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多部門(mén)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系探討

2014-08-14 08:26
關(guān)鍵詞:監(jiān)測(cè)網(wǎng)淮河流域環(huán)境監(jiān)測(cè)

(1.北京鋤禾環(huán)保技術(shù)有限公司,北京 100084;2.北京科技大學(xué),北京 100083;3.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,北京 100012)

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)特征分析

科學(xué)數(shù)據(jù)是指人類社會(huì)科技活動(dòng)所產(chǎn)生的基本數(shù)據(jù),以及按照不同需求而系統(tǒng)加工的數(shù)據(jù)產(chǎn)品和相關(guān)信息[1]。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),我國(guó)開(kāi)展了大量的國(guó)家科技事業(yè)性工作,諸如氣象觀測(cè)、水文觀測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋觀測(cè)、地震監(jiān)測(cè)、地質(zhì)調(diào)查等,積累了海量的科學(xué)數(shù)據(jù)[2,3]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在國(guó)家科技計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)中,約有30%乃至更大的比例用于獲取科學(xué)數(shù)據(jù)[4]。

我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)的獲取和積累當(dāng)前主要靠政府投資完成,包括:政府部門(mén)專項(xiàng)計(jì)劃產(chǎn)出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);國(guó)家各類科技計(jì)劃、專項(xiàng)理論技術(shù)研究產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);科研院所、高等院校專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)及國(guó)際環(huán)境組織所擁有的國(guó)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資源乃至個(gè)人的數(shù)據(jù)資源等。通過(guò)分析“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)”獲取的環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)特征主要包括以下方面:

(1)多部門(mén)?!盎春恿饔颦h(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)”由環(huán)保、衛(wèi)生、水利、農(nóng)業(yè)、建設(shè)等多個(gè)部門(mén)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)組成,監(jiān)測(cè)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)資源分別隸屬于上述不同部門(mén),同一領(lǐng)域內(nèi)部的科學(xué)數(shù)據(jù)資源也分別被不同的部門(mén)或機(jī)構(gòu)所管理,部門(mén)或機(jī)構(gòu)內(nèi)還分別由不同的課題組或科研人員保存、管理。以環(huán)保部門(mén)為例,環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)資源由國(guó)家環(huán)保部門(mén)和有關(guān)直屬單位、地方各級(jí)環(huán)保部門(mén)和下屬單位、項(xiàng)目牽頭單位和項(xiàng)目各參與單位分別采集、管理和維護(hù)。

(2)多目標(biāo)。由于部門(mén)之間的分工不同,環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)的使用目標(biāo)也不相同。如地表水、地下水、飲用水等水質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)流域內(nèi)公眾生活提供參考,為環(huán)保部門(mén)指明工作方向;水位流量數(shù)據(jù)信息為水利部門(mén)防汛抗旱提供指導(dǎo);土壤、農(nóng)作物和農(nóng)業(yè)面源等數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展息息相關(guān)。

(3)多介質(zhì)。數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的描述,而非事物本身,因此數(shù)據(jù)必須借助數(shù)字或符號(hào)才能表現(xiàn)出來(lái),將這些數(shù)字或符號(hào)寄載于某種物體上。因此按存儲(chǔ)介質(zhì)的不同可將環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)分為:紙質(zhì)數(shù)據(jù)、磁帶數(shù)據(jù)、磁盤(pán)數(shù)據(jù)、光盤(pán)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等多種。同時(shí),根據(jù)環(huán)境介質(zhì)的不同,環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)可分為:水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

(4)多指標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)的所屬部門(mén)及目標(biāo)的不同,環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,有不同的指標(biāo)體系。衛(wèi)生部門(mén)有評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo),環(huán)保部門(mén)有環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)和污染物排放指標(biāo)等。

