生態環境領域中大數據技術的應用探討

張桂蘭

（東莞市環保產業促進中心，廣東東莞 523000）

經濟的不斷發展給環境造成了一定的影響，而生態環境問題的解決具有時變性、復雜性等特點，會涉及多個領域。面對大量的數據信息，使用更先進數據處理技術成為保護生態環境的必然趨勢。

1 生態環境大數據概述

目前，環境污染、森林面積減少、自然資源枯竭等生態環境問題日益突出。在我國，當前的環境問題主要表現為水土流失、土地荒漠化、淡水資源短缺等。隨著科技的發展，生態環境領域中出現了大數據思維，即生態環境問題的解決需要長期的數據積累，同時也需要利用大數據相關技術。生態環境大數據是將大數據相關理論和技術運用到生態環境領域的一種實踐方式，其不僅擁有大數據的屬性，同時也具備了生態環境的復雜、特殊等特性［1］。在我國，生態環境大數據包括地面監測相關數據、遙感影像數據、經濟數據和相關研究數據等，數據來源包括環保、社會、林業、水利和氣象等多個部門，足見生態環境大數據的復雜性和多樣性。雖然這些數據來自不同部門，但數據之間卻有很強的關聯性，為我國有效解決環境問題、提高環境風險預測能力、制定環保相關政策法規提供了可靠保障。

2 大數據技術在生態環境保護中的應用價值

2.1 數據總量大

大數據的基礎優勢之一在于信息總量大，應用于生態環境保護工作，這一優勢還能得到進一步的發揮。例如，我國東北地區對林業資源及周邊生態環境的保護工作，可以借助大數據，了解區域內森林覆蓋率、物種信息、各類關鍵數據的動態變化、歷年工作產生的原始數據、經加工后獲取的半結構化數據和結構化數據等，能在短時間內得到調取和呈現，有助于針對生態環境保護中的薄弱部分開展工作，提升生態環境保護的有效性。

2.2 數據類別豐富

數據類別豐富，是指大數據能夠為生態環境保護工作提供多種類別的數據資源，這些資源以信息化形式呈現，且涵蓋多個方面，便于生態環境保護工作的多樣化開展。如旅游業較為發達的地區，可通過大數據了解當前生態環境保護工作的基本態勢，包括總投資額度、環保資金使用情況、新的環保工作要點和此前工作的執行情況等。不同季節旅游人數的差異，也會導致生態環境保護工作重點的改變。因此，借助豐富的大數據可實現對各類因素的分析評估，有助于做好各項準備工作。

2.3 數據更新速度快

大數據具有增長率高、更新速度快的特點，需求方可以自行進行數據收集和更新，也可以支付少量費用，獲取第三方服務。據研究，總量相當的信息數據，常規模式收集耗時超過2400 h，借助大數據服務，可在2 h內獲取對應資源。生態環境保護工作中，很多環節對信息的更新速率要求高，如石油泄漏造成的污染、火災等，高速更新的大數據，也能為相應的特殊工作提供支持，提升生態環境保護工作的實時性。

3 大數據在生態環境領域的應用

3.1 對氣候變化的預測

隨著經濟和技術的發展，滿足人們生活需求的各類相關設備層出不窮，如汽車、空調等，但造成溫室效應的氣體排放量也隨之增加，氣候變化變得異常。人們對氣象預報及氣候預測的要求逐漸提高，但由于氣候變化具有不穩定、復雜的特性，對于它的預測必須要借助大數據。大數據預測能夠有效提升氣象預報及氣候變化預測的準確度，從而滿足人們的需求。隨著技術不斷發展，氣象預測設備得到更新和普及，如雷達衛星等，使氣象監測點也逐漸增多、觀測規模得到擴展。同時，為了更好地預測氣候變化，產生了大量模擬氣候變化的信息，這些信息根據實際天氣變化數據并運用智能設備根據相關理論構建，從而達到準確預測氣候走向的目的［2］。

