基于移动终端的城市环境信息监测应用平台beta.docx

基于移动终端的城市环境信息监测应用平台beta.docx

《基于移动终端的城市环境信息监测应用平台beta.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于移动终端的城市环境信息监测应用平台beta.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于移动终端的城市环境信息监测应用平台beta

第一部分项目名称

基于移动终端的城市环境信息监测应用平台。

第二部分项目概述

一、项目概述

项目概述（500字之内）：

对项目总体情况的描述，包括采用的关键技术、技术的创新点、权威部门的技术鉴定情况、环保评价等内容。

1）总体目标：

随着城市化进程的加快，城市面临的环境保护压力越来越大，对环境信息的实时获取和监控是环境信息系统建设的重要基础。

长期以来，我国环境保护部门沿用传统的监测与监控手段来获取环境数据，不仅费时费力、工作效率低，而且不能适时准确获取现实性较强的环境因子信息，所以，无法及时掌握生态环境因子的时空变化，难以适应信息化时代的需求。

基于移动终端的城市环境信息监测应用平台的总体目标是可以及时、准确得监测所需环境要素并提供数据分析及相关预警服务。

2）关键技术：

●GIS地理信息系统:

包括地图区域的放大缩小、漫游、定位等基本操作之外，还包括图层的显示，可以显示移动终端站点图层、行政区划图层以及产品演示，还可以查询到移动终端运动的轨迹及轨迹长度。

●数据实时处理:

通过后台实时处理来自传感器等的数据。

●实时监控;实时监控环境的温度、湿度、气压、风向、风速、PM2.5、噪声等要素，并且以表盘、图表等的形式表示出来，方便用户查看。

●数据查询:

选定日期时间，选择特定的条件，数据便可以以表格的形式呈现出来，并且可以导出。

●参数设置:

满足对应权限之后，可以对系统的参数进行相对应的设置。

3）创新点：

移动终端环境检测设备可以在完成定点环境空气质量24小时连续自动监测后方便地移动到新的点位，同时系统也可以作为应急监测系统的一部分纳入环境应急监测系统。

环境监测中心站通过无线方式对监测系统进行实时监控，数据管理和图表生成。

多站点设备，能够实时且全面监测环境，整合所有站点的数据，并且以圆表、图标等形式清晰的展示出来。

拥有手机客户端，基于GIS地理信息，可以定位并且实时显示报警信息，数据查询方便。

移动终端环境监测系统扩展性强，系统程序采用模块化结构，方便功能扩展或屏蔽以及各种传感器的接入。

4）技术鉴定：

目前，环境监测系统已经被相关部门采购使用。

5）环保评价：

本平台属于软件和互联网应用，是政府鼓励发展的项目，无任何环保问题。

二、市场机会概述

市场机会概述（300字之内）：

要从项目产品的先进性及应用发展前景、进入市场机会（如：

市场现实需求处于萌芽、起步、成长、成熟、饱和、衰退阶段）及市场发展空间、团队实施项目的现有能力和发展潜力等方面描述机会。

1.市场切入时机

我国正在大力推进政府职能转变，着力推进政市分开、政企分开、政事分开，以及政府与行业组织、中介机构分开，建设科学高效的行政管理体制。

就环境监测工作而言，同样也面临着如何发挥科研院所、社会团体、企业等市场主体的积极性，进一步提升环境监测工作效率的问题。

在探索中国环保新道路进程中，要保证环境监测市场化道路走得平稳有效，需要在职责界定、制度建立、强化监管等方面做足文章。

2.目前技术：

在已有无线传感网络的基础上，通过GPRS传输，实时采集数据。

基于C/S结构和B/S结构相结合的开发模式，设计并开发了网络话、数字化的基于WebGIS的移动终端环境监测系统。

3.团队的优势：

目前，移动终端环境监测设备广泛应用于突发事件响应、突发性灾害性天气现场监控、生态环境监测、公路、铁路运营及地质灾害监测等多领域的气象观测，市场较为宽阔。

第三部分项目技术与产品（服务）实现

第一章项目技术方案

一、项目总体技术概述

（一）总体技术方案

项目所依据的技术原理（1000字之内）：

本项目集合有效利用3G网络、北斗、GPS全球定位系统、以及GIS地理信息系统资源。

通过技术集成和整合，旨在以此为基点，构建基于移动终端的城市环境监测应用平台，形成一个同意、集中、数字化的城市环境监测系统，有利于提高环境监测水平和经济社会效益。

在整个平台项目中，所依据的技术原理包括：

1）GIS地理信息系统；

2）无线传感器网络；

3）移动无线通讯技术；

4）java平台客户端的开发；

5）互联网网络版平台系统开发；

6）数据库的处理。

主要技术与性能指标（500字之内）：

平台除了符合软件系统通常的稳健性、安全性、高效性、易用性、用户友好性等常规指标外，还需满足如下要求：

1）数据采集；

2）管理系统参数；

3）实时数据查看；

4）图层管理；

5）查询统计；

5）产品演示；

（二）项目创新内容

创新类别

□理论创新□应用创新□技术创新□工艺创新□结构创新

项目创新内容（1200字之内）：

创新内容要根据选择的创新类别，用技术语言按创新点分条目描述，尽可能多用实验数据，要有数据分析、对比。

如果是技术创新，请说明目前一般采用什么技术，申报项目对什么技术进行了创新，；如果是结构创新、工艺创新，需进行新旧结构或工艺对比，并画出新旧结构图和工艺流程图。

本创新主要属于技术创新，具体来说就是

我们的创新表现在以下几个方面：

1.定义以物联网理论为基础，网络技术WEB开发技术进行融合。

开发了安卓手机客户端、网络版移动终端环境监测系统、通信服务及数据处理子系统三个子系统并组成了基于移动终端的城市环境监测应用平台。

2.引入3G网络作为无线传输网络。

开发设计基于3G网络的无线传感器，以以WCDMA技术为突破,3G无线传感器主要实现了玉米生长环境参数的采集和利用WCDMA网络将参数发送至IDC,模块的设计核心是3G无线模块、传感器、单片机的结合设计开发。

3G无线传感的设计很好的解决了远距离数据传输问题。

3.研制了基于移动终端的城市环境检测应用平台系统。

软件采用C/S结构和B/S结构相结合的开发模式，基于移动终端的城市环境检测应用平台系统数据部署在服务器上，提供在线参数监测功能支持、数据查询、实时状态监控以及预警信息的提示。

4.可移动终端主要实现了在移动电话等移动设备上移动监测环境的各个要素。

（三）与项目相关的知识产权情况

权利人相关说明：

申报人或团队使用单位知识产权（申报人为非权利人）的，要逐一说明是否得到了权利人的许可使用（提供许可证明文件为有效）、是否存在股权关系、合作关系等。

二、项目技术开发可行性

（一）项目技术发展现状

国内外相关技术的研究、开发现状的介绍、分析（1200字之内）：

基于移动终端的城市环境监测应用平台系统主要是基于GIS地理信息系统，地理信息系统（GIS）用来表示基于计算机处理地理数据的能力。

GIS不仅包括硬件和软件，也包括用来输入地图和生产地图产品的特殊设备，以及用来连接各种不同元素的通信系统，GIS的硬件和软件的功能如下：

采集和验证；编辑；储存；更新和改变；管理和交换；处理；检索和表示；分析和合并。

GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。

这种能力使GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。

我们当今面临世界的最主要的挑战是——人口过多，环境污染，森林破坏，自然疾病等。

这些都与地理因素有关。

地图制作和地理分析已不是新鲜事，但GIS执行这些任务比传统的手工方法更好更快。

而且，在GIS技术出现之前，只有很少的人具有利用地理信息来帮助做出决定和解决问题的能力。

我国GIS的发展虽然较晚，经历了四个阶段，即起步（1970-1980）、准备（1980-1985）、发展（1985-1995）、产业化（1996以后）阶段。

GIS已在许多部门和领域得到应用，并引起了政府部门的高度重视。

从应用方面看，地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查与结产、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、110报警系统公共汽车调度等方面得到了具体应用。