(5)多形式。環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)的來(lái)源不同,決定了數(shù)據(jù)形式多樣性。環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)的來(lái)源有:利用監(jiān)測(cè)站點(diǎn)(點(diǎn))獲取實(shí)際的科學(xué)數(shù)據(jù)(其中包括分布于淮河流域的各類自動(dòng)監(jiān)測(cè)站);利用各種實(shí)驗(yàn)手段獲取數(shù)據(jù)的資源;利用統(tǒng)計(jì)方法獲取科學(xué)數(shù)據(jù)資源;科學(xué)研究活動(dòng)獲取的數(shù)據(jù)資源等。

(6)多尺度?!盎春恿饔颦h(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)”的研究領(lǐng)域包括整個(gè)淮河流域的環(huán)境污染和健康防治問(wèn)題,同時(shí)有所側(cè)重的選取淮河流域4個(gè)省份15個(gè)縣市為主要研究范圍,還對(duì)某些縣市進(jìn)行試點(diǎn)示范研究。因此,多方面的深入研究過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有多尺度特性,既包含整體流域的數(shù)據(jù)資源,又有某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的詳細(xì)數(shù)據(jù)資源。

(7)多模式。我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)已具備了科學(xué)嚴(yán)格的采集、整編、刊印管理模式,但由于“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)”涉及到多個(gè)政府職能部門(mén),各個(gè)職能部門(mén)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的保存和管理規(guī)定不同,管理模式并不統(tǒng)一,彼此之間溝通和協(xié)調(diào)機(jī)制也不健全,造成數(shù)據(jù)資源管理模式多樣,存在科學(xué)數(shù)據(jù)的利用率偏低的現(xiàn)象。

(8)多機(jī)制。各類環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)資源分布于不同行業(yè)的部門(mén)、研究院所和企業(yè)中,散布于科研單位和個(gè)人手中。雖然一些部門(mén)已將分散的、數(shù)據(jù)內(nèi)容多樣的、標(biāo)準(zhǔn)不一致的各類科學(xué)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)客觀、科學(xué)的處理與分析,形成一批能夠直接為科學(xué)研究與其他公益性活動(dòng)利用的數(shù)據(jù)庫(kù),但數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用落后于信息技術(shù)的發(fā)展水平,不同部門(mén)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行機(jī)制多樣,諸多具有代表性的科學(xué)數(shù)據(jù)難以得到有效利用。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2.1 我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享現(xiàn)狀

作為基礎(chǔ)性公益科學(xué)數(shù)據(jù)的重要領(lǐng)域,環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的諸多領(lǐng)域都是不可或缺的重要數(shù)據(jù)資源。環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)資源的采集和積累初步形成了以環(huán)保等多部門(mén)為主體,與科研院所、高等院?;檠a(bǔ)充的格局;專門(mén)的數(shù)據(jù)管理機(jī)構(gòu)(組織)初步建成;國(guó)際間的數(shù)據(jù)合作與交換渠道逐步建立。在科技部的支持下,2004年底,原國(guó)家環(huán)保總局組織啟動(dòng)了“環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與共享”項(xiàng)目,環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享作為環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系的有機(jī)組成部分,已逐步形成了涉及土壤、河流、湖庫(kù)、海水浴場(chǎng)、空氣質(zhì)量、生態(tài)等分類的科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)體系。2006年,原國(guó)家環(huán)保總局明確提出了依托“金環(huán)工程”總體框架,建設(shè)國(guó)家環(huán)境保護(hù)科技資源信息共享平臺(tái),形成包括環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)在內(nèi)的共享機(jī)制和硬件支持環(huán)境[5]。

然而長(zhǎng)期以來(lái),由于國(guó)家信息共享的法規(guī)體系尚不健全,全社會(huì)也尚未形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享的良好機(jī)制,再加上國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享工作的投入相對(duì)不足,客觀上造成環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)能力低下,數(shù)據(jù)共享工作沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

