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Environment-Monitoring-System/Report/需求定义_v4.md
ChuXun 02a830145e 1
2025-10-25 19:18:43 +08:00

36 KiB
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需求定义文档

1. 项目介绍

1.1 项目背景

环境监测系统（EMS）是为解决城市环境问题而设计的综合性管理平台。随着城市化进程加速，环境污染问题日益凸显，传统的环境问题上报和处理机制存在以下痛点：

  • 流程繁琐：公众发现环境问题后，需要通过多个渠道和部门层层上报，处理流程不透明
  • 响应缓慢：从问题发现到最终解决，往往需要经历漫长的等待时间
  • 缺乏透明度：公众难以了解问题处理进度，无法有效监督
  • 资源分配不合理：缺乏科学的任务分配机制，导致人力资源利用不均衡

本系统旨在通过数字化手段，构建一个连接公众、管理部门和执行人员的环境监测与治理平台，实现环境问题的快速发现、高效处理和全程监督。

1.2 项目目标

  1. 建立闭环管理机制：构建从问题发现、上报、审核、分配、处理到结果反馈的完整闭环流程，确保每个环境问题都能得到妥善解决。
  2. 提高处理效率：通过流程优化和智能算法，缩短环境问题从发现到解决的时间，提高环境治理效率。
  3. 增强公众参与：为公众提供便捷的问题上报渠道，增强公众参与环境治理的积极性和获得感。
  4. 辅助决策分析：通过数据可视化和多维度分析，为管理层提供决策支持，优化资源配置和治理策略。
  5. 提升治理透明度：实现环境问题处理全过程可追踪、可监督，增强政府工作透明度和公信力。

2. 系统分析

2.1 业务痛点分析

  1. 信息孤岛：环境问题信息分散在不同部门和系统中，缺乏统一管理和共享机制。
  2. 流程断裂：传统环境问题处理流程存在多个环节，各环节之间衔接不畅，容易导致问题处理延误或遗漏。
  3. 资源分配不均：缺乏科学的任务分配机制，导致人力资源利用不均衡，部分区域问题积压严重。
  4. 监督机制不足：公众难以了解问题处理进度和结果，缺乏有效的监督渠道。
  5. 数据分析不足：未能充分利用环境问题数据进行趋势分析和预测，难以支持科学决策。

2.2 用户角色分析

环境监测系统涉及五类主要用户角色，每个角色在系统中承担不同的职责：

  1. 公众用户：系统的信息输入端，负责发现和上报环境问题，是系统的主要服务对象。

    • 需求：简单便捷的问题上报方式、透明的处理进度查询
    • 痛点：传统上报渠道繁琐、反馈周期长、处理结果不透明

  2. 网格员：系统的执行端，负责接收任务并前往现场处理环境问题，是系统的核心操作人员。

    • 需求：清晰的任务指派、便捷的结果上报、高效的路径规划
    • 痛点：任务分配不合理、工作量分布不均、缺乏高效导航

  3. 主管：系统的管理端，负责审核反馈、分配任务、审核结果，是系统的关键决策者。

    • 需求：高效的任务管理、智能的人员调配、直观的进度监控
    • 痛点：人工分配任务效率低、缺乏全局视角、绩效评估困难

  4. 管理员：系统的维护端，负责用户管理、权限设置、系统配置等基础支撑工作。

    • 需求：灵活的权限配置、完善的日志审计、便捷的系统维护
    • 痛点：账户管理繁琐、权限控制粗放、系统维护成本高

  5. 决策者：系统的战略端，通过分析系统生成的统计数据和趋势图表，制定环境管理策略和资源分配决策，是系统的最终受益者之一。

    • 需求：多维度的数据分析、直观的可视化展示、科学的决策支持
    • 痛点：数据获取困难、分析维度单一、缺乏预测能力

2.3 用例分析

2.3.1 用例图

以下用例图展示了系统中各角色可以执行的主要操作：

graph TD
    %% 定义角色
    PublicUser["公众用户"]
    GridWorker["网格员"]
    Supervisor["主管"]
    Admin["管理员"]
    DecisionMaker["决策者"]
    
    %% 定义用例
    UC1["注册与登录"]
    UC2["提交环境问题反馈"]
    UC3["查看反馈处理进度"]
    UC4["接收任务通知"]
    UC5["执行任务"]
    UC6["提交处理结果"]
    UC7["审核反馈内容"]
    UC8["分配任务"]
    UC9["审核处理结果"]
    UC10["查看统计数据"]
    UC11["管理用户账户"]
    UC12["配置系统参数"]
    UC13["查看决策仪表盘"]
    UC14["生成分析报告"]
    
