城市水环境调查评估与管理平台

目录

前言

第1章  城市水环境管理平台概述  1

1.1  城市水环境管理现状  1

1.2  城市水环境管理平台发展现状  1

1.3  城市水环境承载力发展现状  2

1.3.1  国外现状  3

1.3.2  国内现状  3

第2章  城市水环境管理平台需求分析  5

2.1  总体功能  5

2.2  业务化管理需求  6

2.2.1  数据中心  6

2.2.2  城市水环境质量评估  6

2.2.3  水环境问题解析  8

2.2.4  城市水环境承载力评估  9

2.2.5  其他业务需求  10

2.3  公众服务需求  10

2.3.1  建设目标  10

2.3.2  具体功能  11

2.4  系统建设需求  12

2.4.1  设计及技术要求  12

2.4.2  网络安全  13

2.4.3  软/硬件要求  13

2.4.4  运行维护需求  14

第3章  城市水环境管理平台总体设计  16

3.1  设计概述  16

3.1.1  设计原则  16

3.1.2  系统技术特点  16

3.2  系统架构设计  18

3.2.1  总体架构  18

3.2.2  系统实现框架  19

3.2.3  系统架构优势  21

3.3  应用系统设计  22

3.3.1  平台设计  22

3.3.2  公众服务应用功能模块  24

3.3.3  业务管理平台功能模块  26

3.4  关键技术说明  29

3.4.1  内容管理技术  29

3.4.2  Web GIS开发技术  30

3.4.3  全文搜索技术  30

3.4.4  XML技术  31

第4章  应用支撑系统设计  32

4.1  应用支撑平台设计  32

4.1.1  站点内容管理平台  32

4.1.2  通用支撑服务平台  36

4.1.3  其他管理平台  37

4.2  数据接口  38

4.2.1  数据结构  38

4.2.2  数据集  40

4.3  安全体系设计  40

4.3.1  总体安全体系  40

4.3.2  总体安全方案  43

4.3.3  安全管理措施  48

4.3.4  分项安全措施  50

4.4  标准化体系设计  51

4.4.1  标准化建设目标  51

4.4.2  总体标准结构  51

4.4.3  平台标准化  53

4.4.4  工作任务  54

4.4.5  标准化建设  55

第5章  城市水环境管理数据调查及数据库建设  56

5.1  技术路线  56

5.2  评估指标体系与基础数据需求  56

5.2.1  城市水体水环境容量  57

5.2.2  水环境压力与支撑力  57

5.2.3  可持续城市水指数  57

5.2.4  城市水环境代谢  58

5.2.5  数据需求  59

5.3  数据来源与调研方法  60

5.3.1  基本原则  60

5.3.2  调查技术路线  60

5.3.3  调查方式  61

5.4  典型城市的数据获取  62

5.5  关键问题与技术需求  68

5.5.1  元数据建设与知识工程  68

5.5.2  城市水环境数据挖掘  68

5.5.3  数据清洗技术  69

5.5.4  城市水环境监测断面优化  70

5.6  初步调查结果  71

5.6.1  全国水资源水环境现状  71

5.6.2  上海水环境现状  72

5.6.3  广州水环境现状  74

5.6.4  重庆水环境现状  75

5.6.5  哈尔滨水环境现状  76

5.6.6  兰州水环境现状  76

5.6.7  清远水环境现状  78

5.6.8  金华水环境现状  79

5.7  平台数据库设计与构建  80

5.7.1  流程设计  80

5.7.2  数据库需求分析  82

5.7.3  数据库概念设计  83

5.7.4  数据库逻辑结构设计  89

第6章  基于物质流代谢的城市水环境问题诊断方法  102

6.1  诊断方法  102

6.1.1  信息采集与分析平台  102

6.1.2  城市污染源空间信息采集  102

6.1.3  城市污染源空间信息清洗  103

