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智慧环保实践
作者：易建军 著
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2019-03-01
ISBN：9787115507358
定价：¥98.00
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内容简介
第一篇讲述了智慧环保概述、智慧环保的支撑技术、智慧环保建设的必要性内容，第二篇讲述了环保物联网的建设、环保云计算平台建设、环境保护地理信息系统.、环境数据中心建设、环境监测在线平台（系统）建设、环境监察移动执法系统建设、污染源自动监控系统建设、环保应急指挥系统建设的内容，第三篇完全通过案例对智慧环保实践进行了解读。
作者简介
主编 易建军 华东理工大学教授、博士生导师，先后入选上海市高校优秀青年教师、上海市浦江人才计划、上海高校特聘教授（东方学者）、全国化工科技工作者，主要研究方向有：机械电子工程、物联网与云计算应用、智慧环保、人工智能等。曾主持多项与智慧环保相关的科技攻关课题，研究成果获省部级科技进步一等奖2项、二等奖4项。副主编 李恒芳 李恒芳，瑞图生态股份公司董事长，中国砌块协会副理事长，工学硕士。曾赴德国留学，曾任兵器第七0研究所分所所长，德国海斯集团驻华首席代表。多年来致力于生态行业，凭借其在行业内突出的成绩，先后被评选为“中华名人成就奖百名杰出人物”“粉煤灰综合利用行业年度风云人物”“2010年全国综合利用科技工作先进个人”。
目录
第一篇 理论篇
第1章 智慧环保概述 3
1.1 环保地位的转变 4
1.1.1 2008年——环保转折年 4
1.1.2 垂直管理——县级环保局不再听令于地方政府 5
1.2 数字环保 5
1.2.1 数字环保 5
1.2.2 数字环保的发展 5
1.2.3 数字环保的研究内容 6
1.2.4 数字环保的应用范围 6
1.2.5 数字环保的实现层次 8
1.3 智慧环保 8
1.3.1 从数字环保发展到智慧环保 8
1.3.2 智慧环保的总体目标 9
1.3.3 智慧环保系统目标 9
1.3.4 智慧环保总体架构 10
1.3.5 智慧环保的优势 12
第2章 智慧环保的支撑技术 17
2.1 物联网技术 18
2.1.1 什么是物联网 18
2.1.2 物联网的体系结构 18
2.1.3 物联网的关键技术 20
2.1.4 物联网发展现状 22
2.1.5 物联网技术在环保中的应用 22
2.2 云计算技术 25
2.2.1 云计算的功能 25
2.2.2 云计算的体系结构 26
2.2.3 云计算架构 27
2.2.4 云计算的服务模式 27
2.2.5 云计算的服务类型 29
2.2.6 云计算平台 29
2.2.7 环保云 30
2.2.8 环保行业云计算模型的构建 31
2.3 地理信息系统（GIS）技术 38
2.3.1 什么是GIS 38
2.3.2 GIS技术在环保中的应用 39
2.3.3 GIS技术在环境保护中的优势 42
2.4 大数据技术 43
2.4.1 何谓大数据 43
2.4.2 大数据在环境保护领域中的应用探究 45
2.5 “天空地”一体化遥感监测技术 48
2.5.1 遥感技术（RS） 48
2.5.2 “天空地”一体化 49
2.6 环境模型模拟技术 54
第3章 智慧环保建设的必要性 55
3.1 我国环境保护事业发展历程 56
3.1.1 第一阶段（1973—1994年）：点源治理、制度建设 56
3.1.2 第二阶段（1994—2004年）：流域整治、强化执法 57
3.1.3 第三阶段（2005年至今）：全防全控、优化增长 59
3.2 我国环境信息化建设的现状与问题 60
3.2.1 管理建设方面 60
3.2.2 基础网络方面 60
3.2.3 应用系统建设方面 60
3.2.4 信息产品服务（持续提升）情况 61
3.2.5 电子政务系统建设（效应凸显）情况 61
3.3 我国环境信息化建设存在的问题 61
3.3.1 网络覆盖能力不能完全满足信息传输与资源共享的需要 61
3.3.2 环境信息资源尚未得到全面有效的开发和共享 62
3.3.3 环境管理核心业务信息化程度还有待提高 62
3.3.4 环境信息标准化建设和整体规划工作亟待加强 62
3.4 实施智慧环保的益处 62
3.4.1 智慧环保的作用 62
3.4.2 系统应用对象获得的益处 63
第二篇 路径篇
第4章 环保物联网的建设 71
4.1 环保物联网概述 72
4.1.1 环保物联网 72
4.1.2 环保物联网应用的总体架构 72
4.2 环保物联网重点应用工程 73
4.2.1 三大应用工程 73
4.2.2 典型应用场景 74
4.2.3 应用工程总体框架设计 75
4.3 环保物联网的总体架构规划 77
4.3.1 环保物联网概念模型 77
4.3.2 环保物联网体系架构 78
4.4 环保物联网标准体系框架 83
第5章 环保云计算平台建设 85
5.1 环保云计算基础设施模式 86
5.2 环保云计算的架构层 87
