近年来，随着社会经济的发展，污染源日益增多，环境污染与生态破坏类型日趋复杂，环境污染负荷逐渐增加，环境污染与生态破坏事件、事故时有发生。同时，公众环境意识逐渐增强，各类环境污染投诉纠纷日益频繁，因此环境管理工作量与日俱增，对环境管理的要求也越来越高。现代信息技术日新月异，在此基础上，我国环境质量综合监控信息系统和应急指挥系统的建设已经迫在眉睫，系统的建设将使环境监测更实时、准确、信息丰富、环境监管更科学并为环境监控和行政处罚提供更有效的科学依据。

环境质量综合监控信息系统和应急指挥系统从根本上提高我国各级环保单位环境监控、管理的方式和手段、现场执法应急能力，为实施污染物总量控制提供科学决策依据，促进环境执法的公开性、透明度和社会化；提供社会公众交互界面，提供环境管理信息的发布、查询、反馈及投诉的渠道，优化经济发展环境，增强环境管理工作的科学化、规范化、程序化、系统化、社会化和高效率，推动环境管理向现代化迈进。

在北京市重点建设的石景山环保局环境质量监控中心的一体化GIS应用系统，采用了北京超图地理信息技术有限公司的WebGIS软件平台SuperMap IS.NET，实现了在环境监控信息系统和应急指挥系统的GIS一体化建设和应用。

城市环境质量综合监控和应急指挥系统在软件选型方面，选用了SuperMap IS.NET作为网络地理信息系统开发平台。SuperMap IS.NET采用开放式系统结构设计，基于组件式软件技术进行开发，是一个功能强大的网络地理信息系统开发平台。其特点是采用了先进的XML技术，地图表现能力丰富，使用简单、易于开发；此外，SuperMap IS.NET采用先进的系统设计思路，如多级缓存结构，多台服务器群集；编译执行并直接响应HTTP请求等，具有较好的性能和并发访问能力。系统数据库管理系统（DBMS）选用当前最为流行的大型数据库系统之一的SQL Server 2000。通过SuperMap IS.NET地图引擎提供的空间数据库技术，集成多源数据，并对SQL Server空间数据库进行高效管理，通过Internet实现对GB级影像数据库的快速访问。整个系统采用浏览器（Browse）/服务器（Server）方式，操作系统选用Microsoft Windows 2000 Server。前端应用开发工具选用微软的VS.NET。
    城市环境质量综合监控和应急指挥系统在空间数据库建设方面，建立了覆盖北京市区的1:5万的空间数据库和1：2000的航拍图影像数据库，图层包括市界、区界、行政区划、流域界、河流、湖泊、水库、监测站、污染源、图像监测点、大气、水源、噪音的功能分布等等；

整个系统采用Browse/Server和C/S体系相结合结构，在逻辑上分为三层，这三层包括工作站、GIS平台（Web服务器）、数据库服务器（参见图1）。这种方式又称瘦客户机系统。工作站负责数据结果的显示和用户请求的提交；地图应用服务器和Web服务器负责响应和处理用户的请求；而数据库服务器负责管理数据。所有的地图数据和应用程序都放在服务器端，客户端只是提出请求，所有的响应都在服务器端完成，只需在服务器端进行系统维护即可，因此可大大降低系统的工作量。

图1 系统结构图

（1）应用服务器

应用服务器以主页的方式向用户提供交互信息，实现业务应用。由于动态主页技术和Java编程技术的采用，用户可通过浏览器实现灵活的交互，以获得各种有用的信息。  
（2）Web服务器（GIS平台）

Web服务器主要提供基于WEBGIS电子地图的应用软件的发布、查询、分析等图形服务，它基于WebGIS构建，相关的属性数据可以从数据库服务器获取。
（3）数据库服务器
    数据库服务器主要用来管理所有水质监测站动态监测数据，并提供用户查询与检索。
  地图服务器、Web服务器以及数据库服务器三者可以分别放置到独立的服务器系统也可放在一台服务器上。

系统以WEBGIS为核心，通过建立空间数据库的存储和检索机制，建立基于SuperMap IS.NET的B/S结构的环境质量综合监控和应急指挥系统，系统由环境质量、污染源在线监测、12369信访平台，应急决策等系统组成，通过WEBGIS平台建立环境质量的综合监控、污染事故应急处理指挥平台。建立环境监控GIS系统的空间数据库，环境在线监控信息系统的污染源数据库和危险源数据库基础上建立专家咨询库、案例数据库等，最终形成完整的污染事故应急指挥方案系统。

系统建设的框架如下：

环境质量控制系统 污 染 源 在 线 监 控 系 统 网 络 办 公 管 理 系 统 排 污 费 征 收 管 理 系 统 环 保 GPS 应 急 指 挥 系 统 12369 投 诉 举 报 受 理 系 统 空 气 质 量 在 线 监 控 子 系 统 地 表 水 在 线 监 控 子 系 统 环 境 噪 声 监 控 子 系 统 数据平台 GIS平台 污染源、环境质量数据传输网络

（1）图层显示和信息查询功能

系统可以对河流、行政区划、道路交通、污染源、被监测企业等不同图层进行叠加显示，可以实现图层的放大、缩小、漫游、编辑等图形操作，支持对污染源数据进行图形和属性的双向查询，查询结果在视图上加亮显示。

图 2 基于矢量图

图 3 基于航拍图

图 4 行政区域分布

图 5 水源质量分布

图 6 交通噪音网格功能

（2）空间数据库编辑和查询功能

在编辑方面，支持空间数据库的建立、删除字段、记录、数据修改、派生、数据库删除。

（3）统计图制作功能

系统支持对各种数据库进行柱状图、散点图、饼图、曲线图制作，并且可以进行查询分析。

图 7 统计图制作功能

图7 统计制作功能图

（4）污染源监测分布

（6）污染源扩展模型和应急指挥

（7）功能扩展应用

与视频监控结合，与组态动画监控。