6.1.4  城市水污染物排放清单  104

6.1.5  城市物质流健康水平评估（以磷为例）  105

6.2  基于磷物质代谢的城市水环境问题诊断案例  107

6.2.1  研究背景  107

6.2.2  研究方法  108

6.2.3  城市物质代谢分析框架  110

6.2.4  数据来源与参数确定  123

6.2.5  磷代谢结果与特征分析  126

6.2.6  排入水体磷估算  131

6.3  研究结论  133

第7章  城市水环境承载力影响指标  134

7.1  水环境承载力的概念  134

7.1.1  水环境承载力内涵及特征  134

7.1.2  水环境承载机制  136

7.1.3  水环境承载力的影响因素  137

7.1.4  水环境支撑力  140

7.1.5  水环境社会经济压力  141

7.2  水环境承载力评价指标  141

7.2.1  指标体系构建  143

7.2.2  指标因子权重  148

7.3  指标因子获取途径  149

7.3.1  污径比  149

7.3.2  点源污染负荷入河率  149

7.3.3  面源污染负荷入河率  152

7.3.4  地表水达标断面比率  153

7.3.5  生态基流保证率  153

7.3.6  水草林地比例  155

7.3.7  岸带高生态功能用地比例  156

7.3.8  水质达标保证率  156

第8章  城市水环境综合质量评估方法  157

8.1  评估模型概述  157

8.1.1  指标筛选  157

8.1.2  数据预处理  157

8.1.3  指标权重  159

8.1.4  常用评价方法  162

8.2  评估方法  163

8.2.1  指标体系构建  163

8.2.2  评估模型构建  165

8.2.3  城市分级方法构建  168

8.2.4  城市分类方法构建  169

8.3  应用实例  170

8.3.1  参评城市概况及数据说明  170

8.3.2  分级结果与差异分析  172

8.3.3  分类结果与差异分析  183

第9章  城市水环境管理平台模块介绍  186

9.1  平台界面概述  186

9.2  城市水环境综合数据库  187

9.2.1  空间数据  187

9.2.2  基础数据  188

9.2.3  中国省市经济统计年鉴  189

9.2.4  中国城市建设统计年鉴  192

9.2.5  城市水环境承载力调查数据  193

9.3  黑臭水体综合分析  198

9.3.1  黑臭水体清单  198

9.3.2  公众监督  199

9.4  城市水环境质量排名  199

9.5  城市水环境承载力评估  200

9.5.1  水质指数法  200

9.5.2  体系指标法  201

9.6  城市水环境问题解析  202

参考文献  204

第1章城市水环境管理平台概述　　1.1城市水环境管理现状　　水环境管理是指人类基于长期可持续发展的需要而对水环境采取的保护行为，尤其侧重于水质保护、水生态保护，具体表现为水污染防治、水土保持、水污染事故和纠纷处理等活动。水环境管理体制建设是一项复杂的系统工程，即使在发达国家，水环境管理模式也随着认识水平的提高与需求的不断变化处于逐步完善的过程。在国家层面，各国水环境管理模式存在很大差异，归纳起来，包括5种模式：环保部门管理下的集成管理模式（法国和德国）、分散管理模式（英国、中国、加拿大和日本）、水利部门管理下的集成管理模式（俄罗斯和荷兰）、低级别的集成分散管理模式（以色列）、高级别的集成分散管理模式（澳大利亚和印度）。　　根据环境保护机构和流域管理机构发展演变，新中国成立后我国流域水环境管理体制变迁可以划分为四个阶段，即起步阶段（1949～1978年）、转变阶段（1979～1994年）、深化阶段（1995～2005年）、强化阶段（2006年至今）。我国水资源管理与水污染控制分属不同部门管理（图1-1），水量与水能由水利水电部门管理，城市供水与排水则由市政部门管理。生态环境部虽然全面负责水环境保护与管理，但是与其他很多机构存在责权交叉。另外，由于缺乏统一的、更高一级的协调部门，各部门各自为政，较难实现“统一规划、合理布局”。