    %% 建立关系
    PublicUser --> UC1
    PublicUser --> UC2
    PublicUser --> UC3
    
    GridWorker --> UC1
    GridWorker --> UC4
    GridWorker --> UC5
    GridWorker --> UC6
    
    Supervisor --> UC1
    Supervisor --> UC7
    Supervisor --> UC8
    Supervisor --> UC9
    Supervisor --> UC10
    
    Admin --> UC1
    Admin --> UC10
    Admin --> UC11
    Admin --> UC12
    
    DecisionMaker --> UC1
    DecisionMaker --> UC10
    DecisionMaker --> UC13
    DecisionMaker --> UC14
    
    %% 设置样式
    classDef actor fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
    classDef usecase fill:#ccf,stroke:#33f,stroke-width:1px
    
    class PublicUser,GridWorker,Supervisor,Admin,DecisionMaker actor
    class UC1,UC2,UC3,UC4,UC5,UC6,UC7,UC8,UC9,UC10,UC11,UC12,UC13,UC14 usecase

2.3.2 活动图：反馈提交与处理流程

以下活动图展示了从公众发现环境问题到反馈处理完成的完整业务流程：

stateDiagram-v2
    [*] --> 发现环境问题
    发现环境问题 --> 填写反馈表单
    填写反馈表单 --> 上传图片
    上传图片 --> 标记位置
    标记位置 --> 提交反馈
    提交反馈 --> AI自动审核
    
    state AI自动审核 {
        [*] --> 内容分析
        内容分析 --> 垃圾信息检测
        垃圾信息检测 --> 分类与评级
        分类与评级 --> [*]
    }
    
    AI自动审核 --> 判断AI审核结果
    判断AI审核结果 --> 明显无效: AI拒绝
    判断AI审核结果 --> 需人工确认: 需确认
    
    明显无效 --> 标记为AI_REJECTED
    标记为AI_REJECTED --> 通知提交者
    通知提交者 --> [*]
    
    需人工确认 --> 主管人工审核
    主管人工审核 --> 判断审核结果
    
    判断审核结果 --> 驳回: 不通过
    判断审核结果 --> 通过: 通过
    
    驳回 --> 填写驳回理由
    填写驳回理由 --> 更新状态为REJECTED
    更新状态为REJECTED --> 通知提交者反馈被驳回
    通知提交者反馈被驳回 --> [*]
    
    通过 --> 创建任务
    创建任务 --> 更新反馈状态为PROCESSED
    更新反馈状态为PROCESSED --> 任务分配流程
    任务分配流程 --> [*]

需求定义文档（续）

2.3.3 活动图：任务分配与执行流程

以下活动图展示了从任务创建到完成的完整业务流程：

stateDiagram-v2
    [*] --> 任务创建完成
    任务创建完成 --> 选择分配方式
    
    state 选择分配方式 {
        [*] --> 手动分配
        [*] --> 智能推荐
        
        智能推荐 --> 运行分配算法
        运行分配算法 --> 推荐最佳人选
        推荐最佳人选 --> 确认人选
        
        手动分配 --> 选择特定网格员
        选择特定网格员 --> 确认人选
        
        确认人选 --> [*]
    }
    
    选择分配方式 --> 创建任务分配记录
    创建任务分配记录 --> 更新任务状态为ASSIGNED
    更新任务状态为ASSIGNED --> 通知网格员
    
    通知网格员 --> 网格员接收通知
    网格员接收通知 --> 判断是否接受
    
    判断是否接受 --> 拒绝: 拒绝
    判断是否接受 --> 接受: 接受
    
    拒绝 --> 选择分配方式
    
    接受 --> 更新状态为IN_PROGRESS
    更新状态为IN_PROGRESS --> 获取路径规划
    获取路径规划 --> 前往现场处理
    前往现场处理 --> 记录处理过程
    记录处理过程 --> 上传处理结果
    上传处理结果 --> 提交处理结果
    提交处理结果 --> 更新状态为SUBMITTED
    
    更新状态为SUBMITTED --> 主管审核结果
    主管审核结果 --> 判断结果是否合格
    
    判断结果是否合格 --> 不合格: 不合格
    判断结果是否合格 --> 合格: 合格
    
    不合格 --> 填写原因要求重新处理
    填写原因要求重新处理 --> 获取路径规划
    
    合格 --> 确认任务完成
    确认任务完成 --> 更新任务状态为APPROVED
    更新任务状态为APPROVED --> 更新反馈状态为CLOSED
    更新反馈状态为CLOSED --> 通知反馈提交者
    通知反馈提交者 --> 更新统计数据
    更新统计数据 --> [*]

