數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

劉璐

摘要：隨著環(huán)境文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的新時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越多，本文介紹了數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程，當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)挖掘工具和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。其中從多個(gè)方面重點(diǎn)講述了這個(gè)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。由此可以看出，生態(tài)環(huán)境保護(hù)離不開(kāi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)水平的提高。此技術(shù)借助計(jì)算機(jī)軟件，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等外界科技工具，使生態(tài)環(huán)境保護(hù)更加科學(xué)高效有序。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘技術(shù);生態(tài)環(huán)境;環(huán)境保護(hù)

前言

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的目標(biāo)是從多個(gè)方面去分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，并且尋找隱含于相應(yīng)數(shù)據(jù)之中的信息，為科學(xué)調(diào)查提供數(shù)據(jù)支持，加快生產(chǎn)和生活方式從根本的變化。目前，我國(guó)環(huán)境文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)進(jìn)入了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的嶄新時(shí)代。堅(jiān)定不移地打好保護(hù)環(huán)境攻堅(jiān)戰(zhàn)，長(zhǎng)期且有效的提高環(huán)境質(zhì)量，是我們每一個(gè)人所希望的，也是期待看到的，然而，在此過(guò)程中收集到的信息大多數(shù)是不精確的、有極大隨機(jī)性的、不能具有代表性的。所以，生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的發(fā)展離不開(kāi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)水平的提高和支持。

一、數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程

數(shù)據(jù)挖掘是一個(gè)具有很大隨機(jī)性的真實(shí)數(shù)據(jù)中，提取出隱含其中有應(yīng)用價(jià)值的知識(shí)或模式的過(guò)程。它以數(shù)據(jù)作為中心、驅(qū)動(dòng)作為目標(biāo)、通過(guò)計(jì)算各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、計(jì)算并保持?jǐn)?shù)據(jù)模型的質(zhì)量，來(lái)抽取出隱含在其中、有應(yīng)用價(jià)值的知識(shí)或模式，并且在真實(shí)環(huán)境下檢驗(yàn)這些知識(shí)或模式的準(zhǔn)確性、持續(xù)性并且及時(shí)向最好的地方改變，讓它滿足數(shù)據(jù)挖掘的目標(biāo)。此外，新的知識(shí)或模式的發(fā)現(xiàn)一般會(huì)使人們重新確定挖掘的目標(biāo)。

二、當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)挖掘工具

目前，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)水平隨著大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展而不斷提高，多種統(tǒng)計(jì)分析、智能分析的數(shù)據(jù)挖掘工具被更多的應(yīng)用。

1. 統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)

此過(guò)程所運(yùn)用的是回歸分析法、判別分析法等統(tǒng)計(jì)方法。這些統(tǒng)計(jì)方法其中一部分已經(jīng)集成到常用的數(shù)據(jù)分析軟件中，結(jié)合軟件自帶的圖表功能，用戶能在多個(gè)不同空間下計(jì)算顯示出數(shù)據(jù)間的關(guān)系。這類(lèi)軟件一般分為兩類(lèi)：一是編程類(lèi)軟件，它的功能很強(qiáng)大，一般適合專業(yè)統(tǒng)計(jì)人員使用;除了第一個(gè)，另外一個(gè)就是人機(jī)交互界面類(lèi)軟件，它的操作簡(jiǎn)單容易，而且較為方便，適合非專業(yè)統(tǒng)計(jì)人員使用。

2. 智能分析工具

常用的智能分析算法有支持向量機(jī)、決策樹(shù)等傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等深度學(xué)習(xí)算法。這些算法的編寫(xiě)語(yǔ)言主要有Python、C語(yǔ)言、Java等。

3. 數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們把越來(lái)越多的信息儲(chǔ)存在云端，數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的進(jìn)步在這里得到了很多發(fā)展的機(jī)會(huì)。當(dāng)前，網(wǎng)易大數(shù)據(jù)、神策數(shù)據(jù)以及騰訊云、阿里云等這些網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)都具有這個(gè)統(tǒng)計(jì)分析功能，而且能根據(jù)用戶的要求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可直觀。另外，隨著云計(jì)算的廣泛應(yīng)用，谷歌、facebook、百度、騰訊云等平臺(tái)都推出了具有智能分析功能的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，在這些數(shù)據(jù)分析平臺(tái)中，谷歌和百度是免費(fèi)開(kāi)放的，有很多的例子給學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)。

