簡(jiǎn)述大數(shù)據(jù)在環(huán)境保護(hù)中的作用

吳 寅

(貴州省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)，貴州 貴陽(yáng) 550000)

我國(guó)生態(tài)環(huán)境日益惡化，尤其是大氣污染、水污染，目前我國(guó)對(duì)環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)具有一定片面性、零散性，環(huán)境管理和治理技術(shù)也跟不上污染的速度。大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展以及生態(tài)文明體制的深化改革，為生態(tài)環(huán)境管理信息化帶來(lái)了重大的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》(2016年)的頒布，為生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的發(fā)展指明了方向。

大數(shù)據(jù)技術(shù)是通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，從中快速獲取有對(duì)人們的生活與生產(chǎn)有用的信息，進(jìn)而指導(dǎo)人們的生活與生產(chǎn)。在環(huán)境保護(hù)方面，通過(guò)全面地掌握環(huán)境方面數(shù)據(jù)信息，不僅能對(duì)環(huán)境問(wèn)題及時(shí)做出治理措施，還能更科學(xué)、更準(zhǔn)確地制定環(huán)境政策。

1 大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的具體作用

生態(tài)環(huán)境問(wèn)題涉及大氣、水、土地、生物、氣候等多方面，相關(guān)數(shù)據(jù)龐大并繁雜，適用性廣泛的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)，目前還在研究階段。

1.1 環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)

“十三五”以來(lái)，環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)面臨著前所未有的壓力與挑戰(zhàn)，要實(shí)現(xiàn)全面設(shè)點(diǎn)、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)預(yù)警，尤其對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息的集成、共享、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提出了更高要求， 基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)關(guān)鍵在于環(huán)境數(shù)據(jù)的搜集、分析與處理，形成環(huán)境大數(shù)據(jù)系統(tǒng)[1]，建立一個(gè)基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上做出科學(xué)判斷[2]。

張仁泉[3]探討了地表水環(huán)境質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析技術(shù)路線并列舉了4種典型的應(yīng)用示例。分析流程如下：(1)因素識(shí)別：明確影響地表水環(huán)境質(zhì)量的主要因素；(2)數(shù)據(jù)選擇：選擇能夠反映影響因素狀況的數(shù)據(jù)；(3)數(shù)據(jù)收集：收集需要收集的指標(biāo)及相關(guān)技術(shù)要求；(4)數(shù)據(jù)整理及關(guān)聯(lián)分析：轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)字化結(jié)構(gòu)，形成地表水環(huán)境質(zhì)量“大數(shù)據(jù)”并進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析；(5)模型驗(yàn)證：判斷前述工作是否準(zhǔn)確，關(guān)聯(lián)模型是否反映內(nèi)在規(guī)律；(6)結(jié)果應(yīng)用。應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以高效、準(zhǔn)確、科學(xué)地發(fā)現(xiàn)并解決地表水環(huán)境問(wèn)題。

秦皇島地區(qū)[4]利用 HDFS技術(shù)，將秦皇島地區(qū)的地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)整合在一起，建立起秦皇島地區(qū)的大氣污染防治大數(shù)據(jù)平臺(tái)，使相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用有了一個(gè)統(tǒng)一的底層數(shù)據(jù)支持。李云婷等[5]、戈燕紅等[6]分別提出了一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警平臺(tái)、環(huán)境污染精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與決策平臺(tái)的建設(shè)，但這些都是建立在較小的范圍內(nèi)，為實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)貫通，應(yīng)建立數(shù)據(jù)共享、質(zhì)控管理機(jī)制。

遼寧省將目前其所有已建成的環(huán)保類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行了匯總，涉及大氣、水環(huán)境、近岸海域水環(huán)境、污染源等，同時(shí)按照一定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及數(shù)據(jù)模型進(jìn)行統(tǒng)一組織，按照不同的專(zhuān)題和用途進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)和使用，完成數(shù)據(jù)的共享和交換工作，解決各部門(mén)、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)無(wú)法共享的問(wèn)題[7]。

1.2 環(huán)境管理

環(huán)境保護(hù)工作的開(kāi)展離不開(kāi)環(huán)境管理，環(huán)境管理在環(huán)境保護(hù)工作中發(fā)揮著十分重要的作用。我國(guó)環(huán)境管理經(jīng)歷了探索、起步、發(fā)展、深化和綜合改革五個(gè)階段，現(xiàn)階段的環(huán)境管理已向以環(huán)境質(zhì)量改善為核心，強(qiáng)化源頭預(yù)防和過(guò)程管控，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨行業(yè)、多部門(mén)、多要素的協(xié)同管控方向轉(zhuǎn)變[8]。

《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要的通知》(國(guó)發(fā)[2015]50號(hào))首次提出要建立“用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的管理機(jī)制。劉華祥[9]指出使用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)行環(huán)境管理創(chuàng)新，能夠使環(huán)境管理更好符合實(shí)際需求，能夠使促使環(huán)境保護(hù)工作得以更好的開(kāi)展。金晶等[10]從危險(xiǎn)廢物無(wú)害化管理現(xiàn)狀分析入手，提出構(gòu)建危險(xiǎn)廢物無(wú)害化管理大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究平臺(tái)的建議，目的是實(shí)現(xiàn)依靠數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)決策和預(yù)測(cè)性分析的構(gòu)想。

無(wú)論是區(qū)域環(huán)境的診斷、或者是環(huán)境治理方案的制定以及環(huán)境管理目標(biāo)的制定，都可將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用其中[11]，從整體上提高環(huán)境管理的水平，真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理創(chuàng)新。