5.2.1 软件即服务（SaaS） 87
5.2.2 平台即服务（PaaS） 87
5.2.3 基础设施即服务（IaaS） 88
5.3 环保云计算平台建设 88
5.4 环保云数据共享平台建设 88
5.4.1 环保云数据资源中心 89
5.4.2 云数据交换平台 90
第6章 环境保护GIS建设 97
6.1 GIS在环保行业应用概述 98
6.1.1 GIS在环保行业应用的分类和主要研究领域 98
6.1.2 环保GIS的建设目标 98
6.2 环保GIS设计思路与架构 99
6.2.1 环保GIS的设计思路 99
6.2.2 环保GIS的架构 100
6.3 环保GIS的建设内容 100
6.3.1 环境质量监测信息数据库 101
6.3.2 重点污染源数据库 102
6.3.3 污染事故数据库 102
6.3.4 环境遥感数据库 103
6.3.5 元数据库 103
6.4 环境地理信息管理系统的功能设计 104
6.4.1 地图基本操作和查询功能 105
6.4.2 GIS在线监控 107
6.4.3 专题图展示 107
6.4.4 环境信息查询分析 110
6.4.5 地图多媒体显示 112
第7章 环境数据中心建设 113
7.1 环境数据中心定义及建设目标 114
7.1.1 环境数据中心是环境信息资源整合的核心 114
7.1.2 环境数据中心建设的目标 114
7.2 环境数据中心的设计思路 115
7.2.1 提供数据统一存储与管理 116
7.2.2 实现数据统一质量控制 116
7.2.3 确保数据资源高效整合 116
7.2.4 提供统一的环境数据共享服务 117
7.2.5 提供统一的环境地理信息共享服务 117
7.2.6 充分利用现有资源进行数据深挖掘分析 117
7.2.7 建立集中数据发布信息门户 117
7.3 云计算技术构建环境数据中心架构 118
7.3.1 传统数据中心的不足 118
7.3.2 云计算技术构建环境数据中心 119
7.4 环境数据中心建设的内容 122
7.4.1 数据采集 122
7.4.2 数据交换平台 124
7.4.3 数据仓库管理 128
7.4.4 信息服务系统 130
7.4.5 数据查询系统 131
第8章 环境监测在线平台（系统）建设 135
8.1 环境监测在环境保护中起到的重要作用 136
8.1.1 环境监测为环境保护工作指明方向 136
8.1.2 环境监测为环保标准的制订提供依据 136
8.2 环保物联网智能监控平台建设 137
8.2.1 环保物联网监控系统 137
8.2.2 监控系统主要功能 138
8.3 大气污染监测子系统 139
8.3.1 功能需求分析 139
8.3.2 空气在线监测系统 140
8.4 海洋污染监测子系统 140
8.4.1 功能需求分析 140
8.4.2 海洋污染监测的对象和方法 141
8.4.3 海洋在线监测系统 141
8.5 水污染监测子系统 141
8.5.1 功能需求分析 141
8.5.2 水质在线监测系统 142
8.6 生态环境监测子系统 149
8.6.1 功能需求分析 149
8.6.2 生态环境监测子系统 150
8.6.3 生态环境监测网络建设方案 151
8.7 城市环境监测子系统 151
8.7.1 功能需求分析 151
8.7.2 城市环境监测子系统拓扑 151
第1章 智慧环保概述 3
1.1 环保地位的转变 4
1.1.1 2008年——环保转折年 4
1.1.2 垂直管理——县级环保局不再听令于地方政府 5
1.2 数字环保 5
1.2.1 数字环保 5
1.2.2 数字环保的发展 5
1.2.3 数字环保的研究内容 6
1.2.4 数字环保的应用范围 6
1.2.5 数字环保的实现层次 8
1.3 智慧环保 8
1.3.1 从数字环保发展到智慧环保 8
1.3.2 智慧环保的总体目标 9
1.3.3 智慧环保系统目标 9
1.3.4 智慧环保总体架构 10
1.3.5 智慧环保的优势 12
第2章 智慧环保的支撑技术 17
2.1 物联网技术 18
2.1.1 什么是物联网 18
2.1.2 物联网的体系结构 18
2.1.3 物联网的关键技术 20
2.1.4 物联网发展现状 22
2.1.5 物联网技术在环保中的应用 22
2.2 云计算技术 25
2.2.1 云计算的功能 25
2.2.2 云计算的体系结构 26
2.2.3 云计算架构 27
2.2.4 云计算的服务模式 27
2.2.5 云计算的服务类型 29
2.2.6 云计算平台 29
2.2.7 环保云 30
2.2.8 环保行业云计算模型的构建 31
2.3 地理信息系统（GIS）技术 38
2.3.1 什么是GIS 38
2.3.2 GIS技术在环保中的应用 39
2.3.3 GIS技术在环境保护中的优势 42
2.4 大数据技术 43
2.4.1 何谓大数据 43
2.4.2 大数据在环境保护领域中的应用探究 45
2.5 “天空地”一体化遥感监测技术 48
2.5.1 遥感技术（RS） 48
2.5.2 “天空地”一体化 49
2.6 环境模型模拟技术 54
第3章 智慧环保建设的必要性 55