由于類似上述問(wèn)題的存在,“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)”的各個(gè)部門(mén)雖然已經(jīng)積累并且還將大量積累各種數(shù)據(jù),但是這些數(shù)據(jù)還不能充分滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門(mén)、科學(xué)家以及社會(huì)公眾的需求,其中最薄弱環(huán)節(jié)就是缺乏有效的數(shù)據(jù)共享與服務(wù)技術(shù)體系和服務(wù)機(jī)制。盡管已基本制定了項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理辦法,并建立了一定的技術(shù)和非技術(shù)基礎(chǔ),但還遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)家發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和科學(xué)研究對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)的需求。

2.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享存在的問(wèn)題

以“淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)”的數(shù)據(jù)共享情況為例,目前存在幾個(gè)突出的問(wèn)題有:

(1)由于環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)具有多部門(mén)、多尺度的特征,數(shù)據(jù)通過(guò)環(huán)保、衛(wèi)生、水利等多個(gè)行業(yè)、部門(mén)獲取,數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一管理,缺乏國(guó)家層次的宏觀管理和協(xié)調(diào),導(dǎo)致科學(xué)數(shù)據(jù)一直散存在科學(xué)家和科研單位手中,難以充分發(fā)揮作用,造成數(shù)據(jù)的閑置和浪費(fèi);

(2)部門(mén)之間的環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)管理運(yùn)行模式各不相同,各部門(mén)擁有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基本上是由建設(shè)單位自行收集、整理、加工、開(kāi)發(fā)而成,由于其數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是自建自用,又沒(méi)有足夠的經(jīng)費(fèi)投入,使得這些數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模小,內(nèi)容不全面,而且數(shù)據(jù)的更新維護(hù)得不到有效保證,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,缺乏規(guī)?;?,缺乏面向科技界、面向社會(huì)的數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái),嚴(yán)重制約了數(shù)據(jù)的有效共享;

(3)缺乏共享政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。目前,我國(guó)科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用與共享方面的政策法規(guī)嚴(yán)重缺乏,沒(méi)有相應(yīng)的法規(guī)要求占有國(guó)有科技數(shù)據(jù)資源的單位或個(gè)人,必須同時(shí)承擔(dān)共享的責(zé)任和義務(wù),確??萍假Y源的保值、增值,因此科研單位普遍缺乏共享的積極性。另外,由于缺乏完善的科學(xué)數(shù)據(jù)共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),各自產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)堆積形成了諸多的“信息孤島”,無(wú)法形成可共享的數(shù)據(jù)資源。

3 多部門(mén)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系的建立

多部門(mén)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享是以環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)為主要對(duì)象,建立以共享服務(wù)為目標(biāo)的一整套環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享政策法規(guī)、共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、共享服務(wù)機(jī)構(gòu),以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為基礎(chǔ),整合改造現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源,建立科學(xué)數(shù)據(jù)匯交驗(yàn)收、共享服務(wù)機(jī)制,為淮河流域的環(huán)境和健康問(wèn)題改善,為社會(huì)公眾、科學(xué)研究和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供全面的環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

總體來(lái)說(shuō),多部門(mén)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享是一個(gè)完整的體系,涉及到數(shù)據(jù)資源到政策標(biāo)準(zhǔn)等各個(gè)方面的問(wèn)題,歸納起來(lái)大體包含5個(gè)基本要素:數(shù)據(jù)資源、共享技術(shù)、組織管理、共享規(guī)則和發(fā)展需求,它們之間相互關(guān)聯(lián),相互作用[6]。淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享要素組成圖參見(jiàn)圖1。

圖1 淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享組成要素

在科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系中,這5個(gè)基本要素密切相關(guān),而組織管理的實(shí)施、數(shù)據(jù)資源的建設(shè)、共享規(guī)則的建立和發(fā)展需求的規(guī)劃最終都需要依托共享技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),依托現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái),建立面向社會(huì)公眾和科學(xué)研究的共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系,完整呈現(xiàn)并提供服務(wù)。因此,構(gòu)建多部門(mén)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享體要以數(shù)據(jù)整合和共享服務(wù)為中心,重點(diǎn)圍繞數(shù)據(jù)共享政策研究、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)、共享平臺(tái)開(kāi)發(fā)等方面開(kāi)展工作。

