支持这一通用框架因此，程序员可以在他们的分布式软件中实现面向消息的操作，这些操作将具有不同面向消息中间件产品的可移植性。

Java消息服务支持同步和异步的消息处理，在某些场景下，异步消息是必要的；在其他场景下，异步消息比同步消息操作更加便利。

Java消息服务支持面向事件的方法接收消息，事件驱动的程序设计现在被广泛认为是一种富有成效的程序设计范例，程序员们都相当熟悉。

在是应用系统开发，Java消息服务可以推迟选择面对消息中间件产品，也可以在不同的面对消息中间件切换。 ? JMX

45

JMX（Java Management Extensions，即Java管理扩展）是Java平台上为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议，灵活的开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。 ? JSP

JSP（全称JavaServer Pages）是由Sun Microsystems公司倡导和许多公司参与共同建立的一种使软件开发者可以响应客户端请求，而动态生成HTML、XML或其他格式文档的Web网页的技术标准。JSP技术是以Java语言作为脚本语言的，JSP网页为整个服务器端的Java库单元提供了一个接口来服务于HTTP的应用程序。

JSP使Java代码和特定的预定义动作可以嵌入到静态页面中。JSP句法增加了被称为JSP动作的XML标签，它们用来调用内建功能。另外，可以创建JSP标签库，然后像使用标准HTML或XML标签一样使用它们。标签库提供了一种和平台无关的扩展服务器性能的方法。

JSP被JSP编译器编译成Java Servlets。一个JSP编译器可以把JSP编译成JAVA代码写的servlet然后再由JAVA编译器来编译成机器码，也可以直接编译成二进制码。 ? Servlet

Servlet(Server Applet)，全称Java Servlet，未有中文译文。是用Java编写的服务器端程序。其主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口，广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类，一般情况下，人们将Servlet理解为后者。

Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从实现上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。

最早支持Servlet标准的是JavaSoft的Java Web Server。此后，一些其它的基于Java的Web服务器开始支持标准的Servlet。 ? JSF

JavaServer Faces，新一代的Java Web应用技术标准，吸收了很多Java Servlet、JavaServer Pages（JSP）以及其他的Web应用框架的特性。JSF为Web

46

应用开发定义了一个事件驱动的、基于组件的模型。 Web服务介绍

Web服务（Web service）是一种面向服务的架构的技术，通过标准的Web协议提供服务，目的是保证不同平台的应用服务可以互操作。

根据W3C的定义，Web服务（Web service）应当是一个软件系统，用以支持网络间不同机器的互动操作。网络服务通常是许多应用程序接口（API）所组成的，它们通过网络，例如国际互联网（Internet）的远程服务器端，执行客户所提交服务的请求。

尽管W3C的定义涵盖诸多相异且无法介分的系统，不过通常我们指有关于主从式架构（Client-server）之间根据SOAP协议进行传递XML格式消息。无论定义还是实现，WEB服务过程中会由服务器提供一个机器可读的描述（通常基于WSDL）以辨识服务器所提供的WEB服务。另外，虽然WSDL不是SOAP服务端点的必要条件，但目前基于Java的主流WEB服务开发框架往往需要WSDL实现客户端的源代码生成。一些工业标准化组织，比如WS-I，就在WEB服务定义中强制包含SOAP和WSDL。 核心定义

考虑到并没某个独立文档包含一切相关内容，可采用模块化的方式给出对WEB服务的描述，但不能给出一个“绝对全面和准确”的定义。受外部环境和实现技术影响，各方给出的核心定义可能稍有出入，但通常包括： ? SOAP

一个基于XML的可扩展消息信封格式，需同时绑定一个传输用协议。这个协议通常是HTTP或HTTPS，但也可能是SMTP或XMPP。 ? WSDL

一个XML格式文档，用以描述服务端口访问方式和使用协议的细节。通常用来辅助生成服务器和客户端代码及配置信息。 ? UDDI

一个用来发布和搜索WEB服务的协议，应用程序可借由此协议在设计或运行时找到目标WEB服务。

这些标准由这些组织制订：W3C负责XML、SOAP及WSDL；OASIS负责UDDI。 协议集：

47

为提高WEB服务间的互操作能力，WS-I还特别发布了WEB服务协议集（Profile）。协议集包含了一系列特定版本的核心定义（诸如SOAP和WSDL），以及对其使用上的限制与约束。WS-I还发布了用于部署协议集兼容WEB服务的测试工具及相关用例。 WS-系列追加定义

为扩展WEB服务能力，一些新的标准已经或正在被开发。这些标准通常被冠以WS字头（Web Service的简称），以下是一个WS系列追加标准的不完全列表： WS安全（WS-Security） 定义了如何在SOAP中使用XML加密或XML签名来保护消息传递。可作为HTTPS保护的一种替代或扩充。 WS信赖性（WS-Reliability） 一个来自OASIS的标准协议，用来提供可信赖的WEB服务间消息传递。 WS可信赖消息（WS-ReliableMessaging） 同样是一个提供信赖消息的协议，由Microsoft, BEA 和IBM发布。目前OASIS正对其实施标准化工作。 WS寻址（WS-Addressing） 定义了在SOAP消息内描述发送／接收方地址的方式。 WS事务（WS-Transaction） 定义事务处理方式。 一直以来，W3C负责制定了不少WS追加定义，但近来此举开始受到怀疑。一些人呼吁W3C作为网络和语义网构建者应当把精力放在核心网络本身，而不是为WEB服务改换版本。特别是2007年2月的企业级WEB服务论坛上，对W3C不再充当WEB服务定义者的诉求开始表面化。 此外，OASIS对WEB服务扩展实施了许多标准化工作。包括WEB服务资源框架以及WSDM。 使用WEB服务的方式 WEB服务实际上是一组工具，并有多种不同的方法调用之。三种最普遍的手段是：远程过程调用（RPC），面向服务架构（SOA）以及表述性状态转移（REST）。 远程过程调用 48