3.1 我国环境保护事业发展历程 56
3.1.1 第一阶段（1973—1994年）：点源治理、制度建设 56
3.1.2 第二阶段（1994—2004年）：流域整治、强化执法 57
3.1.3 第三阶段（2005年至今）：全防全控、优化增长 59
3.2 我国环境信息化建设的现状与问题 60
3.2.1 管理建设方面 60
3.2.2 基础网络方面 60
3.2.3 应用系统建设方面 60
3.2.4 信息产品服务（持续提升）情况 61
3.2.5 电子政务系统建设（效应凸显）情况 61
3.3 我国环境信息化建设存在的问题 61
3.3.1 网络覆盖能力不能完全满足信息传输与资源共享的需要 61
3.3.2 环境信息资源尚未得到全面有效的开发和共享 62
3.3.3 环境管理核心业务信息化程度还有待提高 62
3.3.4 环境信息标准化建设和整体规划工作亟待加强 62
3.4 实施智慧环保的益处 62
3.4.1 智慧环保的作用 62
3.4.2 系统应用对象获得的益处 63
第二篇 路径篇
第4章 环保物联网的建设 71
4.1 环保物联网概述 72
4.1.1 环保物联网 72
4.1.2 环保物联网应用的总体架构 72
4.2 环保物联网重点应用工程 73
4.2.1 三大应用工程 73
4.2.2 典型应用场景 74
4.2.3 应用工程总体框架设计 75
4.3 环保物联网的总体架构规划 77
4.3.1 环保物联网概念模型 77
4.3.2 环保物联网体系架构 78
4.4 环保物联网标准体系框架 83
第5章 环保云计算平台建设 85
5.1 环保云计算基础设施模式 86
5.2 环保云计算的架构层 87
5.2.1 软件即服务（SaaS） 87
5.2.2 平台即服务（PaaS） 87
5.2.3 基础设施即服务（IaaS） 88
5.3 环保云计算平台建设 88
5.4 环保云数据共享平台建设 88
5.4.1 环保云数据资源中心 89
5.4.2 云数据交换平台 90
第6章 环境保护GIS建设 97
6.1 GIS在环保行业应用概述 98
6.1.1 GIS在环保行业应用的分类和主要研究领域 98
6.1.2 环保GIS的建设目标 98
6.2 环保GIS设计思路与架构 99
6.2.1 环保GIS的设计思路 99
6.2.2 环保GIS的架构 100
6.3 环保GIS的建设内容 100
6.3.1 环境质量监测信息数据库 101
6.3.2 重点污染源数据库 102
6.3.3 污染事故数据库 102
6.3.4 环境遥感数据库 103
6.3.5 元数据库 103
6.4 环境地理信息管理系统的功能设计 104
6.4.1 地图基本操作和查询功能 105
6.4.2 GIS在线监控 107
6.4.3 专题图展示 107
6.4.4 环境信息查询分析 110
6.4.5 地图多媒体显示 112
第7章 环境数据中心建设 113
7.1 环境数据中心定义及建设目标 114
7.1.1 环境数据中心是环境信息资源整合的核心 114
7.1.2 环境数据中心建设的目标 114
7.2 环境数据中心的设计思路 115
7.2.1 提供数据统一存储与管理 116
7.2.2 实现数据统一质量控制 116
7.2.3 确保数据资源高效整合 116
7.2.4 提供统一的环境数据共享服务 117
7.2.5 提供统一的环境地理信息共享服务 117
7.2.6 充分利用现有资源进行数据深挖掘分析 117
7.2.7 建立集中数据发布信息门户 117
7.3 云计算技术构建环境数据中心架构 118
7.3.1 传统数据中心的不足 118
7.3.2 云计算技术构建环境数据中心 119
7.4 环境数据中心建设的内容 122
7.4.1 数据采集 122
7.4.2 数据交换平台 124
7.4.3 数据仓库管理 128
7.4.4 信息服务系统 130
7.4.5 数据查询系统 131
第8章 环境监测在线平台（系统）建设 135
8.1 环境监测在环境保护中起到的重要作用 136
8.1.1 环境监测为环境保护工作指明方向 136
8.1.2 环境监测为环保标准的制订提供依据 136
8.2 环保物联网智能监控平台建设 137
8.2.1 环保物联网监控系统 137
8.2.2 监控系统主要功能 138
8.3 大气污染监测子系统 139
8.3.1 功能需求分析 139
8.3.2 空气在线监测系统 140
8.4 海洋污染监测子系统 140
8.4.1 功能需求分析 140
8.4.2 海洋污染监测的对象和方法 141
8.4.3 海洋在线监测系统 141
8.5 水污染监测子系统 141
8.5.1 功能需求分析 141
8.5.2 水质在线监测系统 142
8.6 生态环境监测子系统 149
8.6.1 功能需求分析 149
8.6.2 生态环境监测子系统 150
8.6.3 生态环境监测网络建设方案 151
8.7 城市环境监测子系统 151
8.7.1 功能需求分析 151
8.7.2 城市环境监测子系统拓扑 151
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