国内外已有城市测绘地理信息系统或测绘数据库正在运行或建设中。

一批地理信息系统软件已研制开发成功（如GeoSTAR,CityStar,MapGIS等）,一批高等院校已设立了一些与GIS有关的专业或学科，一批专门从事GIS产业活动的高新技术产业相继成立。

些外，还成立了"中国GIS协会"和"中国GPS技术应用协会"等。

我国地理信息系统方面的工作自80年代初开始。

以1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志，在几年的起步发展阶段中，我国地理信息系统在理论探索、硬件配制、软件研制、我国GIS的发展虽然较晚，经历了四个阶段，即起步（1970-1980）、准备（1980-1985）、发展（1985-1995）、产业化（1996以后）阶段。

GIS已在许多部门和领域得到应用，并引起了政府部门的高度重视。

从应用方面看，地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查与结产、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、110报警系统公共汽车调度等方面得到了具体应用。

国内外已有城市测绘地理信息系统或测绘数据库正在运行或建设中。

一批地理信息系统软件已研制开发成功（如GeoSTAR,CityStar,MapGIS等）,一批高等院校已设立了一些与GIS有关的专业或学科，一批专门从事GIS产业活动的高新技术产业相继成立。

些外，还成立了"中国GIS协会"和"中国GPS技术应用协会"等。

我国地理信息系统方面的工作自80年代初开始。

以1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志，在几年的起步发展阶段中，我国地理信息系统在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验研究、局部系统建立、初步应用试验和技术队伍培养等方面都取得了进步，积累了经验，为在全国范围内展开地理信息系统的研究和应用奠定了基础。

GIS是六十年代中期开始发展起来的新技术。

它最初为解决地理问题而起，至今已成为一门涉及测绘学科，环境科学、计算机技术等多学科的交叉学科。

1963年加拿大测量学家R.FTomlinson首先提出了地理信息系统这一术语，并建成世界上第一个GIS（加拿大地理信息系统CGIS），并用于自然资源的管理和规划。

不久，美国哈佛大学提出了较完整的系统软件SYMAP。

这可算是GIS的起步。

进入70年代以后，由于计算机软硬件水平的提高,促使GIS朝着实用方向迅速发展，一些经济发达国家先后建立了许多专业性的GIS，在自然资源管理和规划方面发挥了重大的作用。

如,从1970年到1976年，美国国家地质调查局就建成50多个信息系统。

其他国家如加拿大、德国、瑞典和日本等国了相继发展了自己的GIS。

80年代后兴起的计算机网络技术使地理信息的传输时效得到了极大的提高，它的应用从基础信息管理与规划转向更复杂的实际应用，成为辅助决策的工具，并促进了地理信息产业的形成。

到1995年，市场上有报价的软件已达上千种，并且涌现出了一些有代表性的GIS软件。

地理信息系统的存在与发展已历经30余年。

用户的需要、技术的进步、应用方法论的提高，以及有关组织机构的建立等因素，深深地影响着地理信息系统的发展。

地理信息系统的存在与发展已历经30余年。

用户的需要、技术的进步、应用方法论的提高，以及有关组织机构的建立等因素，深深地影响着地理信息系统的发展。

（二）项目主要研究内容

项目研究开发内容及涉及的关键技术及技术指标描述（1500字之内）：

逐条阐述项目研究开发的主要内容及涉及的关键技术及技术指标。

1.项目目标：

基于移动终端的城市环境监测应用平台系统能够及时、准确的测量出环境的各个要素，并及时提供报警信息、数据查询灵活准确，GIS操作简便快捷。

2.总体框架：

本项目的总体框架如图1所示。

从图1可看出，该框架主要包括三部分：

数据库、移动客户端以及网络应用端、通信服务及数据处理子系统。

图1系统结构图

3.研究内容：

本项目的研究内容主要包括：

GIS信息显示、实时监控、数据查询、参数设置。

3.1GIS信息显示：

包括地图区域的放大缩小、漫游、定位等基本操作之外，还包括图层的显示，可以显示移动终端站点图层、行政区划图层以及产品演示，还可以查询到站点移动终端运动的轨迹及轨迹长度。