1.3 環(huán)境政策及法治

鄭石明[14]研究了大數(shù)據(jù)在環(huán)境政策制定中的應(yīng)用，主要包括環(huán)境政策目標(biāo)分析、環(huán)境政策制定分析、環(huán)境政策執(zhí)行分析、環(huán)境政策效果分析四大板塊，而每個(gè)板塊都可以通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)，有效地整合經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)、文化等各方面的信息資源，為制定相關(guān)的環(huán)境政策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和支持，把大數(shù)據(jù)應(yīng)用到環(huán)境政策分析中去，可以有效分析環(huán)境的特點(diǎn)，從而提高環(huán)境政策的科學(xué)性、公平性和有效性，提升政府環(huán)境治理的能力。但是建構(gòu)完善的中國(guó)環(huán)境法治體系需要不僅僅環(huán)境數(shù)據(jù)的參與，還應(yīng)該關(guān)注經(jīng)濟(jì)、人口、產(chǎn)業(yè)分布等方面的數(shù)據(jù)[15]。

環(huán)境法學(xué)涉及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政治等領(lǐng)域，所面臨問(wèn)題繁多。一直以來(lái)，中國(guó)環(huán)境法律法規(guī)在應(yīng)對(duì)具體環(huán)境問(wèn)題時(shí)不能發(fā)揮其應(yīng)有的功效，根本原因就是我國(guó)環(huán)境法律法規(guī)的制定常常存在原則性強(qiáng)、規(guī)則性弱的問(wèn)題。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以為環(huán)境政策制定提供支持，帶來(lái)新的變革[12-13]。

另外，我國(guó)環(huán)境保護(hù)公眾參與制度不夠完善，導(dǎo)致公民不愿參與或參與不到以及污染主體不公開(kāi)的情形。周宇等[16]以環(huán)境保護(hù)公眾參與為例，在法學(xué)實(shí)證研究中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)指導(dǎo)實(shí)踐，改善了環(huán)境保護(hù)公眾參與情況。

1.4 環(huán)境影響評(píng)價(jià)

環(huán)評(píng)大數(shù)據(jù)具有以下作用[17]：提供信息與技術(shù)支持服務(wù)；提供在線數(shù)據(jù)共享，提高環(huán)評(píng)文件編制的科學(xué)性，節(jié)省環(huán)評(píng)經(jīng)費(fèi)，縮短環(huán)評(píng)時(shí)間；提供宣傳教育與信息公開(kāi)服務(wù)，正確引導(dǎo)環(huán)評(píng)公眾參與，提升環(huán)評(píng)公眾參與水平和程度。

《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》將環(huán)境影響評(píng)價(jià)大數(shù)據(jù)列為生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)主要建設(shè)內(nèi)容。而目前各環(huán)評(píng)單位獲取有關(guān)數(shù)據(jù)的方式和渠道不同，導(dǎo)致這些數(shù)據(jù)參差不齊，可靠性相對(duì)差，同時(shí)搜集成本高且耗時(shí)長(zhǎng)。

環(huán)評(píng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)是國(guó)家法定建設(shè)內(nèi)容。目前，在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、支撐數(shù)據(jù)以及管理數(shù)據(jù)方面，已經(jīng)建設(shè)成了相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)[18]。雖然環(huán)評(píng)數(shù)據(jù)已經(jīng)具備大數(shù)據(jù)資源體量大、類(lèi)型多、數(shù)據(jù)整體呈現(xiàn)高價(jià)值等特點(diǎn)，但是環(huán)評(píng)數(shù)據(jù)并沒(méi)有真正起到大數(shù)據(jù)的作用，還需進(jìn)一步利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)，加強(qiáng)環(huán)評(píng)數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享以及創(chuàng)新應(yīng)用[19]。

2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)中面臨的問(wèn)題

2.1 環(huán)境數(shù)據(jù)碎片化

由于環(huán)境數(shù)據(jù)種類(lèi)繁雜、來(lái)源不一、載體多樣等原因，導(dǎo)致現(xiàn)階段環(huán)境數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存、開(kāi)發(fā)、利用零散化。而且，在中國(guó)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)搜集處理的部門(mén)與制度，環(huán)境數(shù)據(jù)信息為部門(mén)所有，導(dǎo)致現(xiàn)有數(shù)據(jù)流動(dòng)不強(qiáng)，使用率低，這兩點(diǎn)原因是阻礙生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的重要問(wèn)題[20]。

2.2 缺乏數(shù)據(jù)共享機(jī)制

正如前文所述，生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)難以共享是制約生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)發(fā)展的突出問(wèn)題，環(huán)保系統(tǒng)內(nèi)部以及環(huán)保部門(mén)與外部門(mén)的數(shù)據(jù)共享機(jī)制也存在問(wèn)題，缺少長(zhǎng)期共享、合作的機(jī)制[21]。因此，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的建立需要改變過(guò)去保密、不可公開(kāi)的思維，應(yīng)建立多部門(mén)協(xié)同機(jī)制[22]。

2.3 信息安全問(wèn)題

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，信息安全問(wèn)題不容忽視。白山[23]就此問(wèn)題提出了兩點(diǎn)對(duì)策，一是技術(shù)性防范措施，包括訪問(wèn)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)、病毒防治技術(shù)；二是管理性防范措施，制定必要的數(shù)據(jù)管理辦法。

3 結(jié) 語(yǔ)

在不久的將來(lái)，大數(shù)據(jù)技術(shù)將在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮出巨大的作用，將建成覆蓋全方面的生態(tài)云管理系統(tǒng)，建立起集采集、分析、對(duì)比、預(yù)警和快速響應(yīng)于一體的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)決策體系。為早日實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還應(yīng)加大大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的科研投入以及人才隊(duì)伍的建設(shè)。