大數據在生態(tài)環(huán)境領域的應用進展與展望

王曉茜

摘 要：在進行生態(tài)環(huán)境評估的過程中，信息采集工作一直是一個非常重要的環(huán)節(jié)，信息數據的完整性、采集樣本的覆蓋范圍和時間跨度以及數據分析的科學性直接影響著對生態(tài)環(huán)境評估結果的準確性，因此對生態(tài)環(huán)境領域的信息和數據的采集分析工作一直受到人們的普遍關注和重視。隨著信息時代的來臨，信息數據收集和分析工作發(fā)生了翻天覆地的變化，信息覆蓋范圍之廣、信息量之大以及層出不窮的分析方法前所未見，將大數據充分運用到生態(tài)環(huán)境領域進行評估的工作也面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn)。因此，有必要對大數據在生態(tài)環(huán)境領域應用的現狀和未來發(fā)展前景進行分析和研究，為相關工作的開展提供有益借鑒。

關鍵詞：大數據;生態(tài)環(huán)境;氣候變化;生態(tài)網絡;大氣污染

引言：

在信息技術不斷發(fā)展的帶動下，所能接觸和收集到的數據和信息的質量以及數量都不斷發(fā)展，“大數據”的出現和不斷應用引起人們的普遍關注。在我國，相關部門和機構對其的應用和發(fā)展高度重視，并將其列為國家重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。大數據的來源非常廣泛，所涉及的領域眾多，因此通過其采集的信息具有高度的關聯性。大數據的表現形式也是多樣的，除了一些純數字型材料，還有更多圖像、視頻、音頻等直觀材料，這些基礎材料共同為人們進行數據分析和研判提供助力。大數據為人們提供信息的同時，也更加深入地參與到分析、運用中，為人們提供更加科學的決策依據。隨著大數據分析的優(yōu)勢不斷凸顯，多個領域和專業(yè)都意識到了運用大數據進行分析和研判勢在必行，生態(tài)環(huán)境領域也不例外，大數據的運用和發(fā)展勢必將為我國生態(tài)文明建設提供重要的助力。在分析生態(tài)環(huán)境大數據的時候需要注意這些方面：數據源廣泛、采集方法沒有固定標準、服務對象對專業(yè)化的要求更高。大數據更加廣泛地在生態(tài)環(huán)境領域發(fā)揮作用，特別是在環(huán)境動態(tài)觀測和實驗、氣候變化監(jiān)測以及地區(qū)污染防控等方面的作用更為突出。當前，中國的大數據在生態(tài)環(huán)境的應用還存在著一些需要不斷完善的方面，主要表現在信息不能完全共享、環(huán)境監(jiān)測科技起步晚、起點低、對國外設備過度依賴、對數據的集成和有效分析等方面的能力有待提升等。隨著信息技術的不斷進步，大數據的收集和分析能力也在不斷提高。在可期的將來，大數據在生態(tài)環(huán)境領域將發(fā)揮著更加顯著的作用，比如可以有效幫助維持良好的生態(tài)環(huán)境、更加科學的檢測生態(tài)風險、協助增加生態(tài)科研能力等。大數據的運用最大的價值就在于為人們進行生態(tài)環(huán)境保護方面的工作提供科學的依據。

一、大數據在生態(tài)環(huán)境中的運用現狀

隨著社會經濟的快速進步，世界上的生態(tài)環(huán)境方面爆發(fā)出的問題越來越引起人們的高度重視。當前，在這方面我們所面臨的問題主要集中在大氣質量惡化、耕地地力弱化、植被覆蓋面積縮小、物種滅絕速度加劇和可用的水資源不斷枯竭這些方面。就我國而言，當前環(huán)境方面問題的特點是植被減少土地沙化、湖泊沼澤等傳統濕地功能降低、可用的人畜飲水和灌溉水源更加緊缺、生物種類進一步減少、水土流失和沙漠化情況不能得到科學的治理。此外，氣候變化還導致冰川永凍層融化速度加快、面積擴張形勢嚴峻，一些地方的土質沙化、干旱和水澇加劇，使中國內地農業(yè)受到嚴重打擊。對于這些環(huán)境方面的問題要進行有效解決絕對是一個系統工程，因為所涉及的問題背景復雜、領域眾多、成因多樣，運用傳統的手段處理好各方面的關系難度非常大。

其實在二十世紀五十年代就有相關專家提出了運用“大數據”分析和解決生態(tài)環(huán)境領域突出問題的理論，特別是在宏觀生態(tài)領域領先一步意識到了大數據在生態(tài)環(huán)境領域的運用所具備的優(yōu)勢。要實現對上述生態(tài)環(huán)境方面的問題的有效解決離不開具有較大時間跨度信息和數據，隨著信息時代的來臨，大數據在這方面發(fā)揮著無可比擬的作用，為人們解決復雜問題提供了新的方向和思路。