3.2实时监控：

实时监控环境的温度、湿度、气压、风向、风速、PM2.5、噪声等要素，并且以表盘、图表等的形式表示出来，方便用户查看。

3.3数据查询：

选定日期时间，选择特定的条件，数据便可以以表格的形式呈现出来，并且可以导出。

3.4参数设置：

满足对应权限之后，可以对系统的参数进行相对应的设置。

4．关键技术及指标：

4.1用户登录及系统退出：

准确率>90%；召回率>90%

4.2实时监控：

准确率>95%；召回率>95%

4.3数据查询：

准确率>95%；召回率>95%

4.4工具栏的展开及收缩：

准确率>95%；召回率>95%

4.5GIS区域显示：

完整，清晰。

（三）项目技术路线描述

项目技术路线描述（1200字之内）：

包括技术原理图、工艺流程图、产品结构图、框架图等。

1.GIS信息显示：

地图数据（影像图、交通图或行政区划图）以金字塔瓦片数据格式存储在服务器端，客户端根据当前视图及当前层级发送http服务请求，地图数据服务系统根据请求返回相应的瓦片数据。

图2地图数据服务系统功能流程

2.后台资料处理系统：

后台资料处理系统运行在服务器端，自动实时地根据新检测到站点数据资料进行相关处理，并将处理后的产品规范存储。

图3后台资料处理系统功能流程

图4站点资料处理模块流程

3.WEB端系统：

前台网络端系统运行在客户端，用于与用户进行交互，主要功能是读取服务端数据并在GIS上显示。

图5前台作业指挥演示系统功能流程

4.用户操作主流程

图6系统程序用户操作主流程

（四）项目技术实现依据

设计思想依据（200字之内）：

包括文献，或专利，或发明等。

本项目的设计依据本团队多年来在自然语言处理，计算语言学，GIS应用，天气数据处理等领域的研究成果，包括如下专利和软件著作权：

1）专利：

《1111》

申请号或专利号：

申请人：

受理日期：

2）软件著作权:

《2222》

受理日期：

受理号：

关键技术实现依据（500字之内）：

包括理论依据、实验依据等

1）整体架构：

基于C/S结构和B/S结构相结合的模式，以每个客户端为一个站点，在集中显示所有站点在网络版中，每个站点收集的数据都被采集到数据库，通过后台处理系统处理数据。

2）GIS信息显示：

地图数据（影像图、交通图或行政区划图）以金字塔瓦片数据格式存储在服务器端，客户端根据当前视图及当前层级发送http服务请求，地图数据服务系统根据请求返回相应的瓦片数据。

3）实时监控:

向接口中输入传感器参数、粒子数等，实时输出温度、湿度、气压、风向、风速、PM2.5、噪声。

4）信息查询；数据储存在服务器中，通过请求显示给客户。

项目技术实现主要面临的风险及应对措施（800字之内）：

分析可能产生的技术风险因素对实现预期目标影响和敏感度，阐述控制风险的应对措施。

1）新的环境要素：

不同的用户需求需求不一致，如果添加新的环境要素，测量并入库，即时显示与查询，则需要系统扩展性强，系统程序需要采用模块化结构，方便功能扩展或屏蔽以及各种传感器的接入。

2）新的功能：

同样需要系统扩展性强，系统程序需要采用模块化结构。

三、项目技术成熟性

项目所处阶段

□论证□研发□中试□批量生产

项目产品销售（服务）情况

□无销售□试销□批量

关键技术成熟性分析（800字之内）：

包括项目产品采用的现有成熟关键技术、已攻克的关键技术、待研究的关键技术，结合关键的实验、生产运用数据情况，分析项目产品技术指标数据稳定性和关键技术成熟程度（尚未成熟、比较成熟、成熟）。

