生態環境大數據研究與應用進展

摘要：國民經濟水平增長的速度越來越快，人們對于生態環境的重視程度越來越高，現如今我們正在面臨不可再生資源消耗殆盡、全球變暖、空氣質量變差以及珍稀物種陸續滅絕等多種問題，通過大數據技術可以幫助人們在解決生態環境問題時，建立生態環境大數據，利用云計算、人工智能等多種先進的技術對生態環境進行分析和判斷，這樣就能夠更加全面立體的掌握生態環境問題，從而制定科學有效的治理措施，對未來的環境狀況進行可靠的預測，提前采取有針對性的預防措施。

關鍵詞：生態環境;大數據;應用

中圖分類號：X32 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.114

Abstract：With the rapid growth of the national economy， people pay more and more attention to the ecological environment.Now we are facing a variety of problems， such as the depletion of non renewable resources， global warming，the deterioration of air quality and the extinction of rare species.Large data technology can help people to establish large data of ecological environment when solving ecological environment problems using cloud computing，artificial intelligence and other advanced technologies to analyze and judge the ecological environment，so as to grasp the ecological environment problems in a more comprehensive and three-dimensional way，so as to formulate scientific and effective governance measures，reliably predict the future environmental situation，and take targeted preventive measures in advance.

Key words：Ecological environment;Big data;Application

大數據主要是針對很難在短時間內利用軟件等工具對數據進行采集處理以及管理，使用新的處理方式，這樣就能夠使數據的集合管理流程更加優化，具備更強的洞察力是一種現代化的信息資產，具有非常重要的意義。對于生態環境保護來說，利用大數據技術能夠方便工作人員對數據信息進行查看和更新，由于大數據技術的特點，還能夠有效提高生態保護工作的效率。

1 生態環境大數據具備的特點

隨著科學技術的快速發展，越來越多的先進技術應用到各行各業，大數據技術已經獲得了非常廣泛的應用，主要是利用互聯網以及科研人員整理出的海量數據信息，通過統計處理分析等相關軟件為人們在能夠接受的時間范圍內提供信息和數據，這些信息數據具備，內容復雜，分類廣，價值高，生成速度快等多種優勢。如果沒有物聯網技術的支持，使用傳統的數據采集很難達到大數據技術的高度及數據處理和收集的速度也會有所下降;通過物聯網技術的大力支持，能夠使大量的數據碎片，具備結構多樣，傳輸速度快，更新快，質量不確定等多種優勢，在生態環境保護過程中利用大數據技術，可以充分利用大數據技術的實際特點，使生態環境保護更加全面。所謂的生態環境大數據就是利用常規的軟件，將生態環境處理過程中各種不同的信息數據通過分析處理軟件，在人們能夠接受的時間范圍內形成生態環境方面的數據集合。

2 生態環境信息化中的大數據需求

第一，目前生態環境管理過程中物聯感知系統不夠完善，很難形成統一的管理平臺，那么物聯網的技術特點也很難實際發揮出來，其高質量接入，設備統一監管等多種優勢，將無法得到充分的發揮數據的來源也會受到嚴格的限制。第二，目前使用的基礎軟件和硬件比較分散，很難形成統一的效果。在實際的應用過程中，由于不具備多個機房的整體規劃都是自管服務器，這樣在信息中心具備比較完善的基礎資料，生態環境工程由于建設周期過長，沒有專門的人員進行統一管理，數據信息都存在一定的安全隱患，其軟硬件的應用也會存在一定的隱患。第三，就目前的實際狀況來看，生態環境信息化的數據中心中，其接入的類型不夠完善，目錄和共享功能沒有得到充分的體現，數據中心中只涉及了一部分氣體的數據，對于水環境土壤類型以及污染源等信息并沒有得到充分的體現，雖然在建立的初期設置了目錄，但是其并沒有對有關部門開放，此外由于數據中心不具備共享功能，很難形成數據信息的溝通和共享。第四，就已經建立的應用其過于分散，使用頻率不高，存在很大程度的提升空間，由于建設的內容其實受眾和主體不夠明確，在建設完成以后存在相互推諉和無人應用的問題，目前很多的數據系統利用率都不高，不同類型的數據利用水平上存在明顯的差距。

