水環(huán)境監(jiān)測體系的建構

1、水環(huán)境監(jiān)測體系的建構 1系統(tǒng)總體設計 北京市水產技術推廣站從水產資源和水環(huán)境這兩個基礎支撐條件入手，本著提高漁民收入、保障水產質量安全、提高管理服務水平、促進水產業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的宗旨，結合目前信息化手段和已經有的軟硬件設施，采用oracle數(shù)據(jù)庫，基于b/s（瀏覽器/服務器）模式設計開發(fā)北京市水產資源和水環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)，通過水產資源、水環(huán)境監(jiān)測和信息發(fā)布3大部分的管理，實現(xiàn)對全市水產資源進行系統(tǒng)、科學的管理，對全市水環(huán)境質量進行實時監(jiān)測和預警，并面向不同用戶提供個性化水產信息服務，為水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展提供基礎性的資源支撐條件，為水產技術推廣部門的業(yè)務能力拓展提供全面的支持，最終實現(xiàn)縱觀全局、

2、科學指導、信息管理、資源優(yōu)化、科技服務、漁民致富的目標。 1.1系統(tǒng)框架設計 水產資源和水環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)基于soa架構，采用業(yè)界領先的多層架構設計，架構見圖1，實現(xiàn)了業(yè)務模塊/組件的松藕合。系統(tǒng)總體框架圖中，平臺通用組件包括支撐層組件與應用層組件，包括地理信息管理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)采集與應用集成各部分，形成信息與服務的充分集成與共享。 1.1.1系統(tǒng)支撐層系統(tǒng)支撐層是建立各業(yè)務系統(tǒng)的支撐框架，提供了系統(tǒng)開發(fā)的框架，包括用戶管理、流程調度、報表引擎、數(shù)據(jù)交換等系統(tǒng)構件是水產資源與水環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)了穩(wěn)定性、可維護性、可擴展性和安全性。 1.1.2應用層應用層是建立在數(shù)據(jù)層、支撐層之上的信息管理平

3、臺，針對水產資源與水環(huán)境監(jiān)控所日常工作的需要，主要解決應用問題。同時，通過網絡平臺、數(shù)據(jù)層和支撐層提供的網絡、數(shù)據(jù)和公用基礎性軟件服務，實現(xiàn)應用子系統(tǒng)間以及整個信息管理平臺系統(tǒng)與其他業(yè)務系統(tǒng)的信息共享、業(yè)務協(xié)同和互動。 1.1.3數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層主要實現(xiàn)信息資源的整合、共享和統(tǒng)一管理，為信息流、業(yè)務流和知識流的一體化集成提供數(shù)據(jù)基礎，為機構部門提供信息服務。需要統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標準、分工協(xié)作，建設數(shù)據(jù)庫群，實現(xiàn)信息資源的整合和共享，避免重復建設和標準不統(tǒng)一造成的資源浪費。 1.2系統(tǒng)詳細功能模塊設計 北京市水產資源與水環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)由水產資源管理、水環(huán)境質量監(jiān)測管理、信息發(fā)布3大功能組成。系統(tǒng)功能

4、結構如圖2所示。 1.2.1水產資源管理水產資源管理包括3個模塊：種質資源管理、養(yǎng)殖資源管理、水域資源管理。 1.2.1.1種質資源管理種質資源管理實現(xiàn)對北京市水產養(yǎng)殖種質資源、繁育信息、親本信息、投入品信息4部分的管理，建成北京市水產種質資源庫。其中，種質資源模塊用于管理本區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的種質資源信息，主體用戶為市推廣站，由市級推廣站統(tǒng)一管理，區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、原良種場負責信息填報。繁育信息、親本信息、投入品信息3個模塊實現(xiàn)繁育管理、親本養(yǎng)殖管理、投入品管理的科學化信息化管理，主體用戶為原良種場。1）種質資源：包括原良種信息和品系信息，主要完成原良種和品系的名稱、個體編號、原產國、原產地、分布、數(shù)量、

5、水域環(huán)境、形態(tài)特征、食性、生活習性、保存信息、數(shù)量性狀和繁殖性狀等信息的記錄。對種質資源數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、匯總、分析。根據(jù)時間、地區(qū)、品種等進行統(tǒng)計，實現(xiàn)種質資源信息動態(tài)顯示與分析。統(tǒng)計結果可以顯示為柱狀圖和折線圖。統(tǒng)計結果可以excel表格的形式導出（見圖3）。2）繁育：繁育是對原良種和品系繁育信息的記錄管理，包括對所在地區(qū)、母本名稱、母本編號、母本形態(tài)特征、母本繁殖特性、父本名稱、父本編號、父本形態(tài)特征、父本繁殖特性、受精率、繁殖率、后代生長性狀、形態(tài)特征等的記錄管理。該模塊可對親本名稱、所在地區(qū)對繁育信息進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計結果可以統(tǒng)計圖表的形式進行更直觀的展示，實現(xiàn)對原良種繁育信息的科學管理