生態(tài)環(huán)境的大數據是通過對多專業(yè)、多個領域、多個角度和口徑的數據集中分析，通過對生態(tài)環(huán)境“空間與地表的集成”全方位持續(xù)監(jiān)測匯集了大量數據，采用信息技術、智能分析、自動建模等大數據分析技術達到信息數據集中匯總分析的目的，找出了解決問題的關鍵節(jié)點和關鍵領域，提出了具有針對性的工作方法和解決途徑，通過比較判斷決定采用最佳解決辦法。這種方法能夠有效的為我國當前生態(tài)環(huán)境方面存在的問題提供解決方案，同時對具有較高風險的相關問題進行高水平的預警，為相關部門出臺相應的規(guī)章制度提供科學技術支持。

從技術上來講，大數據在生態(tài)環(huán)境的運用就是把大數據概念和技術處理方案充分運用到生態(tài)環(huán)境問題處理中，并制定出切實有效的解決方法。這些研究和實踐大大推動了大數據在生態(tài)環(huán)境方面的運用。在生態(tài)環(huán)境方面的大數據分析除了具備大數據分析的共同特性，還具有生態(tài)環(huán)境領域的特殊性質，更加特殊和復雜。這些特殊性集中體現在數據收集涵蓋范圍更廣、時間跨度更大、涉及領域更多、專業(yè)性要求更高、服務對象更多等。

目前，我國生態(tài)環(huán)境領域所涉及的數據資源主要有地面觀測數據、遙感圖像數據、社會經濟數據、專項調查數據和科學研究數據[1]。這些數據并不是由一個部門和單位進行統一管理，而是根據職能職責的要求分布在環(huán)境保護、土地、水資源、第一產業(yè)、森林資源、醫(yī)療資源、氣候變化、大海等多個行業(yè)和部門。此外，關于生態(tài)環(huán)境的數據和信息種類樣式復雜、數量較多，包含超過兩千卷應用生態(tài)學期刊以及大量文字、圖片、視頻等信息。大數據分析技術的一大目的就在于將這些繁雜的數據進行邏輯處理，從中分析出存在的問題并給出解決之道。

二、大數據在生態(tài)環(huán)境中的運用前景

雖然大數據已經逐步開始應用于生態(tài)環(huán)境領域，但因為我國地域廣闊、生態(tài)環(huán)境具有多樣性和復雜性，一些檢測技術還不能十分圓滿的為一些問題的解決提供支持，觀測網需要更多時間和精力進行健全。由于生態(tài)環(huán)境數據自身的特性，當前在數據分析和研判方面有著很大的提升空間。具體來講，需要解決數據共享不足、分析技術落后、實際應用不到位等方面的問題?？梢詮囊韵聨讉€方面來做：

一是加強政府的主導力度。在進行生態(tài)環(huán)境大數據的建設過程中，離不開政府相關部門的引導和統籌，要做到各個領域和專業(yè)部門以及單位行動的一致性，需要加強統籌安排。在政府主導的前提下，還要注意引導各種社會團體組織和具備專業(yè)知識的個人參與到生態(tài)環(huán)境大數據建設中，同時將數據項社會公開，便于人們查詢和分析。

二是提升環(huán)境風險預警能力。要充分利用大數據這一分析技術切實提升對自然災害的預測預警能力，在一定程度上防范環(huán)境污染、維系生態(tài)系統的平衡穩(wěn)定、進一步遏制生物多樣性，減少現象的發(fā)生。同時注重將環(huán)境風險與原因分析結合起來，建立相應的風險防范機制。

三是加強對工程建設環(huán)境評估力度。要注重充分運用大數據的分析能力，在開展相應的工程建設前，要對該工程項目的環(huán)境影響情況進行全方位的分析和評估，在最大程度上降低工程建設對生態(tài)環(huán)境的破壞，同時為政府相關規(guī)劃和決策提供科學的依據。

四是將生態(tài)環(huán)境大數據其他行業(yè)的大數據進有機結合。在運用生態(tài)環(huán)境領域大數據分析的時候，也要注重與其他行業(yè)和領域的大數據進行綜合分析和研判，并在此基礎上構建數據共享和共同應對的綜合機制，不斷促進社會經濟平穩(wěn)健康發(fā)展。

三、結束語

當前，我國的大數據技術在生態(tài)環(huán)境領域的應用還處于初級階段，肯定還面臨許多不可預知的技術難關，需要社會共同努力為之奮斗。那么通過怎樣的方法科學合理的利用和保護大數據這種重要的數據分析方法，從中提取對人們工作有用的信息，從而促進生態(tài)環(huán)境領域的科學技術研究能力不斷進步，還需要付出巨大的努力不斷進行研究和分析。隨著大數據在生態(tài)環(huán)境領域的不斷運用，又一個最大的目標就在于實現對生態(tài)環(huán)境研判的量化工作，為相關問題的解決提供決策依據。

參考文獻：

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