2.4 系统可行性分析

2.4.1 技术可行性

本系统的技术实现是可行的，主要基于以下分析：

  1. 前端技术：市场上已有成熟的前端框架和组件库，可以快速开发出美观、响应式的Web应用，满足不同设备的访问需求。

  2. 后端技术：现有的后端框架具备高性能、高并发处理能力，能够满足系统的稳定性和扩展性需求。

  3. 地图服务：可以集成成熟的地图API，实现地理位置标记、路径规划等功能，无需从零开发。

  4. AI技术：可以利用现有的自然语言处理和图像识别技术，实现对反馈内容的智能分析和审核。

  5. 数据存储：可采用多种数据存储方案，根据系统规模和性能需求灵活选择。

2.4.2 经济可行性

从经济角度看，本系统的开发和运营是可行的：

  1. 开发成本：可以采用主流开源框架和技术栈，降低开发成本和技术门槛。

  2. 维护成本：通过模块化设计和完善的文档，可以降低后期维护和升级成本。

  3. 投资回报：

    • 提高环境问题处理效率，减少人力资源浪费
    • 降低环境问题带来的经济损失
    • 提升城市环境质量，间接促进经济发展
    • 长期来看具有良好的投资回报

  4. 社会效益：改善城市环境质量，提升居民生活满意度，产生显著的社会效益。

2.4.3 操作可行性

从操作角度看，本系统具有良好的可行性：

  1. 用户接受度：

    • 系统界面设计简洁直观，符合用户习惯
    • 操作流程简化，降低学习成本
    • 移动端支持，满足随时随地使用需求

  2. 培训需求：系统操作简单，只需简单培训即可上手，降低推广和应用门槛。

  3. 业务适应性：系统流程设计符合环境问题处理的实际业务需求，能够无缝融入现有工作流程。

  4. 组织支持：系统实施需要相关部门的协调配合，但总体上不会对现有组织架构产生颠覆性影响。

2.4.4 法律可行性

从法律合规角度看，本系统的实施不存在重大障碍：

  1. 数据隐私：系统设计符合数据保护法规要求，对用户隐私数据进行加密存储和严格权限控制。

  2. 知识产权：系统开发过程中使用的第三方库和组件均可采用开源或获得授权的方式，避免知识产权风险。

  3. 合规性：系统功能和流程设计可以确保符合相关法律法规和行业标准，确保合法合规运营。

3. 功能性需求

3.1 功能层次方框图

以下功能层次图展示了系统的整体功能架构：

flowchart TD
    %% 用户交互层
    subgraph "用户交互层"
        direction LR
        C["公众服务模块\n(问题上报)"]
        H["个人中心模块\n(我的反馈/资料)"]
        D["管理驾驶舱\n(数据决策)"]
    end

    %% 核心业务层
    subgraph "核心业务层"
        direction LR
        AI["AI分析模块\n(内容审核)"]
        E["任务管理模块\n(分配、流转、执行)"]
    end

    %% 应用支撑层
    subgraph "应用支撑层"
        direction LR
        F["网格与地图模块\n(LBS & 寻路)"]
        I["文件服务模块\n(附件存取)"]
    end
    
    %% 基础服务层
    subgraph "基础服务层"
        direction LR
        B["用户与认证模块"]
        G["系统管理模块\n(用户/权限)"]
        J["日志审计模块"]
    end

    %% 定义关系
    C -- "提交反馈" --> AI
    AI -- "分析结果" --> E
    C -- "附件" --> I
    E -- "调用" --> F
    E -- "任务附件" --> I
    E -- "统计数据" --> D
    
    H -- "查询个人数据" --> E
    
    %% 基础服务支撑所有上层模块 (关系隐含)
    G -- "管理" --> B
    
    classDef userLayer fill:#d4f1f9,stroke:#05a8e5;
    classDef coreLayer fill:#ffe6cc,stroke:#f7a128;
    classDef appSupportLayer fill:#d5e8d4,stroke:#82b366;
    classDef baseLayer fill:#e1d5e7,stroke:#9673a6;

    class C,H,D userLayer;
    class AI,E coreLayer;
    class F,I appSupportLayer;
    class B,G,J baseLayer;

