1.本書是《智慧城市實踐繫列叢書》的40個分冊之一，從服務智慧化、管理智慧化、營銷智慧化，維度培養多樣化復合型人纔。
2.本書列舉了國內外智慧環保的建設成果，能繫統全局了解如何進行智慧環保建設的架構設計、繫統規劃、實現途徑。

主編 易建軍

華東理工大學教授、博士生導師，先後入選上海市高校優秀青年教師、上海市浦江人纔計劃、上海高校特聘教授（東方學者）、全國化工科技工作者，主要研究方向有：機械電子工程、物聯網與雲計算應用、智慧環保、人工智能等。曾主持多項與智慧環保相關的科技攻關課題，研究成果獲省部級科技進步一等獎2項、二等獎4項。

副主編 李恆芳

李恆芳，瑞圖生態股份公司董事長，中國砌塊協會副理事長，工學碩士。曾赴德國留學，曾任兵器第七0研究所分所所長，德國海斯集團駐華首席代表。多年來致力於生態行業，憑借其在行業內突出的成績，先後被評選為“中華名人成就獎百名傑出人物”“粉煤灰綜合利用行業年度風雲人物”“2010年全國綜合利用科技工作先進個人”。

第一篇 理論篇
第1章 智慧環保概述 3
1.1環保地位的轉變 4
1.1.12008年——環保轉折年 4
1.1.2垂直管理——縣級環保局不再聽令於地方政府 5
1.2數字環保 5
1.2.1數字環保 5
1.2.2數字環保的發展 5
1.2.3數字環保的研究內容 6
1.2.4數字環保的應用範圍 6
1.2.5數字環保的實現層次 8
1.3智慧環保 8
1.3.1從數字環保發展到智慧環保 8
1.3.2智慧環保的總體目標 9
1.3.3智慧環保繫統目標 9
1.3.4智慧環保總體架構 10
1.3.5智慧環保的優勢 12
第2章 智慧環保的支撐技術 17
2.1物聯網技術 18
2.1.1什麼是物聯網 18
2.1.2 物聯網的體繫結構 18
2.1.3 物聯網的關鍵技術 20
2.1.4 物聯網發展現狀 22
2.1.5物聯網技術在環保中的應用 22
2.2雲計算技術 25
2.2.1雲計算的功能 25
2.2.2雲計算的體繫結構 26
2.2.3雲計算架構 27
2.2.4雲計算的服務模式 27
2.2.5雲計算的服務類型 29
2.2.6雲計算平臺 29
2.2.7環保雲 30
2.2.8環保行業雲計算模型的構建 31
2.3地理信息繫統（GIS）技術 38
2.3.1什麼是GIS 38
2.3.2GIS技術在環保中的應用 39
2.3.3GIS技術在環境保護中的優勢 42
2.4大數據技術 43
2.4.1何謂大數據 43
2.4.2大數據在環境保護領域中的應用探究 45
2.5“天空地”一體化遙感監測技術 48
2.5.1遙感技術（RS） 48
2.5.2“天空地”一體化 49
2.6環境模型模擬技術 54
第3章 智慧環保建設的必要性 55
3.1我國環境保護事業發展歷程 56
3.1.1第一階段（1973—1994年）：點源治理、制度建設 56
3.1.2第二階段（1994—2004年）：流域整治、強化執法 57
3.1.3第三階段（2005年至今）：全防全控、優化增長 59
3.2我國環境信息化建設的現狀與問題 60
3.2.1管理建設方面 60
3.2.2基礎網絡方面 60
3.2.3應用繫統建設方面 60
3.2.4信息產品服務（持續提升）情況 61
3.2.5電子政務繫統建設（效應凸顯）情況 61
3.3我國環境信息化建設存在的問題 61
3.3.1網絡覆蓋能力不能完全滿足信息傳輸與資源共享的需要 61
3.3.2環境信息資源尚未得到全面有效的開發和共享 62
3.3.3環境管理核心業務信息化程度還有待提高 62
3.3.4環境信息標準化建設和整體規劃工作亟待加強 62
3.4實施智慧環保的益處 62
3.4.1智慧環保的作用 62
3.4.2繫統應用對像獲得的益處 63
第二篇 路徑篇