主条目：远程过程调用 WEB服务提供一个分布式函数或方法接口供用户调用，这是一种比较传统的方式。通常，在WSDL中对RPC接口进行定义（类似于早期的XML-RPC）。 尽管最初的WEB服务广泛采用RPC方式部署，但针对其过于紧密之耦合性的批评声也随之不断。这是因为RPC式WEB服务实质上是利用一个简单的映射，以把用户请求直接转化成为一个特定语言编写的函数或方法。如今，多数服务提供商认定此种方式在未来将难有作为，在他们的推动下，WS-I基本协议集（WS-I Basic Profile）已不再支持远程过程调用。 ? 面向服务架构 现在，业界比较关注的是遵从面向服务架构（Service-oriented architecture，SOA）概念来构筑WEB服务。在面向服务架构中，通讯由消息驱动，而不再是某个动作（方法调用）。这种WEB服务也被称作面向消息的服务。

SOA式WEB服务得到了大部分主要软件供应商以及业界专家的支持和肯定。作为与RPC方式的最大差别，SOA方式更加关注如何去连接服务而不是去特定某个实现的细节。WSDL定义了联络服务的必要内容。

5.5.5 关键技术 5.5.5.1

SOA应用架构

SOA 是一种分布式的软件模型。SOA 的主要组件包括服务、动态发现和消息。服务是能够通过网络访问的可调用例程。服务公开了一个接口契约，它定义了服务的行为以及接受和返回的消息。接口通常在公共注册中心或者目录中发布，并在那里按照所提供的不同服务进行分类，就像电话簿黄页中列出的企业和电话号码一样。客户（服务消费者）能够根据不同的分类特征通过动态查询服务来查找特定的服务。这个过程被称为服务的动态发现。服务消费者或者客户通过消息来消费服务。

SOA也是一种面向业务应用系统的体系架构设计风格，SOA是一种IT应用架构，因此，它是从用户的需求开始的。但是，SOA和其它IT应用架构方法的不同之处在于SOA提供的业务敏捷性。业务敏捷性是指用户对变更快速和有效地进行响应、并且利用变更来得到竞争优势的能力。对架构设计师来说，创建一个业务敏捷的架构意味着创建这样一个IT架构，它可以满足当前还未知的业务需求。

49

SOA的目标是为企业及应用构建以业务驱动服务、以服务驱动技术的系统架构。在系统建设中我们首要的目标就是以SOA的系统设计思想，将SOA和OOAD结合起来，这种方法把所有这些规则中的原理与许多独特的新原理组合起来。这样得到的交叉学科 OOAD 方法使成功地进行 SOA 开发更容易，我们称之为面向服务的分析与设计（Service-Oriented Analysis and Design，SOAD），利用这种方法为系统构建面向服务的环保系统架构，使得系统对业务变化有足够的敏捷性，有利于后期EAI的整合。

5.5.5.2 B/S开发模式

系统将采用浏览器/服务器（Browser/Server，简称B/S）模式开发，B/S开发模式通过浏览器以广域网而非局域网为基础来执行应用程序，整个系统由三部分组成：客户端浏览器、Web服务器与应用服务器、数据库服务器等。其中简单的事务逻辑在客户端浏览器实现，主要的事务逻辑在Web服务器和应用服务器端实现。在这种结构下，不需要其他任何特殊软件，另外对网络也没有特殊要求，用户界面完全通过WWW浏览器实现，不仅直观和易于使用，更主要的是基于浏览器平台的任何应用软件其界面风格一致，从而使用户对操作培训的要求大为下降，软件可操作性大大增强。

针对日常性办公业务以数据操作、信息查询、数据浏览为主，要求操作简单直观、易于维护，因此，数据中心平台将采用B/S架构进行开发。该平台将提供各种数据交互工具，图形数据变更操作、空间分析工具以及各种灵活多样的专题图定制功能以满足各类空间数据处理和数据服务需求。

5.5.5.3 XML技术

基于XML的新一代互联网网管已经成为当今网络管理发展的新趋势，越来越多的设备、服务及平台都宣称支持XML技术。

XML（eXtensible Markup Language，可扩展置标语言）是由W3C（World Wide Web Consortium，互联网联合组织）于1998年2月发布的一种标准，它是一种数据交换格式，允许在不同的系统或应用程序之间交换数据，通过一种网络化的处理机构来遍历数据，每个网络节点存储或处理数据并且将结果传输给相邻的节点。它是一组用于设计数据格式和结构的规则和方法，易于生成便于不同的计算机和应用程序读取的数据文件。

50

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/kivw.html