需求定义文档（续）

3.2 模块功能概述

模块名称 功能概述
用户与认证模块 负责用户身份验证和权限控制，提供注册、登录、密码重置等功能，确保系统安全性。
反馈管理模块 处理公众提交的环境问题反馈，包括提交、审核、状态追踪和查询统计等功能。
任务管理模块 将审核通过的反馈转化为工作任务，管理任务的分配、执行和完成全流程。
网格与地图模块 提供地理空间的网格化管理，支持路径规划和地图可视化，辅助任务执行。
决策支持模块 通过数据分析和可视化，为管理层提供决策支持，帮助优化资源配置和治理策略。
系统管理模块 提供系统配置、用户管理、权限设置等基础功能，保障系统正常运行。
文件服务模块 处理系统中的文件上传、存储和访问，支持反馈和任务的附件管理。
日志审计模块 记录系统操作日志，支持安全审计和问题追溯，确保系统运行的可追溯性。

4. 整体业务流程

下图描述了从公众发现问题、上报、到平台内部流转、处理、并最终反馈结果的完整闭环业务流程：

flowchart TD
    %% 定义样式
    classDef public fill:#d4f1f9,stroke:#05a8e5,color:#333
    classDef platform fill:#ffe6cc,stroke:#f7a128,color:#333
    classDef worker fill:#d5e8d4,stroke:#82b366,color:#333
    classDef supervisor fill:#e1d5e7,stroke:#9673a6,color:#333
    classDef decision fill:#f8cecc,stroke:#b85450,color:#333
    classDef start_end fill:#f5f5f5,stroke:#666666,color:#333,stroke-width:2px
    
    %% 流程开始
    A([开始]) --> B["[公众端] 发现环境问题"]
    B --> C["[公众端] 提交反馈<br>(标题/描述/图片/位置)"]
    
    %% 平台接收与AI处理
    C --> D["[平台] 接收反馈<br>生成唯一事件ID"]
    D --> E{"[平台] AI自动审核<br>分析内容/分类"}
    
    %% AI审核分支
    E -- "明显无效" --> F1["[平台] 标记为AI_REJECTED"]
    F1 --> F2["[平台] 通知提交者"]
    F2 --> Z1([结束])
    
    E -- "需人工确认" --> G["[主管] 查看反馈详情<br>进行人工审核"]
    
    %% 主管审核分支
    G --> H{"[主管] 审核决定"}
    H -- "驳回" --> I1["[主管] 填写驳回理由"]
    I1 --> I2["[平台] 更新状态为REJECTED"]
    I2 --> I3["[平台] 通知提交者"]
    I3 --> Z2([结束])
    
    %% 审核通过，创建任务
    H -- "通过" --> J1["[主管] 确认反馈有效"]
    J1 --> J2["[平台] 自动创建结构化任务"]
    J2 --> J3["[平台] 更新反馈状态为PROCESSED"]
    
    %% 任务分配
    J3 --> K1{"[主管] 选择分配方式"}
    K1 -- "手动分配" --> K2["[主管] 选择特定网格员"]
    K1 -- "智能推荐" --> K3["[平台] 运行分配算法<br>考虑位置/负载/专长"]
    K3 --> K4["[平台] 推荐最佳人选"]
    K4 --> K2
    K2 --> K5["[平台] 创建任务分配记录<br>更新任务状态为ASSIGNED"]
    K5 --> K6["[平台] 通知网格员"]
    
    %% 网格员处理
    K6 --> L1["[网格员] 接收任务通知"]
    L1 --> L2{"[网格员] 接受任务?"}
    L2 -- "拒绝" --> K1
    L2 -- "接受" --> L3["[网格员] 更新任务状态为IN_PROGRESS"]
    L3 --> L4["[网格员] 查看任务详情<br>获取路径规划"]
    L4 --> L5["[网格员] 前往现场处理"]
    L5 --> L6["[网格员] 记录处理过程<br>上传证明材料"]
    L6 --> L7["[网格员] 提交处理结果<br>更新状态为SUBMITTED"]
    
    %% 主管审核结果
    L7 --> M1["[主管] 审核处理结果"]
    M1 --> M2{"[主管] 结果是否合格?"}
    M2 -- "不合格" --> M3["[主管] 填写原因<br>要求重新处理"]
    M3 --> L4
    
    %% 完成流程
    M2 -- "合格" --> N1["[主管] 确认任务完成"]
    N1 --> N2["[平台] 更新任务状态为APPROVED"]
    N2 --> N3["[平台] 更新反馈状态为CLOSED"]
    N3 --> N4["[平台] 通知反馈提交者"]
    N4 --> N5["[平台] 更新统计数据"]
    N5 --> O["[决策层] 查看数据看板<br>分析环境趋势"]
    O --> Z3([结束])
    