1）成熟关键技术：

●GIS地理信息系统

●数据实时处理

1）已攻克关键技术

●GIS地理信息系统的应用：

成熟

●数据处理技术：

成熟

●界面设计：

比较成熟

●数据的实时接收及发送：

比较成熟

●软件bug修复：

成熟

●极系统功能更拓展：

成熟

2）待攻克关键技术

●提高系统速度，让用户拥有更加完美的体验；

●GIS显示地图区域信息更加及时准确；

●信完善软件的功能，是系统的适用性更强；

项目产品可靠性分析（200字之内）：

介绍提高项目产品可靠性的关键环节所采用的技术原理和措施以及经实验或生产已经达到的指标，分析其可靠性。

1）GIS平台应用：

使用GIS，并使用功能，体验其效果，避免不必要的错误。

2）数据查询：

保证数据的可靠性与真实性，查询与导出无误。

3）客户端：

客户端的可移动性，确保客户端的运行正常，可以实时接收并发送相应数据。

项目产品技术检测情况：

已检测：

填写检测单位、检测意见、检测时间，并附检测意见扫描件。

□已检测□尚未检测

1）已检测：

XXXX，已安装15套；

2）已试用：

YYYY，已安装2套；

3）正在试用：

ZZZZ、MMMM；

第二章项目产品（服务）化

一、项目产品（服务）特性

产品形态

□最终消费产品□工业产品□工业中间产品

□技术服务□其它

产品（服务）用途（200字之内）：

介绍产品（服务）的主要功能、应用领域。

1）主要功能：

对于一个应用领域，该基于移动终端的城市环境监测平台应用系统的功能是：

●实时监控环境中的要素，如温度、湿度、气压、风向、风速、PM2.5、噪声；

●信息查询；

●GIS的缩放、旋转、漫游、定位、图层管理等基本操作功能；

●报警提示；

●实时数据显示。

2）应用领域：

●国家政府机关：

公路、铁路运营、地质灾害监测等、突发性灾害天气现场监控、突发事件响应；

●环保机关：

生态环境监测；

产品（服务）性能比较优势（600字之内）：

介绍产品（服务）与同类产品（服务）比较所具有的产品（服务）性能、指标、功能、价格等方面比较优势。

可以用列表说明。

二、产品（服务）化实施计划

产品（服务）具备进入市场年度

产品能够批量生产年度

产品（服务）化实施计划的具体进度安排、阶段目标及主要工作内容（600字之内）：

1）具体安排进度：

●2014.4-8：

完成安卓客户端基于移动终端的环境监测系统；

●2014.6-8:

完成网络版基于移动终端的环境监测系统；

●2014.6-8：

完成通信服务及数据处理子系统。

2）阶段目标及主要工作内容：

●签约农作物生长环境监测系统：

5家；

●签约地质灾害部门监测系统：

5家；

●签约地方政府系统：

20家；

产品（服务）化拟执行的质量标准类型：

填写具体执行的标准文件名称。

□国际标准□国家标准□地方标准

□行业标准□企业标准□其他

依据软件行业的行业标准。

项目产品（服务）应取得的相关许可认证证书：

填写具体应取得的许可认证证书名称。

为了促进、保障我国信息安全产业的稳定健康发展，国家安全主管部门和行业主管部门通过各类产品资质认证和服务资质认证来规范市场。

管理部门为部分安全产品制定了详细的行业技术标准，相关产品和系统还需要经过严格的测评认证；销售给军工的产品需要通过中国人民解放军信息安全测评认证中心认证。

对于面向某些领域的产品，可能还需要如下许可认证：

1）涉密资质；

2）国防采购资质；

3）政府采购资质。

第四部分项目产品（服务）市场与竞争

第一章市场概述

行业及市场概述（1000字之内）：

简要介绍国内外行业状况、市场容量，要有数据分析、对比。

近年来，国际城市环境监测系统市场发展较为平稳，除美国对城市环境监测系统的需求量较大以外，其次是欧洲国家，对城市环境监测系统的青睐越来越明显；新兴市场如俄罗斯也掀起了对城市环境监测系统的喜爱。

