大數(shù)據(jù)環(huán)境下四川省環(huán)境信息化建設(shè)的思考

曾 旭,陳 豪

(四川省環(huán)境信息中心，成都 610041)

1 發(fā)展大數(shù)據(jù)是生態(tài)文明建設(shè)的必然趨勢(shì)

隨著信息技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使數(shù)據(jù)以超出人們想象的速度迅猛增長(zhǎng)，2015年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》中將大數(shù)據(jù)定義為“以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價(jià)值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合，正快速發(fā)展為對(duì)數(shù)量巨大、來(lái)源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和關(guān)聯(lián)分析，從中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、創(chuàng)造新價(jià)值、提升新能力的新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)”[1]。

黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)提高到“五位一體”整體推進(jìn)中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)的高度，作為綠色發(fā)展必然選擇和信息科技典型代表的生態(tài)文明建設(shè)與大數(shù)據(jù)技術(shù)不可避免地在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中產(chǎn)生交集，大數(shù)據(jù)環(huán)境下如何推動(dòng)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字地球等信息技術(shù)與環(huán)保領(lǐng)域深度融合、打造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)、加快環(huán)境管理戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型將是“十三五”時(shí)期生態(tài)文明建設(shè)的重要思考問(wèn)題。在2016年環(huán)境保護(hù)部辦公廳印發(fā)的《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》中明確提出，要通過(guò)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用，推進(jìn)環(huán)境管理轉(zhuǎn)型，提升生態(tài)環(huán)境治理能力，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善目標(biāo)提供有力支撐[2]。

2 大數(shù)據(jù)對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意義

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)技術(shù)已逐步滲透進(jìn)入生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，特別是以改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為核心的工作鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，在區(qū)域環(huán)境治理、環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面都發(fā)揮了一定作用。

2.1 大數(shù)據(jù)在區(qū)域環(huán)境治理中的作用

大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠使來(lái)自監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、視頻監(jiān)控、調(diào)查研究、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)量巨大、來(lái)源廣泛、類型多樣的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，再通過(guò)可視化圖表的形式動(dòng)態(tài)展示關(guān)鍵指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。例如采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法，可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物從產(chǎn)生、貯存、運(yùn)輸?shù)教幹玫娜^(guò)程監(jiān)管，環(huán)境管理部門可通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)掌握危險(xiǎn)廢物的基本屬性、實(shí)時(shí)點(diǎn)位、周邊環(huán)境敏感區(qū)域、處置情況和利用情況等信息[3]。再如對(duì)例行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)用基于地理信息技術(shù)的后臺(tái)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的篩查、校準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)分析和動(dòng)態(tài)圖繪制，在判斷污染來(lái)源的同時(shí)追溯污染物擴(kuò)散趨勢(shì)，進(jìn)而自動(dòng)生成環(huán)境質(zhì)量專題報(bào)告，供管理部門直觀有效地對(duì)各地環(huán)境治理責(zé)任落實(shí)和環(huán)境污染防治重點(diǎn)工作并行指揮調(diào)度提供全面高效的數(shù)據(jù)支持，確保受控區(qū)域污染源限產(chǎn)停產(chǎn)、揚(yáng)塵源停工、禁止秸稈焚燒等污染防治控制措施落實(shí)有力。

2.2 大數(shù)據(jù)在環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)中的作用

傳統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)通常僅對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析，預(yù)報(bào)的精度及對(duì)污染防治的決策支持作用有限，而大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠基于數(shù)據(jù)挖掘和云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的深度加工和知識(shí)分析，在環(huán)境質(zhì)量模擬預(yù)測(cè)方面更加具有優(yōu)勢(shì)[4]。例如基于大氣動(dòng)力學(xué)理論建立大氣擴(kuò)散模型，在結(jié)合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上還可整合污染源統(tǒng)計(jì)、交通流量等多源數(shù)據(jù)，通過(guò)仿真模擬、氣象模型、統(tǒng)計(jì)模型等模型的融合，模擬復(fù)雜的環(huán)境過(guò)程，形成空氣質(zhì)量預(yù)警預(yù)報(bào)模型和決策支持模型，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)，并且可選擇工業(yè)源、生活源、機(jī)動(dòng)車等不同參數(shù)，模擬出控制前后PM2.5等大氣污染物的變化情況，為區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控等提供更科學(xué)的決策支持[5]。