    %% 为节点添加类别
    class A,Z1,Z2,Z3 start_end
    class B,C,F2,I3,N4 public
    class D,E,F1,I2,J2,J3,K3,K4,K5,K6,N2,N3,N5 platform
    class G,H,I1,J1,K1,K2,M1,M2,M3,N1 supervisor
    class L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7 worker
    class O decision

5. 功能需求详细描述

5.1 用户与认证模块需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
AUTH-01 用户注册 系统应允许新用户通过提供基本信息（姓名、手机号、邮箱、密码等）进行注册，并验证信息的有效性和唯一性。 高
AUTH-02 用户登录 系统应支持用户通过邮箱/手机号和密码进行身份验证，登录成功后生成安全令牌用于后续请求。 高
AUTH-03 密码重置 系统应提供安全的密码重置机制，包括通过邮箱或手机验证码验证身份。 中
AUTH-04 权限控制 系统应基于用户角色（公众用户、网格员、主管、管理员、决策者）实施访问控制，确保用户只能访问其权限范围内的功能和数据。 高
AUTH-05 会话管理 系统应维护和管理用户会话状态，包括会话创建、验证和超时处理。 中
AUTH-06 个人资料管理 系统应允许用户查看和更新其个人资料，包括基本信息、联系方式和偏好设置。 低
AUTH-07 安全日志 系统应记录所有关键安全事件（登录尝试、权限变更等），支持安全审计。 中

用户与认证流程图：

graph TD
    A[用户访问系统] --> B{是否已登录?}
    B -- 否 --> C{是否有账号?}
    B -- 是 --> D[访问系统功能]
    
    C -- 否 --> E[注册新账号]
    C -- 是 --> F[登录系统]
    
    E --> G[填写注册信息]
    G --> H[验证邮箱/手机]
    H --> I[创建用户账号]
    I --> F
    
    F --> J{认证是否成功?}
    J -- 否 --> K{是否忘记密码?}
    J -- 是 --> L[生成安全令牌]
    
    K -- 是 --> M[密码重置流程]
    K -- 否 --> F
    
    M --> N[验证身份]
    N --> O[设置新密码]
    O --> F
    
    L --> P[加载用户权限]
    P --> D
    
    D --> Q[系统记录操作日志]
    
    R[用户请求退出] --> S[清除会话信息]
    S --> T[返回登录页面]

5.2 反馈管理模块需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
FEED-01 反馈提交 系统应允许公众用户提交环境问题反馈，包括问题描述、位置标记、污染类型分类和图片上传。 高
FEED-02 AI内容审核 系统应自动分析反馈内容，识别垃圾信息、重复提交，并进行初步分类和紧急程度评估。 中
FEED-03 人工审核 系统应提供主管审核反馈的工作台，支持查看详情、批准或驳回反馈。 高
FEED-04 状态追踪 系统应记录和展示反馈的全生命周期状态变更，允许用户查询处理进度。 高
FEED-05 反馈查询 系统应支持按多种条件（状态、时间、区域、类型等）查询和筛选反馈列表。 中
FEED-06 反馈统计 系统应生成反馈数据的统计分析，包括数量分布、处理效率等指标。 低
FEED-07 通知提醒 系统应在反馈状态变更时通知相关用户，保持信息透明。 中

反馈管理流程图：

graph TD
    A[公众用户发现环境问题] --> B[打开反馈提交界面]
    B --> C[填写问题描述]
    C --> D[选择污染类型]
    D --> E[评估严重程度]
    E --> F[标记地理位置]
    F --> G[上传现场照片]
    G --> H[提交反馈]
    
    H --> I[系统生成唯一事件ID]
    I --> J[AI自动审核内容]
    
    J --> K{AI审核结果}
    K -- 明显无效 --> L[标记为AI_REJECTED]
    K -- 需人工确认 --> M[进入主管审核队列]
    
    L --> N[通知用户反馈被拒绝]
    
    M --> O[主管查看反馈详情]
    O --> P{审核决定}
    P -- 驳回 --> Q[填写驳回理由]
    P -- 通过 --> R[标记为有效反馈]
    
    Q --> S[更新状态为REJECTED]
    S --> T[通知用户反馈被驳回]
    
    R --> U[创建关联任务]
    U --> V[更新状态为PROCESSED]
    
    W[用户查询反馈状态] --> X[系统展示处理进度]
    
    Y[管理员查看统计数据] --> Z[系统生成反馈分析报表]