(1)共享政策是實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)社會(huì)化共享的法律保障,是確保共享工作健康有序開(kāi)展的前提條件。共享政策法規(guī)應(yīng)包括數(shù)據(jù)匯交管理制度、共享服務(wù)的內(nèi)部管理制度、面向社會(huì)的共享服務(wù)承諾制度、科學(xué)數(shù)據(jù)共享分級(jí)分類、數(shù)據(jù)使用許可協(xié)議、成果資料提供利用管理規(guī)定、共享服務(wù)組織和經(jīng)費(fèi)的保障制度等。通過(guò)國(guó)家和行業(yè)制度的建立規(guī)范明確數(shù)據(jù)匯交共享法規(guī),強(qiáng)制各數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門(mén)打破數(shù)據(jù)壁壘,實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)生產(chǎn)收藏到數(shù)據(jù)生產(chǎn)共享服務(wù)的職能轉(zhuǎn)變。目前,淮河環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)初步編制完成了淮河流域癌癥綜合防治項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理辦法。

(2)科學(xué)數(shù)據(jù)共享的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享的技術(shù)保障,是共享體系建設(shè)中的基礎(chǔ)性工作,是規(guī)范數(shù)據(jù)生產(chǎn)、匯交、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)分類和共享服務(wù)技術(shù)性規(guī)范。環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該涵蓋:環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)分類編碼、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)集制作、數(shù)據(jù)匯交格式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、驗(yàn)收及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)等。如淮河流域環(huán)境與健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)可在國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)共享核心元數(shù)據(jù)內(nèi)容和國(guó)家科學(xué)環(huán)境數(shù)據(jù)中心提供的核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,結(jié)合淮河流域環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),制定符合流域特點(diǎn)的科學(xué)數(shù)據(jù)共享核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)科學(xué)數(shù)據(jù)是共享服務(wù)的核心。只有依據(jù)共享技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不同格式、存儲(chǔ)在不同介質(zhì)中的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化加工整理和統(tǒng)計(jì),形成具有統(tǒng)一

元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一分類編碼、統(tǒng)一命名規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)集產(chǎn)品,才能被更多的人共享,實(shí)現(xiàn)其科學(xué)價(jià)值。

(4)共享網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)是滿足不同用戶需求的有效途徑,也是發(fā)展的趨勢(shì)。當(dāng)前國(guó)際上的數(shù)據(jù)共享已在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)條件下進(jìn)行,使得數(shù)據(jù)共享走向提供及時(shí)、內(nèi)容豐富的新形式[7]。通過(guò)采用大規(guī)模商用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),層次化存儲(chǔ)管理技術(shù)和Web技術(shù),構(gòu)建體系基本完整、項(xiàng)目較為齊全、質(zhì)量比較可靠的共享環(huán)境監(jiān)測(cè)資料數(shù)據(jù)庫(kù)和可視化、分布式的環(huán)境監(jiān)測(cè)資料共享網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái),對(duì)共享環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行持久的、實(shí)時(shí)的更新和維護(hù),并為不同用戶提供數(shù)據(jù)的全面查詢、預(yù)覽,按照用戶的級(jí)別和數(shù)據(jù)的分級(jí)分類情況,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線下載、數(shù)據(jù)產(chǎn)品的郵寄分發(fā)、特殊需求的在線訂制等多形式共享服務(wù)。

4 結(jié) 論

當(dāng)前,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享仍處于初級(jí)階段,在理論和技術(shù)上都存在一定的問(wèn)題,要建立多部門(mén)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享機(jī)制還需要多方面得共同努力,使環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)充分發(fā)揮其科學(xué)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。多部門(mén)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享機(jī)制的建立是社會(huì)、行業(yè)信息化發(fā)展的趨勢(shì),也是科技創(chuàng)新的必然選擇。

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