三、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挖掘結(jié)合了多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)和方法，既能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，也能檢測(cè)出離群數(shù)據(jù)，然后為環(huán)境保護(hù)提供強(qiáng)大的技術(shù)和知識(shí)支持。

1. 在生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)管的應(yīng)用

俗話說(shuō)，生態(tài)環(huán)境就是寶貴的財(cái)富。環(huán)境系統(tǒng)的管理機(jī)制離不開(kāi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、作用及其過(guò)程的調(diào)查分析。例如，有人借助了數(shù)據(jù)分析工具--SPSS分析工具，然后利用主分成分分析法對(duì)土地環(huán)境系統(tǒng)健康指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一化，然后得到表示榆次區(qū)土地生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)健康狀況的綜合指數(shù)。通過(guò)這幾個(gè)例子可以看出，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的科研和管理工作的可靠的工具。通過(guò)加強(qiáng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)提高對(duì)環(huán)境保護(hù)的全面治理和改善，從而使生態(tài)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)互幫互助，共同向更優(yōu)秀的地方發(fā)展。

2. 在企業(yè)排污狀況監(jiān)管中的應(yīng)用

目前，加強(qiáng)企業(yè)排放污水污氣狀況的管理已經(jīng)成為各個(gè)環(huán)保部門(mén)的中心工作。自動(dòng)檢查、無(wú)人機(jī)檢查、第三方環(huán)境檢查等消息不斷地流入環(huán)保部門(mén)，為物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等方面提供了非常好的發(fā)展機(jī)會(huì)。江蘇等省份搭建排放污水許可的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，依據(jù)企業(yè)的產(chǎn)量、消耗、資源化能力、歷史情況等進(jìn)行評(píng)價(jià)，構(gòu)建當(dāng)?shù)仄髽I(yè)環(huán)境信用體系。通過(guò)對(duì)這些的研究，從而對(duì)企業(yè)排污的狀況得到一個(gè)全面的了解，并且對(duì)非法排污進(jìn)行治理，對(duì)排污造成的環(huán)境影響進(jìn)行一個(gè)全面的有效的改善，對(duì)人們生活環(huán)境和人們的身體健康加以保障。

3. 在環(huán)境評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

對(duì)生態(tài)質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)能使大部分群眾、環(huán)境保護(hù)部門(mén)更加全面地了解生態(tài)質(zhì)量，然后做出符合實(shí)際的生活安排和較為科學(xué)的防范方法，所以生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性十分受到關(guān)注。我國(guó)現(xiàn)有的生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法有兩種，一種是單一因子判別法，另一種是綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法，但是這兩種方法都沒(méi)有全面考慮生態(tài)的各種因素。為了處理這些缺點(diǎn)，大量研究者試著使用支持向量機(jī)法等方法建立于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)之上的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。通過(guò)這些研究，以機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量為基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)方法更加能夠全面的反映環(huán)境的信息，更加詳細(xì)準(zhǔn)確。通過(guò)對(duì)環(huán)境的評(píng)估，可以更加準(zhǔn)確有效的對(duì)環(huán)境進(jìn)行治理。

結(jié)束語(yǔ)

隨著環(huán)境文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的新時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越多，本文介紹了數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程，當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)挖掘工具和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。其中從多個(gè)方面重點(diǎn)講述了這個(gè)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。由此可以看出，生態(tài)環(huán)境保護(hù)離不開(kāi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)水平的提高。此技術(shù)借助計(jì)算機(jī)軟件，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等外界科技工具，使生態(tài)環(huán)境保護(hù)更加科學(xué)高效有序。通過(guò)對(duì)科學(xué)技術(shù)水平的提高來(lái)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)更加有效全面。

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