3 大數據技術在生態環境保護中的應用方法

3.1 基于大數據的精細化環境管理決策應用

在生態環境保護過程中利用大數據技術，首先需要認真分析大數據形式與生態環境之間的關系。相關部門可以建立社會形勢以及生態環境的關聯指數，通過環境變化與社會發展情況進行有效的對比，這樣就能夠針對環境質量改變的原因進行充分的識別。其次，建立生態環境質量預警機制。針對目前環境的質量現狀以及未來的變化趨勢進行認真的分析和總結，這樣就能夠及時掌握環境的變化情況，以此來建立預警指標以及預警體系，這樣就能夠形成生態環境質量預警體系。再次，對生態環境事件舉報和輿論監督。可以利用政府提供的互聯網服務平臺以及公共服務平臺等等利用輿論的力量采集相關的技術，應用移動終端，這樣就能夠使輿論監督由被動變為主動。最后，增強環保監督執法決策支撐。利用大數據技術的感知功能，可以對執法手段進行不斷的完善，提高執法工作的效能，還可以將這一技術應用到企業的搬遷、臭水治理，入河污水口排查、農業污染整治、河道非法采砂等等多個領域。

3.2 開放架構的生態環境云平臺建設

在生態環境保護過程中建立完善的大數據平臺，就是通過對多種來源的數據進行有效的整合。首先需要加大感知系統的建設力度。系統的建設應以生態環境質量為重點內容，通過現有的監控網絡技術加大監控的范圍，提高監控的密度，可以通過衛星遙感物聯網等先進的技術，對重點區域進行全面的覆蓋，實行自動化監測，這樣就能夠形成天地一體化的智能監測系統，針對重點區域內發生的違法行為及時發現及時治理，這樣就能夠為相關部門對生態環境進行規劃和管理提供有效的技術支持。其次，還應該建立完善的大數據治理體系。通過大數據技術對海量的數據資源進行規劃，可以形成共享應用動態更新的信息資源平臺，這樣就能夠幫助相關部門對大數據信息資源進行進一步規劃，建立生態環境云平臺，設置數據庫，針對數據信息進行有效的收集治理，保證數據的信息安全。

3.3 動態信息捕捉

大數據技術在應用過程中其關鍵功能就是動態信息的捕捉，這也是針對環境保護工作開展的重點要求，在實際的工作過程中相關部門可以通過商企合作的方式，加大第三方服務，也可以自己收集大數據，保證生態環境目標的動態性收集成果，可以使用商業的服務模式，獲得更多的數據信息。如果在管理過程中其工作對象為水體污染，這樣就可以利用第三方服務，以每周為時間點，及時了解監測區域內的水體變化，污染物的種類以及重點區內的水污染情況。由于大數據技術數據更新的速度非常快，在這一過程中很多的數據并不是以結構的形式出現，原始數據加工也存在一定程度的效率低下問題，可以使用關鍵詞評估的方式，使用運行速度更快的計算機，對原始數據進行統一的管理和加工。

3.4 培養大數據復合型人才

一般來說人們普遍認為大數據技術只與高科技有關，但是通過相關調查研究顯示，大數據技術的應用并不只局限于大公司，很多政府部門也加大了大數據符合型人才的培養力度，通過加大相關方面人才基礎學習以及關鍵技術的研究，為國家培養更多的優秀人才。現如今已經成為各國政府的戰略目標，澳大利亞、美國等國家也出行了各種政策，與高校合作，加大人才培養力度，為國家培養更多的復合型人才。在大數據技術的開發方面，也應該注重數據和機器學習進行有效的分析，在數據操作和云計算方面重視技術的培養。現如今大數據人才的留學比例越來越高，充分體現出國內外對于復合型人才的需求量，所以各個企業也應該加強與高校，政府與高校之間的協同合作，為企業和政府提供更多的技術培訓，培養更多的優秀人才填，補我國大數據人才匱乏的缺口。

4 結束語

生態環境保護過程中利用大數據技術是一個長期的過程，需要相關企業和國家加大資金投入力度，教育部門也應該對大數據進行不斷的改革，培養出更多的優秀復合型人才，將其填補到大數據技術的研發中。利用大數據技術對生態環境保護問題進行共享的同時，還能夠使每個人都參與到環境保護中其最終的目的，也就是為了有效減少生態環境的破壞，提高數據服務功能，為人們提供更多的智能數據，促使我國經濟水平的可持續發展。

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收稿日期：2020-02-09

作者簡介：李曉光（1988-），男，中級環保工程師，研究方向為流域水環境治理與保護。