环境应急管理信息系统的设计与实现

论文摘要

伴随工业进程的不断发展,危险化学品作为工业原料或工业生产废品在种类和数量上出现了急剧增加局面。随之而来的由于危险化学品的使用方式、存储方式以及运输行为的不当,而引起的事故呈不断增加的趋势,给人民生命安全、国家财产和环境构成重大威胁。因此如何应对、减少灾害损失已经成为各国面临的挑战,适应用于处理环境应急突发事件的系统相继建立。但由于现有系统缺乏技术支撑,实际处理能力较差,在环境事件的处理处置和风险防范方面,处于极为被动的地位,致使一些生产、运输等事故由于处理失当进而演变成重大环境污染事故,或在重大污染事件发生后束手无措,贻误了污染防治或控制的最佳时机,最终造成更大损失。同时在处理危化品泄露时,由于其危险性往往不能在现场获得实时数据无法更好地制定有效的应急处理方案,而采用以往应急处理预案不可能达到预想目的,如重新制定新的处理预案就可能耽误救援时间增加不必要的损失。面对上述问题本课题使用信息技术结合GIS技术开发一个基于环境方面专项的应急信息管理软件系统。信息技术的使用可以对存在发生环境事故的风险源建立一套实时的数据信息系统,确保信息的实时性和可靠性,为相应危化品应急处理预案的制定和事故发生时的决策提供参考。若风险源有与之相关联的在线监测系统,在事故发生时使用应急系统调用监测视频即可以得到事故现场数据而避免了在现场发生危险的情况。GIS技术的使用能够在事故发生时给出现场人员最优撤离路线、到达事故现场的最短路径、危化品空气扩散和河流扩散实时模型以及车辆实时动态等直观数据,更好为决策提供参考,将事故危害控制在最少程度。在本课题中主要任务和工作是：在需求分析阶段根据以往的环境应急管理信息系统和环境应急业务流程,确定待开发系统的总体目标和范围,在现有的技术能力水平下给出解决方案。分析和整理所收集到的用户需求,建立一个快速原型,细化待开发软件的需求,确定系统实现的功能和效果,并定义输入和输出接口。系统设计阶段确定软件体系结构,确定每个模块的数据结构和接口、用户界面和算法以及完成系统数据库的设计。程序设计阶段根据系统设计文档完成基础信息模块和响应指挥系统模块的编码开发。测试阶段对单元测试、集成测试、确认测试和系统测试中存在的问题修改编码。维护阶段对相关的规格说明文档和设计文档进行更新和完成知识信息库的填充。系统完成后,作为内蒙古、福建省、广州开发区萝岗区和苏州市环境应急信息管理系统成功上线使用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题任务
• 1.3 个人所完成的工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 系统实现相关技术
• 2.1 理论基础
• 2.1.1 应急管理和环境应急信息系统
• 2.1.2 地理信息系统
• 2.2 技术平台
• 2.2.1 三层体系结构
• 2.2.2 Microsoft .NET
• 2.2.3 SQL Server
• 2.2.4 ArcGIS
• 2.3 开发工具
• 第三章 系统需求分析
• 3.1 需求概述
• 3.2 业务需求
• 3.3 功能需求
• 3.3.1 基础信息维护
• 3.3.2 风险源监管
• 3.3.3 监控预警
• 3.3.4 响应指挥
• 3.3.5 事故上报总结
• 3.3.6 应急培训
• 3.3.7 系统管理
• 3.4 非功能需求
• 3.4.1 性能需求
• 3.4.2 安全性需求
• 3.4.3 可用性需求
• 3.4.4 用户文档
• 3.5 条件与限制
• 3.6 运行环境
• 3.6.1 系统硬件平台
• 3.6.2 系统运行软件环境
• 第四章 系统设计
• 4.1 总体设计
• 4.1.1 系统总体构架
• 4.1.2 系统拓扑结构
• 4.1.3 系统数据流
• 4.1.4 系统软件配置结构
• 4.2 接口设计
• 4.2.1 外部接口
• 4.2.2 内部接口
• 4.3 出错处理设计
• 4.3.1 出错输出信息
• 4.3.2 出错处理对策
• 4.4 数据库设计
• 4.4.1 设计原则
• 4.4.2 数据库ER图
• 4.4.3 环境事故空间数据库
• 4.4.4 环境事故属性数据库
• 4.4.5 多媒体文档数据库
• 第五章 系统实现
• 5.1 系统三层结构实现
• 5.1.1 数据访问层实现
• 5.1.2 业务逻辑层实现
• 5.1.3 业务逻辑层实现
• 5.2 系统界面设计
• 5.3 系统功能实现
• 5.3.1 基础信息维护功能实现
• 5.3.2 响应指挥功能实现
• 第六章 系统测试
• 6.1 应急系统测试概要
• 6.1.1 测试用例设计
• 6.1.2 测试环境与配置
• 6.1.3 测试方法
• 6.2 测试执行情况与记录
• 6.3 缺陷的统计与分析
• 6.3.1 缺陷汇总分析
• 6.3.2 残留缺陷与未解决问题
• 6.4 测试结论
• 第七章 结束语
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 问题和展望
• 参考文献
• 致谢