需求定义文档（续）

5.3 任务管理模块需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
TASK-01 任务创建 系统应支持从审核通过的反馈自动生成任务，也支持主管手动创建临时任务。 高
TASK-02 智能分配 系统应基于多因素（网格员位置、当前负载、专业技能、历史表现）推荐最合适的处理人员。 中
TASK-03 任务分配 系统应支持主管手动选择或确认系统推荐的网格员，并将任务分配给他们。 高
TASK-04 任务通知 系统应在任务分配后立即通知相关网格员，并提供任务详情查看途径。 高
TASK-05 任务执行跟踪 系统应记录任务的每个状态变更，支持网格员实时上报处理进度。 中
TASK-06 路径规划 系统应为网格员提供从当前位置到任务地点的最优路径规划。 中
TASK-07 结果提交 系统应支持网格员提交处理结果，包括文字描述和图片证明。 高
TASK-08 结果审核 系统应支持主管审核网格员提交的处理结果，可以通过或驳回并提供反馈。 高
TASK-09 任务查询 系统应支持按多种条件（状态、负责人、时间、区域等）查询和筛选任务列表。 中
TASK-10 任务统计 系统应生成任务数据的统计分析，包括完成率、平均处理时长等绩效指标。 低
TASK-11 任务看板 系统应提供直观的任务看板，展示不同状态任务的数量和分布。 低

任务管理流程图：

graph TD
    A[反馈通过审核] --> B[自动创建任务]
    C[主管手动创建任务] --> D[任务创建完成]
    B --> D
    D --> E{选择分配方式}
    E -- 手动分配 --> F[主管选择网格员]
    E -- 智能推荐 --> G[系统推荐最佳人选]
    G --> F
    F --> H[分配任务给网格员]
    H --> I[通知网格员]
    I --> J{网格员接受?}
    J -- 否 --> E
    J -- 是 --> K[更新任务状态为进行中]
    K --> L[网格员获取路径规划]
    L --> M[网格员处理任务]
    M --> N[提交处理结果]
    N --> O[主管审核结果]
    O --> P{结果合格?}
    P -- 否 --> Q[填写原因]
    Q --> L
    P -- 是 --> R[更新任务状态为已完成]
    R --> S[通知反馈提交者]
    S --> T[更新统计数据]

5.4 网格与地图模块需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
GRID-01 网格定义 系统应支持管理员定义和维护城市网格系统，包括网格的坐标、属性和责任人分配。 中
GRID-02 地图可视化 系统应在地图上直观展示反馈点、任务分布和网格员位置，支持多种筛选条件和图层切换。 中
GRID-03 位置标记 系统应支持用户在地图上精确标记环境问题位置，并自动关联到对应网格。 高
GRID-04 A*寻路算法 系统应基于网格系统和实时路况，为网格员提供从当前位置到任务地点的最优路径规划。 中
GRID-05 区域统计 系统应基于网格系统，生成环境问题热力图，识别高发区域和问题类型分布。 低
GRID-06 网格查询 系统应支持查询特定区域内的网格定义、属性和历史问题记录。 低
GRID-07 离线地图 系统应支持地图数据的离线缓存，保证在网络不稳定情况下的基本功能。 低

网格与地图流程图：

graph TD
    A[管理员定义网格系统] --> B[划分城市区域为网格单元]
    B --> C[设置网格属性]
    C --> D[分配网格责任人]
    
    E[用户标记环境问题位置] --> F[系统关联到对应网格]
    F --> G[存储地理位置信息]
    
    H[网格员接收任务] --> I[查看任务位置]
    I --> J[请求路径规划]
    J --> K[A*算法计算最优路径]
    K --> L[展示导航路线]
    
    M[管理员查看统计数据] --> N[生成环境问题热力图]
    N --> O[识别问题高发区域]
    O --> P[调整资源分配策略]

5.5 决策支持模块需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
DECI-01 核心指标看板 系统应实时展示关键业务指标，如待处理反馈数、进行中任务数、平均处理时长、按时完成率等。 中
DECI-02 多维度分析 系统应支持按时间、区域、污染类型、处理人等多个维度对数据进行交叉分析和趋势展示。 中
DECI-03 热力图可视化 系统应在地图上以热力图形式展示环境问题的分布密度，直观识别高发区域。 中
DECI-04 绩效评估 系统应对网格员和区域的工作效率、问题解决质量等进行量化评估，生成排名和对比分析。 低
DECI-05 预警机制 系统应基于历史数据和趋势分析，对可能出现的环境风险提前预警。 低
DECI-06 报表导出 系统应支持将分析结果导出为多种格式（PDF、Excel等），便于进一步分析和汇报。 低
DECI-07 个性化配置 系统应支持决策者个性化配置数据看板，满足不同管理者的关注点。 低

决策支持流程图：

graph TD
    A[系统收集业务数据] --> B[实时计算核心指标]
    B --> C[展示核心指标看板]
    