3.2 對生態網絡的觀測和模擬

生態網絡觀測是以定位觀測的方式，運用大數據相關技術對生態環境的各種數據進行收集，并對這些收據進行系統儲存和研究的一種網絡系統形式。生態網絡具有數據信息大、涵蓋面廣等特征，是應用大數據進行生態研究的可靠保障。生態網絡系統主要以長期定位觀測環境變化為主，具有多方位全面覆蓋觀測、觀測數據時效性、自動傳輸、現代化智能設備和網絡共享等優勢，能夠最大程度避免人為、采樣等形式產生的環境觀測誤差，其研究結果更加準確。生態網絡觀測是將大數據應用到生態環境領域的重要舉措，主要包含了3 方面優勢：1）能夠多方位、多領域進行環境觀測，為研究環境提供完善數據；2）能夠將分散的環境信息集中化并高效儲存和傳輸，極大程度滿足用戶需求；3）通過生態網絡觀察系統中的數據共享，保證相關研究人員能夠對環境做出精準預測。

3.3 對大氣污染的治理

生態環境問題不僅包含生態系統，而且包括了地球整體相關的問題，如大氣污染。隨著經濟水平提高，高尾氣排放、高耗能、高污染的環境污染逐漸嚴重，從而造成大范圍霧霾出現，并且霧霾具有能見度低、持續時間長等特點，嚴重威脅著人們的生命健康。因此，只有對大氣污染數據進行及時掌握和分析，才能進行霧霾等大氣污染現象的準確預測，進而有效預防生態環境產生嚴重災難。但由于大氣污染相關數據呈現不斷變化狀態，并且具有涉及范圍廣、數據多樣等特點，對大氣污染進行預測和治理存在一定難度。因此，將大數據應用在大氣污染領域，通過對大量數據的整合、抽取、分析和挖掘等方式，為區域大氣質量管理及區域間合作治理提供了技術支持，并對治理決策提供相應依據，且大數據的分析形式多樣，包括視頻、語音、圖片和文字等，通過多樣化分析得出的結論更具準確性。

4 大數據在生態環境領域的應用途徑

4.1 建立生態環境大數據服務平臺

為了更好地將大數據應用到生態環境領域，先要做的是建立相關大數據服務平臺。這就要求相關政府部門充分發揮其在環境治理中的主導地位，加大對大數據平臺建設的支持力度，鼓勵各類企業、社會組織、社會團體和科研院所等參與到大數據服務平臺建設中來，使大數據服務平臺更有效、更方便地為大眾提供服務，滿足大眾對生態環境大數據的需求，實現生態環境數據共享，便于人們對環境治理的監督和了解。在進行生態環境大數據服務平臺建設時，應融入先進科學技術，如可視化、人機互動等形式，使人們能夠以更直觀的方式了解生態環境狀況［3］。

4.2 提升大數據監測信息準確度

生態環境問題涉及的范圍很廣，包括陸地、海洋和天空等，其所包含的數據也很廣，包括土壤狀況、水質、空氣等級等，及各種自然災害。因此，將大數據應用到生態環境領域，應做到確保數據信息準確，即對各領域中的具體信息進行采集，以便為有效解決各種環境問題、提升生態環境系統功能提供可靠依據，并且需根據具體信息，提升對各種自然災害的預報水平［4］。

4.3 加強對基礎設施建設的服務力度

基本建設包括滿足公眾需要的大壩、鐵路、橋梁等設施，提升生態環境大數據信息對基礎設施建設的服務力度，主要是指基礎設施建設要根據大數據信息對環境進行風險評估，以便使相應建設方案適時調整，提升建設質量，以符合人們對基礎設施的需求標準。同時，為了做出有利于企業發展的生產決策，有關行業、企業的生產活動也需要參考生態環境大數據信息做出決策。此外，生態環境大數據信息還可以為政府制定相關政策提供數據依據，實現生態環境與社會經濟的協調發展。

4.4 實現各領域大數據相結合

生態環境問題的出現是各個領域共同作用的結果，要想完善解決環境問題，就要了解各領域相關信息。將生態環境大數據和農業、工業、新興產業、醫療和交通等領域的大數據相結合，加強相關領域之間的創新性合作，以便減少環境污染、實現對流性疾病的防范等，促進各個領域科學、合理發展，最終實現各領域可持續發展［5］。

5 結語

將大數據應用到生態環境中有諸多好處，但目前生態環境領域大數據的應用還沒有得到普及。要想使大數據在生態環境建設領域得到完善發展，就要采用相關措施，促進生態環境管理有效性、環境服務信息多元化，使生態環境得到不斷優化。