信息系统底层数据库设计与实现1、引言数据库名称：中华人民共和国环境保护部数据中心环境质量地表水信息，由国家环保部建立，主要任务是为环境监测环境评价等部门提供全国的各区域地表水水质等数据信息，为各部门工作提供依据。2、数据分析2.1 数据清单图 1图 1 中包含有如下信息：年份周数、序号、水系、点位名称、河流名称、断面状况、pH、DO(mg/l) 、COD Mn(mg/l)、NH 3-N(mg/l)、本周水质、上周水质、主要污染指标。图 2图 2 中包含有如下信息：折线图（年度 pH、DO、COD/Mn、NH3 N 水质状况、周数） 、序号、周期、pH、DO(mg/l)、COD Mn(mg/l)、NH 3-N(mg/l)、本周水质、上周水质、主要污染指标、发布时间。图 3图 3 中包含有如下信息：年度、流域、点位、年度、周数、本年度有效监测周数、占本年度有效监测周数比例。图 3.1图 3.1 中包含有如下信息：流域、点位、季度、周、本季度有效监测周数、占本季度有效监测周数比例。图 3.2图 3.2 中包含有如下信息：流域、点位、月份、周数、本月有效监测周数、占本月有效监测周数比例。图 4图 4 中包含有如下信息：流域、点位、年度、月份、周数、占本月有效监测周数比例。图 5图 5 中包含有如下信息：流域、点位、月份、浓度有效均值（mg/L） 。图 5.1图 5.1 中包含有如下信息：流域、点位、年度、浓度有效均值（mg/L） 。图 5.2图 5.2 中包含有如下信息：流域、点位、季度、浓度有效均值（mg/L） 。图 5.3图 5.3 中包含有如下信息：折线图（年度 pH、DO、COD/Mn、NH3 N 水质状况、周数） 、序号、周期、pH、DO(mg/l)、COD Mn(mg/l)、NH 3-N(mg/l)、本周水质、上周水质、主要污染指标、发布时间。图 6图 6 中包含有如下信息：流域、点位、年度、III 类和好于 III 类周数及占本年度有效监测周数比例、劣 V 类周数及占本年度有效监测周数比例、 pH*（III 类: 69）周数及占本年度有效监测周数比例。2.2 数据分类表 1X 年 X 周内 X 断面 X 水质分析序号 项目 说明1 序号2 周期3 pH4 DO(mg/l)5 CODMn(mg/l)6 NH3-N(mg/l)7 本周水质 由本表第3、4、5、6项得8 上周水质 由本表第2项和8项得9 主要污染指标10 发布时间表 2表 3全国主要流域重点断面水质自动监测周报序号 项目 说明1 序号2 水系3 点位名称4 断面状况5 pH 由表2第2项和3项得6 DO(mg/l) 由表2第2项和4项得7 CODMn(mg/l) 由表2第2项和5项得8 NH3-N(mg/l) 由表2第2项和6项得9 本周水质 由表2第2项和7项得10 上周水质 由表2第2项和8项得11 主要污染指标 由表2第2项和9项得水质级别年度分析序号 项目 说明1 水质级别2 流域3 点位4 年度5 周数6 本年度有效监测周数7 占本年度有效监测周数比例 由本表第5项除以第6项得水质级别季度分析序号 项目 说明1 水质级别2 流域3 点位4 季度5 周6 本季度有效监测周数7 占本季度有效监测周数比例 由本表第5项除以第6项得表 3.1水质级别按月分析序号 项目 说明1 水质级别2 流域3 点位4 月份5 周数6 本月有效监测周数7 占本月有效监测周数比例 由本表第5项除以第6项得表 3.2表 3.3监测因子按月分析序号 项目 说明1 监测因子2 流域3 点位4 月份5 有效浓度均值表 4水质级别任意时段分析序号 项目 说明1 水质级别2 流域3 点位4 年度5 月份6 周数7 占本月有效监测周数比例监测因子年度分析序号 项目 说明1 监测因子2 流域3 点位4 年度5 浓度有效均值（mg/L）表 4.1监测因子季度分析序号 项目 说明1 监测因子2 流域3 点位4 季度5 浓度有效均值（mg/L）表 4.2监测因子任意时段分析序号 项目 说明1 流域2 断面3 监测因子4 序号5 周期6 pH7 DO(mg/l)8 CODMn(mg/l)9 NH3-N(mg/l)10 本周水质11 上周水质12 主要污染指标13 发布时间表 4.32.3 数据筛选归属信息序号 项目 说明1 编号2 流域3 断面4 点位表 5数字信息序号 项目 说明1 编号2 pH3 DO(mg/l)4 CODMn(mg/l)5 NH3-N(mg/l)5 水温6 浊度7 电导率8 高锰酸盐指数9 总有机碳10 发布时间表 6指标信息序号 项目 说明1 pH I 类标准2 pH II 类标准3 pH III 类标准4 pH IV 类标准5 pH V 类标准6 DO(mg/l) I 类标准7 DO(mg/l) II 类标准8 DO(mg/l) III 类标准9 DO(mg/l) IV 类标准10 DO(mg/l) V 类标准11 CODMn(mg/l) I 类标准12 CODMn(mg/l) II 类标准13 CODMn(mg/l) III 类标准14 CODMn(mg/l) IV 类标准15 CODMn(mg/l) V 类标准16 NH3-N(mg/l) I 类标准17 NH3-N(mg/l) II 类标准18 NH3-N(mg/l) III 类标准19 NH3-N(mg/l) IV 类标准20 NH3-N(mg/l) V 类标准表 72.4 数据关联表 5 和表 6 通过编号进行关联，表 7 数据单独。