物联网与生态环境
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2.3.3 生态环境大数据总体架构

生态环境大数据总体架构为“一个机制、两套体系、三个平台”。一个机制即生态环境大数据管理工作机制,两套体系即组织保障和标准规范体系、统一运维和信息安全体系,三个平台即大数据环保云平台、大数据管理平台和大数据应用平台(见图2-3)。

图2-3 生态环境大数据总体架构

一个机制:生态环境大数据管理工作机制包括数据共享开放、业务协同等工作机制,以及生态环境大数据科学决策、精准监管和公共服务等创新应用机制,促进生态环境大数据形成和应用。

两套体系:组织保障和标准规范体系为大数据建设提供组织机构、人才资金及标准规范等体制保障;统一运维和信息安全体系为大数据系统提供稳定运行与安全可靠等技术保障。

三个平台:生态环境大数据平台分为基础设施层、数据资源层和业务应用层。其中,大数据环保云平台是集约化建设的IT基础设施层,为大数据处理和应用提供统一基础支撑服务;大数据管理平台是数据资源层,为大数据应用提供统一数据采集、分析和处理等支撑服务;大数据应用平台是业务应用层,为大数据在各领域的应用提供综合服务。

生态环境大数据建设的技术架构如图2-4所示,自底向上分为基础层、数据层、支撑层、应用层、展现层,以及组织保障和标准规范体系、统一运维和信息安全体系。

图2-4 生态环境大数据建设的技术架构

1.基础层

基础层以实现资源“按需分配、动态调度”为设计目标,包含云平台、网络资源、计算资源、存储资源、移动资源及物联网。云平台是整个生态环境大数据建设的基础支撑,对计算、存储、网络、安全资源进行池化,实现资源的动态调度与弹性伸缩,为上层提供统一的基础资源服务。网络资源提供网络扩容改造和网络交换的基础支撑,包含电子政务外网(环保专网)、互联网及移动互联网。

2.数据层

数据层是整个生态环境大数据建设的核心,对数据的生命周期(数据来源、数据采集、数据存储、数据分析、数据共享及数据管理等)进行全面说明。数据来源包括环保内部数据、环保外部数据和互联网数据;数据采集结合大数据资源具备的多元异构特征,通过多种数据获取方式保证数据的有效获取;数据存储充分立足现状,以传统关系型数据库和分布式数据库并存的方式,提供多元异构数据存储服务;数据分析一方面实现模型算法库的构建及管理,另一方面结合有效的挖掘工具及人工智能方法,为大数据应用提供数据预处理、数据挖掘建模及数据可视化的全过程服务;数据共享通过资源目录提供全部数据、报表、文档、空间信息、污染源、服务等的共享和智能搜索服务。

3.支撑层

支撑层提供应用支撑服务、移动支撑服务、物联支撑服务,采用业界先进、开放、成熟、稳定、可持续发展的技术,选择与生态环境大数据发展目标一致的功能选项,为跨部门、跨系统的各大数据应用提供“一站式”支撑服务。

4.应用层

应用层以实现生态环境综合决策科学化、监管精准化、公共服务便民化为目标,围绕环境影响评价、重污染天气应急管理、环保举报、“一证式”污染源管理、大数据综合决策分析等大数据应用场景设计相应的大数据应用及移动应用。

5.展现层

展现层实现生态环境大数据应用成果在不同网络条件下的展现和交互。主要展现载体包括电子政务外网门户、互联网门户和移动互联网门户。3类门户服务的对象不同,电子政务外网门户针对生态环境大数据业务应用部门提供服务,互联网门户主要针对社会公众和企业单位及个人提供服务,移动互联网门户主要对移动应用的获取者提供服务。

6.组织保障和标准规范体系

通过组织保障和标准规范体系建设,确保生态环境大数据建设中各环节有章可循、有法可依,促进生态环境大数据建设有序、高效、快速、健康发展。组织保障和标准规范体系设计在生态环境大数据管理工作机制基础上,结合生态环境大数据建设实施工作需求,从总体架构入手,分层梳理标准规范建设需求,对基础层标准、数据层标准、支撑层标准、应用层标准、展现层标准和统一运维和信息安全体系标准进行逐一描述。

7.统一运维和信息安全体系

统一运维和信息安全体系包括安全体系和运行维护体系。其中,安全体系以实现“扩大防御纵深、提高总体防护能力”为设计目标,从环保云平台、大数据管理、大数据应用的安全需求出发,构建3层技术防护体系;运行维护体系以实现“运维对象全生命周期闭环管理”为设计目标,从组织人员、流程制度、技术工具等方面建立一套适合生态环境大数据的IT运维管理体系。