    D[决策者选择分析维度] --> E[系统执行多维度分析]
    E --> F[生成趋势图表]
    
    G[系统分析地理数据] --> H[生成环境问题热力图]
    H --> I[标识高发区域]
    
    J[系统收集网格员工作数据] --> K[计算绩效指标]
    K --> L[生成绩效排名]
    
    M[系统分析历史数据] --> N[识别异常趋势]
    N --> O{是否达到预警阈值?}
    O -- 是 --> P[触发预警通知]
    O -- 否 --> Q[继续监控]
    
    R[决策者查看分析结果] --> S[选择导出格式]
    S --> T[导出分析报表]

6. 非功能性需求

6.1 性能需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
PERF-01 响应时间 系统的页面加载时间应不超过3秒，API响应时间应不超过500毫秒（不包括文件上传下载）。 高
PERF-02 并发用户 系统应能同时支持至少100个并发用户正常操作，不出现明显延迟。 中
PERF-03 数据处理量 系统应能处理每日至少1000条反馈和500个任务的创建、更新和查询操作。 中
PERF-04 文件处理 系统应支持单个文件最大10MB，总附件大小不超过50MB的上传和处理。 中
PERF-05 地图渲染 地图界面应能在1秒内完成初始加载，并在500毫秒内响应用户的缩放和平移操作。 中

6.2 可用性需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
USAB-01 界面一致性 系统界面应保持风格一致，包括颜色方案、按钮位置、导航结构等，减少用户学习成本。 中
USAB-02 错误处理 系统应提供清晰的错误提示和恢复建议，避免用户操作中断。 高
USAB-03 帮助系统 系统应提供上下文相关的帮助信息和操作指南，支持用户自助解决问题。 低
USAB-04 响应式设计 系统界面应适应不同设备（PC、平板、手机）的屏幕尺寸，提供一致的用户体验。 高
USAB-05 操作简化 核心功能的操作路径应尽量简化，减少用户点击次数和输入量。 中

6.3 安全性需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
SECU-01 数据加密 敏感数据（如用户密码）必须加密存储，传输过程中应使用HTTPS加密。 高
SECU-02 访问控制 系统应实施严格的基于角色的访问控制，确保用户只能访问其权限范围内的数据和功能。 高
SECU-03 输入验证 系统应对所有用户输入进行验证和过滤，防止SQL注入、XSS等常见安全攻击。 高
SECU-04 会话管理 系统应安全管理用户会话，包括会话创建、验证、超时和销毁，防止会话劫持。 中
SECU-05 审计日志 系统应记录所有关键操作的审计日志，包括用户登录、数据修改、权限变更等。 中

需求定义文档（续）

6.4 可靠性需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
RELI-01 系统可用性 系统应保证7x24小时的稳定运行，计划内维护时间除外，系统可用性应达到99.5%以上。 高
RELI-02 数据备份 系统应定期（至少每日一次）对全部业务数据进行备份，并支持数据恢复。 高
RELI-03 故障恢复 系统应具备故障检测和自动恢复机制，在出现异常情况时能够快速恢复正常运行。 中
RELI-04 数据一致性 系统应确保在各种操作条件下（包括并发访问和异常中断）保持数据的一致性和完整性。 高
RELI-05 容错能力 系统应能够处理常见的错误情况（如网络中断、数据异常），并提供适当的降级服务。 中

6.5 可维护性需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
MAIN-01 模块化设计 系统应采用模块化设计，各功能模块之间松耦合，便于独立开发、测试和维护。 中
MAIN-02 配置管理 系统应支持通过配置文件或管理界面调整系统参数，无需修改代码和重新部署。 中
MAIN-03 日志记录 系统应记录详细的运行日志，包括错误信息、性能指标和关键操作，便于问题诊断。 高
MAIN-04 版本升级 系统应支持平滑的版本升级机制，最小化升级对用户的影响。 低
MAIN-05 代码规范 系统开发应遵循统一的编码规范和设计模式，提高代码可读性和可维护性。 中

6.6 可扩展性需求

需求ID 需求名称 需求描述 优先级
SCAL-01 水平扩展 系统架构应支持通过增加服务器节点进行水平扩展，以应对用户量和数据量的增长。 低
SCAL-02 功能扩展 系统应支持在不影响现有功能的情况下，添加新的功能模块和业务流程。 中
SCAL-03 接口开放 系统应提供标准化的API接口，便于与其他系统集成和数据交换。 中
SCAL-04 多租户支持 系统应具备支持多租户（如不同城市或区域）的潜力，能够在未来进行扩展。 低
SCAL-05 数据量增长 系统应能够处理数据量的持续增长，性能不应随着数据量的增加而明显下降。 中