表 5 中，每个编号对应唯一的点位，每个编号都有对应的表 6 的数据值。表 7 是标准值，以国家标准为准，用以对照表 6 中的各项数值确定水质级别。3、数据库设计逻辑模式设计：依据是需求和约束分析报告、概念模式设计报告、整体概念模式的实体关联图和数据库管理系统的数据模型。目标是保证数据共享，消除结构冗余，实现数据的逻辑独立性，易懂易用性，有利于数据的完整性及安全保密，尽量降低数据库开销。任务是依照数据库管理系统提供的数据模型转换整体概念模式。主要内容包括：关系的集合、关系的属性、主键、次键、外键、域集合、索引及链路等。物理模式设计：依据是需求和约束分析报告、数据库逻辑模式。目标是节约存储空间，使存储冗余极小化，实现数据的物理独立性，保证响应时间，有利于数据的保密和安全，节省存储和运行费用，留有扩展余地。任务包括：确定文件的存储结构；选取存取路径结构，存取算法，次级存取结构；文件作垂直分划和水平分划，确定存储设备，位置和簇集因子；确定数据块规模；确定缓冲区规模；确定数据库存储空间的总规模。3.1 逻辑模式设计归属信息序号 项目 主键1 编号 2 水系3 断面4 点位表 8数字信息序号 项目 主键1 pH2 DO(mg/l)3 CODMn(mg/l)4 NH3-N(mg/l)5 水温6 浊度7 电导率8 高锰酸盐指数9 总有机碳10 发布时间表 9流域 断面 点位 编号pHDO(mg/l)CODMn(mg/l)NH3-N(mg/l)指标信息序号 项目 主键1 pH I 类标准2 pH II 类标准3 pH III 类标准4 pH IV 类标准5 pH V 类标准6 DO(mg/l) I 类标准7 DO(mg/l) II 类标准8 DO(mg/l) III 类标准9 DO(mg/l) IV 类标准10 DO(mg/l) V 类标准11 CODMn(mg/l) I 类标准12 CODMn(mg/l) II 类标准13 CODMn(mg/l) III 类标准14 CODMn(mg/l) IV 类标准15 CODMn(mg/l) V 类标准16 NH3-N(mg/l) I 类标准17 NH3-N(mg/l) II 类标准18 NH3-N(mg/l) III 类标准19 NH3-N(mg/l) IV 类标准20 NH3-N(mg/l) V 类标准表 103.2 物理模式设计序号 字段名 主键 标识符 类型 宽度 小数位数1 编号 numb int 8 02 水系 shuixi varchar 10 03 点位名称 dianwei varchar 20 04 断面状况 duanmian varchar 15 0表 11序号 字段名 主键 标识符 类型 宽度 小数位数1 pH ph Float 5 22 DO(mg/l) do Float 6 23 CODMn(mg/l) cod Float 6 24 NH3-N(mg/l) nhn Float 6 25 水温 Shuiwen numeric 6 06 浊度 Zhuodu numeric 6 27 电导率 Diandao numeric 6 28 高锰酸盐指数 Mn+ numeric 6 29 总有机碳 toc numeric 6 210 发布时间 date datetime 8 0表 12序号 字段名 主键 标识符 类型 宽度 小数位数1 pH I 类标准 Ph1 Float 5 22 pH II 类标准 Ph2 Float 5 23 pH III 类标准 Ph3 Float 5 24 pH IV 类标准 Ph4 Float 5 25 pH V 类标准 Ph5 Float 5 26 DO(mg/l) I 类标准 Do1 Float 6 27 DO(mg/l) II 类标准 Do2 Float 6 28 DO(mg/l) III 类标准 Do3 Float 6 29 DO(mg/l) IV 类标准 Do4 Float 6 210 DO(mg/l) V 类标准 Do5 Float 6 211 CODMn(mg/l) I 类标准 Cod1 Float 6 212 CODMn(mg/l) II 类标准 Cod2 Float 6 213 CODMn(mg/l) III 类标准 Cod3 Float 6 214 CODMn(mg/l) IV 类标准 Cod4 Float 6 215 CODMn(mg/l) V 类标准 Cod5 Float 6 216 NH3-N(mg/l) I 类标准 Nhn1 Float 6 217 NH3-N(mg/l) II 类标准 Nhn2 Float 6 218 NH3-N(mg/l) III 类标准 Nhn3 Float 6 219 NH3-N(mg/l) IV 类标准 Nhn4 Float 6 220 NH3-N(mg/l) V 类标准 Nhn5 Float 6 2表 134、数据库实现该数据库的数据存储可在 SQL Sever2000 中实现，可视化界面及数据库链接可以用 visual basic 编程实现。