6、和分析。3）親本信息：親本信息是對原良種和品系的親本養(yǎng)殖過程信息的記錄管理，包括對親本名稱、性別、個體編號、水域環(huán)境、食性、日采食量、繁殖特性、生長狀況、繁育狀態(tài)、后代生長性狀和后代繁殖性狀等信息記錄管理與維護。4）投入品信息：投入品信息是對種質資源的原良種和品系養(yǎng)殖過程中的投入品進行管理，包括對養(yǎng)殖場名稱、原良種名稱、水域環(huán)境、飼料種類、飼料名稱、飼料生產廠家、用量、魚藥名稱、魚藥廠家、用量和養(yǎng)殖設備狀態(tài)等信息進行記錄管理和維護，可生成月、季、年供給品記錄和報表。 1.2.1.2養(yǎng)殖資源管理養(yǎng)殖資源管理是對全市水產養(yǎng)殖資源進行統(tǒng)一的信息化管理。采用電子地圖的方式，展現(xiàn)全市養(yǎng)殖資源，用戶可以一

7、目了然的掌握各區(qū)縣當前的養(yǎng)殖資源情況。養(yǎng)殖資源管理包括養(yǎng)殖場資源管理、服務機構管理、技術人員管理3個模塊。1）養(yǎng)殖場資源：養(yǎng)殖場資源主要實現(xiàn)對規(guī)模場、生產基地、散養(yǎng)戶、魚塘等行業(yè)內相關場點的基礎信息的采集和管理，可以分別以市、縣、鄉(xiāng)為單位統(tǒng)計，并生成統(tǒng)計報表；采用電子地圖的展現(xiàn)形式實現(xiàn)對養(yǎng)殖場資源數(shù)據(jù)的空間展示。同時可以通過圖形要素查詢屬性信息，如點擊地圖中一個養(yǎng)殖場可以查看該養(yǎng)殖場的養(yǎng)殖場基本情況信息（見圖4）。2）服務機構：服務機構管理實現(xiàn)對全市水產養(yǎng)殖服務機構的記錄管理。包括水產站、防疫站、檢疫站、加工企業(yè)、專業(yè)合作組織、貿易服務中心（批發(fā)市場、農貿市場、超市、早夜市）及專業(yè)協(xié)會等各級服

8、務機構的部門名稱、機構領導、地理位置、聯(lián)系方式和業(yè)務范圍等詳細信息。系統(tǒng)可通過電子地圖對數(shù)據(jù)進行直觀空間展示，可以通過圖形要素查詢屬性信息。3）技術人員：技術人員信息實現(xiàn)對全市水產技術人員的記錄管理，包括對技術人員的基本信息、資質等全方位的管理和調配。主要完成姓名、年齡、性別、身份證號碼、資質認證、所屬單位、職責、業(yè)務范圍及其他相關信息的維護管理。 1.2.1.3水域資源管理水域資源管理是對全市水域資源進行統(tǒng)一的信息化管理。采用電子地圖的方式，展現(xiàn)全市水域資源分布，用戶可以一目了然的查看當前水域資源情況。水域資源管理包括水域資源、水生生物2個模塊。1）水域資源：水域資源是對全市水域資源進行記錄

9、和管理。實現(xiàn)對水域名稱、所在地區(qū)、水深、水體、水質、水流、底基物質和水面面積的記錄管理。同時采用電子地圖的方式對信息進行直觀展示。2）水生生物：水生生物是對全市水生生物信息進行記錄和管理。實現(xiàn)對水生生物名稱、所在地區(qū)、所在水域、水質、數(shù)量、生長狀況、利用開發(fā)現(xiàn)狀等信息進行管理。 2.2.2水環(huán)境監(jiān)測管理水環(huán)境監(jiān)測實現(xiàn)對北京市水源環(huán)境監(jiān)測信息的記錄管理以及分析決策。通過對北京市水環(huán)境質量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的上報、匯總和分析，及時掌握全市水質變化情況，為水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展提供基本保障，同時可以對全市水產養(yǎng)殖環(huán)境的治理和改善、實現(xiàn)水產無公害養(yǎng)殖提供數(shù)據(jù)基礎。系統(tǒng)功能包括水環(huán)境信息上報、信息管理、統(tǒng)計分析、監(jiān)