第4章 環保物聯網的建設 71
4.1環保物聯網概述 72
4.1.1環保物聯網 72
4.1.2環保物聯網應用的總體架構 72
4.2環保物聯網重點應用工程 73
4.2.1三大應用工程 73
4.2.2典型應用場景 74
4.2.3應用工程總體框架設計 75
4.3環保物聯網的總體架構規劃 77
4.3.1環保物聯網概念模型 77
4.3.2環保物聯網體繫架構 78
4.4環保物聯網標準體繫框架 83
第5章 環保雲計算平臺建設 85
5.1環保雲計算基礎設施模式 86
5.2環保雲計算的架構層 87
5.2.1軟件即服務（SaaS） 87
5.2.2平臺即服務（PaaS） 87
5.2.3基礎設施即服務（IaaS） 88
5.3環保雲計算平臺建設 88
5.4環保雲數據共享平臺建設 88
5.4.1環保雲數據資源中心 89
5.4.2雲數據交換平臺 90
第6章 環境保護GIS建設 97
6.1GIS在環保行業應用概述 98
6.1.1GIS在環保行業應用的分類和主要研究領域 98
6.1.2環保GIS的建設目標 98
6.2環保GIS設計思路與架構 99
6.2.1環保GIS的設計思路 99
6.2.2環保GIS的架構 100
6.3環保GIS的建設內容 100
6.3.1環境質量監測信息數據庫 101
6.3.2重點污染源數據庫 102
6.3.3污染事故數據庫 102
6.3.4環境遙感數據庫 103
6.3數據庫 103
6.4環境地理信息管理繫統的功能設計 104
6.4.1地圖基本操作和查詢功能 105
6.4.2GIS在線監控 107
6.4.3專題圖展示 107
6.4.4環境信息查詢分析 110
6.4.5地圖多媒體顯示 112
第7章 環境數據中心建設 113
7.1環境數據中心定義及建設目標 114
7.1.1環境數據中心是環境信息資源整合的核心 114
7.1.2環境數據中心建設的目標 114
7.2環境數據中心的設計思路 115
7.2.1提供數據統一存儲與管理 116
7.2.2實現數據統一質量控制 116
7.2.3確保數據資源高效整合 116
7.2.4提供統一的環境數據共享服務 117
7.2.5提供統一的環境地理信息共享服務 117
7.2.6充分利用現有資源進行數據深挖掘分析 117
7.2.7建立集中數據發布信息門戶 117
7.3雲計算技術構建環境數據中心架構 118
7.3.1傳統數據中心的不足 118
7.3.2雲計算技術構建環境數據中心 119
7.4環境數據中心建設的內容 122
7.4.1數據采集 122
7.4.2數據交換平臺 124
7.4.3數據倉庫管理 128
7.4.4信息服務繫統 130
7.4.5數據查詢繫統 131
第8章 環境監測在線平臺（繫統）建設 135
8.1環境監測在環境保護中起到的重要作用 136
8.1.1環境監測為環境保護工作指明方向 136
8.1.2環境監測為環保標準的制訂提供依據 136
8.2環保物聯網智能監控平臺建設 137
8.2.1環保物聯網監控繫統 137
8.2.2監控繫統主要功能 138
8.3大氣污染監測子繫統 139
8.3.1功能需求分析 139
8.3.2空氣在線監測繫統 140
8.4海洋污染監測子繫統 140
8.4.1功能需求分析 140
8.4.2海洋污染監測的對像和方法 141
8.4.3海洋在線監測繫統 141
8.5水污染監測子繫統 141
8.5.1功能需求分析 141
8.5.2水質在線監測繫統 142
8.6 生態環境監測子繫統 149
8.6.1功能需求分析 149
8.6.2生態環境監測子繫統 150
8.6.3生態環境監測網絡建設方案 151
8.7城市環境監測子繫統 151
8.7.1功能需求分析 151
8.7.2城市環境監測子繫統拓撲 151