在欧美等国家的带动下，国际城市环境监测系统市场容量不断增长。

截止2011年国际城市环境监测系统市场容量达到了3879亿美元，同比增长7.83%。

2012年在整个国际经济形势下，城市环境监测系统市场有望增长8.79%。

2011年第四季度以来，国内城市环境监测系统市场持续冷淡。

这波冷市行情的出现，是行业自身发展和外部经济环境共振的结果。

一方面，国际经济形势低迷，自2008年金融危机以来，世界经济复苏乏力，主权债务危机阴影不散，新一轮全球经济衰退的风险加剧。

与此同时，国内经济增速放缓，2012年一季度GDP同比仅增长8.1%，创下近三年来新低。

经济放缓，内需乏力，加上长期通胀压力、流动性紧缩以及上游房地产市场持续深度调控等因素共同影响，城市环境监测系统行业经济环境陷入低迷，市场需求受到一定抑制。

我们预计2012年我国城市环境监测系统市场容量增速将有所放缓，增幅为14.08%，市场容量达到522.98亿元。

目前，我国城市环境监测系统市场发展商一般是采取出租场地、部分自营、

全部自营等三种经营模式，其中以出租场地者居多。

经销商手法主要有经销、代理销售、连锁专卖、特许经营。

针对消费者则是提供家装方案。

并协助消费者就地选择家装材料和城市环境监测系统。

项目产品（服务）的市场需求程度（1200字之内）：

分析该产品（服务）市场可接受的容量，国内、外市场在那，主要市场在哪。

通过环境污染事故的监测和污染纠纷的仲裁监测，可以确定环境是否受污染、污染危害程度、受何种污染物污染等，这就为正确处理环境污染事故和污染纠纷提供技术依据。

环境监测的重要性是毋庸置疑的，推向市场是市场化的必然趋势，，市场潜力很大，基于环境监测应用平台也就非要有需求。

　环境保护已经越来越受到各国人民的重视，我国在集中精力发展经济的同时，也将环境保护列为一项基本国策，因此，环境监测设备应用平台的研发与使用也越来越多的受到重视。

但是由于我国环境管理的基础比较薄弱，在资金的投入力度上也还不够大，致使环保产业的现实需求与潜在需求存在较大差距，作为环境保护基础的环境监测仪器仪表设备还远远满足不了发展的需求。

　环境监测设备主要用在环境质量监测和污染源监测等方面。

针对我国的具体国情，环保主要是解决我国水环境、大气环境两个战略性和全局性的大环境生态污染问题。

具体说来，环保仪器仪表的主要需求如下：

（1）环境质量监测。

目前全国环保系统及各部门、行业、企业已建监测站4000多个，从业人员6万多人，还有众多环境科研院所等。

近几年正是环境科学和监测分析仪器、装备更新换代和提高水平时期。

国家环保局计划在在全国装备400多个国家网络监测站；350多个环境信息中心：

100个城市空气地面自动监测系统。

初步计划投资15亿人民币，其中国家投资三分之二，地方投资三分之一。

这不包括行业、地方和企业的监测站能力建设的投资，各部门、各地方根据环境保护任务的需要另有自己的投资计划。

（2）污染源监测：

国家要对全国1.8万个重点污染企业实施主要污染物排放总量控制和消减，以改善环境质量，因此要求1.8万个污染大户要逐步安装在线连续自动监测系统。

成熟的国产仪器系统很少，而需求量比环境质量监测要大得多，主要由污染企业购买。

行业主要是电力、石油化工、建材、冶金、造纸、食品和城市污水处理厂等，潜在的市场有数十亿至数百亿元。

　　（3）遥感遥测仪器仪表：

国家提出环境污染防治与生态环境保护并重的方针，要加强生态环境保护，必须对我国生态环境进行监