7. 数据需求

7.1 数据实体

系统需要管理以下核心数据实体：

  1. 用户账户 (UserAccount)：存储系统用户的基本信息、认证信息和角色权限。
  2. 反馈 (Feedback)：存储公众提交的环境问题反馈，包括描述、位置、图片等信息。
  3. 任务 (Task)：存储从反馈生成的工作任务，包括任务详情、状态和处理记录。
  4. 网格 (Grid)：存储城市区域的网格化管理数据，包括网格坐标、属性和责任人。
  5. 任务分配 (Assignment)：存储任务与网格员之间的分配关系，包括分配时间、状态等。
  6. 附件 (Attachment)：存储反馈和任务相关的图片、文档等附件文件。
  7. 操作日志 (OperationLog)：存储系统中的关键操作记录，用于审计和问题追溯。

7.2 数据量估计

基于系统预期使用规模，估计以下数据量：

  1. 用户账户：预计1000个用户账户，包括公众用户、网格员、主管、管理员和决策者。
  2. 反馈：预计每日100-200条新增反馈，年增长约5万条。
  3. 任务：预计每日50-100个新增任务，年增长约2.5万个。
  4. 网格：预计1000-5000个网格单元，根据城市规模和网格粒度而定。
  5. 附件：预计每条反馈平均2张图片，每个任务平均2张图片，年增长约15万个文件。
  6. 操作日志：预计每日1万条日志记录，主要用于短期审计，长期可归档。

7.3 数据保留策略

  1. 核心业务数据（用户、反馈、任务、网格）：长期保留，至少保留3年。
  2. 附件文件：保留1年，可根据存储容量考虑适当延长或缩短。
  3. 操作日志：
    • 详细日志保留30天
    • 关键审计日志保留1年
    • 统计汇总数据长期保留

7.4 数据备份要求

  1. 备份频率：

    • 核心业务数据：每日全量备份，每小时增量备份
    • 附件文件：每周全量备份，每日增量备份
    • 配置数据：每次变更后备份

  2. 备份保留：

    • 每日备份保留7天
    • 每周备份保留1个月
    • 每月备份保留6个月
    • 每年备份永久保留

  3. 恢复能力：系统应支持将数据恢复到任意备份点，恢复时间目标（RTO）不超过4小时。

8. 结论

8.1 需求优先级总结

基于业务重要性和实现复杂度，系统需求按以下优先级排序：

  1. 最高优先级：

    • 用户认证和权限控制
    • 反馈提交和审核
    • 任务创建和分配
    • 数据安全和完整性

  2. 高优先级：

    • 任务执行和结果审核
    • 地图标记和路径规划
    • 系统性能和可用性
    • 用户界面和体验

  3. 中等优先级：

    • AI内容审核
    • 决策支持和数据分析
    • 通知和提醒功能
    • 系统可维护性

  4. 低优先级：

    • 高级统计和报表
    • 个性化配置
    • 系统扩展性
    • 辅助功能和优化

8.2 实施建议

为确保系统成功实施，建议采取以下策略：

  1. 分阶段实施：

    • 第一阶段：核心功能（用户管理、反馈、任务）
    • 第二阶段：支撑功能（地图、AI审核）
    • 第三阶段：高级功能（决策支持、报表）

  2. 持续迭代：采用敏捷开发方法，快速交付可用版本，根据用户反馈持续改进。

  3. 用户参与：在开发过程中邀请各类用户参与测试和评估，确保系统满足实际需求。

  4. 技术选型：选择成熟稳定的技术栈，平衡创新性和可靠性，降低开发和维护风险。

  5. 数据治理：建立完善的数据管理和治理机制，确保数据质量和安全。

8.3 预期效益

成功实施环境监测系统预期将带来以下效益：

  1. 业务效益：

    • 环境问题处理效率提升50%以上
    • 问题解决质量显著提高
    • 资源利用更加合理高效

  2. 管理效益：

    • 实现环境问题全流程可视化管理
    • 提供科学决策的数据支持
    • 优化工作流程和资源配置

  3. 社会效益：

    • 提升公众参与环境治理的积极性
    • 增强政府工作透明度和公信力
    • 改善城市环境质量和居民生活满意度

通过环境监测系统的建设和应用，将有效解决当前环境问题管理中的痛点，构建起连接公众、管理部门和执行人员的桥梁，实现环境问题的快速发现、高效处理和全程监督，为城市环境治理提供有力支撑。

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