10、測預警。1）水環(huán)境信息上報：各個區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)據(jù)填報單位，根據(jù)指定的報表，填報當前水環(huán)境數(shù)據(jù)。填報數(shù)據(jù)采用在線實時填報的方式。2）水環(huán)境信息管理：水環(huán)境信息管理是對各單位上報的數(shù)據(jù)進行管理維護。3）監(jiān)測指標統(tǒng)計：監(jiān)測指標統(tǒng)計是對上報的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計、統(tǒng)計圖表等功能。數(shù)據(jù)統(tǒng)計是對各級單位上報的數(shù)據(jù)，按照年度，水源地，監(jiān)測指標等分別進行統(tǒng)計。根據(jù)統(tǒng)計結果，可以生成相應的統(tǒng)計分析圖表，包括柱狀圖和折線圖等（見圖5）。4）監(jiān)測預警：對水環(huán)境信息的某些監(jiān)測指標進行預警。當某一水域的環(huán)境監(jiān)測指標超過某一閾值時，系統(tǒng)進行預警。 1.2.3信息發(fā)布信息發(fā)布是指水資源信息、水環(huán)境信息以及休閑垂釣信

11、息的網絡發(fā)布系統(tǒng)。信息發(fā)布首頁導航欄為首頁、水資源信息、水環(huán)境信息、休閑垂釣。1）信息發(fā)布頁面：信息發(fā)布頁面包括養(yǎng)殖場資源信息公告、水域資源信息公告、水生生物信息公告、水環(huán)境信息公告、休閑垂釣等內容（見圖6）。2）水資源信息：展示養(yǎng)殖場資源、水域資源信息。3）水環(huán)境信息：展示全市水環(huán)境信息。4）休閑垂釣：以網站作為宣傳手段，將北京地區(qū)休閑垂釣的相關攻略展現(xiàn)出來，包括地點、最佳時間、交通、特色、美食、注意事項等內容，方便垂釣愛好者和廣大市民了解。 2系統(tǒng)實現(xiàn) 水產資源管理和水環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)采用b/s模式，選用java為基礎開發(fā)平臺，輔以oracle為后臺數(shù)據(jù)庫，采用電子地圖的展現(xiàn)形式，建成集水

12、產資源管理和水環(huán)境監(jiān)測管理于一體的水產業(yè)務系統(tǒng)，并面向不同用戶提供個性化水產信息服務。oracle數(shù)據(jù)庫是目前數(shù)據(jù)庫業(yè)界應用最為廣泛、安全性最高、技術最為成熟的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可移植性好、使用方便、功能強，oracle技術在支持java技術、soa架構、面向對象等技術方面表現(xiàn)非常優(yōu)秀和卓越，可為北京市水產資源和水環(huán)境監(jiān)測管理提供強大的后臺支持。該系統(tǒng)實現(xiàn)采用的核心技術有：1）soa架構模式：系統(tǒng)的設計采用基于soa架構，以滿足隨需而變的數(shù)據(jù)采集和綜合管理的建設需求，最大限度的提高系統(tǒng)的可用性、擴展性，保護業(yè)主投資。系統(tǒng)的建設基于標準規(guī)范，建立面向農業(yè)信息服務系統(tǒng)的農業(yè)信息數(shù)據(jù)規(guī)范，為系統(tǒng)的廣泛應用

13、與應用示范及集成共享建立了數(shù)據(jù)基礎，采用整體設計、分步實施、重點突破、應用與開發(fā)緊密結合的建設模式。2）異構數(shù)據(jù)處理：集成運用了信息采集、統(tǒng)計分析以及多源異構數(shù)據(jù)處理技術，實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的實時采集、即時匯總和綜合分析，保障了信息數(shù)據(jù)來源的可靠性與可用性。3）多技術輔助決策：綜合利用地理信息技術，集成空間分析處理、快速的信息采集以及準確的空間定位等功能對水產資源和水環(huán)境監(jiān)測及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的有效管理與綜合展示，為北京市水產資源和水環(huán)境管理工作提供有力的決策依據(jù)。 3結論與討論 水產資源與水環(huán)境不僅是水產發(fā)展的基礎，也是水產品質量安全的源頭。本文針對北京市水產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，從水產資源管理和水環(huán)境監(jiān)測入手，以

14、保障水產品質量安全、提高管理服務水平為宗旨，建成一個集水產資源管理和水環(huán)境監(jiān)測于一體的水產業(yè)務系統(tǒng)，該系統(tǒng)將要在北京市16個區(qū)縣進行全面的推廣和應用，一方面將為各級水產技術推廣站提供及時全面的水產資源和水環(huán)境監(jiān)測信息，為北京市水產資源保護和水產品質量安全提供有效措施，加強政府監(jiān)管水平；另一方面，將面向不同用戶提供個信息化水產信息服務，滿足廣大市民對休閑垂釣信息的需求，有利于北京市休閑漁業(yè)的發(fā)展，為水產養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展和轉型升級提供有力支撐。 水產資源管理和水環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)涵蓋了對種質資源、養(yǎng)殖資源、水域資源的管理以及水環(huán)境信息的監(jiān)測、預警，但仍然存在一些不足：1）該系統(tǒng)雖然實現(xiàn)了水環(huán)境信息的監(jiān)測，但仍存在無法徹底解決監(jiān)測信息的真實性和準確性問題；2）水產品質量安全是當今市民關注的熱點