2.3 大數(shù)據(jù)在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的作用

在突發(fā)環(huán)境事件面前，環(huán)保部門以往的應(yīng)急流程存在對(duì)事故研判的信息量不足、經(jīng)驗(yàn)決斷法準(zhǔn)確度不高、處置時(shí)間長(zhǎng)等缺陷，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)手段能夠快速搜集涉及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)或突發(fā)環(huán)境事件的有效數(shù)據(jù)。在風(fēng)險(xiǎn)源日常監(jiān)控中，依靠網(wǎng)格化高密度分布傳感器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)區(qū)域高時(shí)空分辨率的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)污染源異常排放行為，會(huì)將清晰標(biāo)注污染所在點(diǎn)位的地理位置、污染排放時(shí)間的異常報(bào)警信息傳送到相關(guān)責(zé)任單位[6]，監(jiān)管部門可根據(jù)預(yù)警信息快速鎖定污染源并采取處理措施，進(jìn)行定向管控和治理[7]。隨著我國(guó)政務(wù)信息數(shù)據(jù)平臺(tái)整合和數(shù)據(jù)共享工作的推進(jìn)，環(huán)保部門在后續(xù)的工作中可以更為方便地調(diào)用交通、水利、安監(jiān)、氣象等部門的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源及其運(yùn)輸、水文氣象等數(shù)據(jù)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)急處置能力將進(jìn)一步提升。

3 四川省環(huán)保大數(shù)據(jù)發(fā)展的建議

目前四川省環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用水平還處于初級(jí)階段，不僅要把握發(fā)展機(jī)遇，更要聚焦發(fā)展矛盾，克服困難，解決問(wèn)題，使環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)加速駛?cè)肟燔嚨?。一是克服大?shù)據(jù)應(yīng)用與業(yè)務(wù)工作結(jié)合困難，解決生態(tài)環(huán)境監(jiān)管現(xiàn)代化程度不高的問(wèn)題；二是克服資源集成共享困難，解決數(shù)據(jù)閑置、信息孤島普遍存在的問(wèn)題；三是克服政民信息互通困難，解決公眾訴求反饋不及時(shí)的問(wèn)題；四是克服環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新困難，解決當(dāng)前數(shù)據(jù)分析產(chǎn)出物單一的問(wèn)題。

3.1 促進(jìn)業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展，實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)管理

“十三五”初期，四川省在全國(guó)范圍內(nèi)率先對(duì)全省各市(州)開展了環(huán)境保護(hù)督察專項(xiàng)行動(dòng)，大氣、水、土壤環(huán)境污染防治“三大戰(zhàn)役”也已全面打響，接下來(lái)還將實(shí)行排污許可證“一證式”改革等系列工作，面對(duì)接踵而至的新任務(wù)新要求，需要對(duì)環(huán)境業(yè)務(wù)、環(huán)境要素、污染源排放及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等各項(xiàng)工作產(chǎn)生的海量信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理。通過(guò)建設(shè)環(huán)保督察工作管理平臺(tái)，對(duì)全省各類督察調(diào)度信息進(jìn)行統(tǒng)一管理與監(jiān)督，建立長(zhǎng)期的環(huán)保后督察工作機(jī)制；結(jié)合環(huán)境污染防治“三大戰(zhàn)役”任務(wù)要求，對(duì)大氣、水、土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)完成進(jìn)度情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，充分利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)區(qū)域主要污染物的時(shí)空分布特征以可視化方法呈現(xiàn)，生成區(qū)域環(huán)境形勢(shì)分析報(bào)告；建設(shè)四川省環(huán)境保護(hù)排污許可證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)排污許可數(shù)據(jù)的本地化服務(wù)，將環(huán)境統(tǒng)計(jì)、總量減排與核算、風(fēng)險(xiǎn)源管理、違法處罰等環(huán)境管理要求全部體現(xiàn)在排污許可證管理中，針對(duì)不同排污單位，明確環(huán)境管理的具體要求，實(shí)施差別化、精準(zhǔn)化管理。

3.2 發(fā)揮信息規(guī)模效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)決策

以環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)管理平臺(tái)對(duì)環(huán)境質(zhì)量狀況、污染源相關(guān)數(shù)據(jù)匯總及統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，利用重點(diǎn)排污企業(yè)地理位置、典型污染物排放量和達(dá)標(biāo)率、區(qū)域環(huán)境容量、全省全年環(huán)境保護(hù)工作預(yù)期目標(biāo)達(dá)成進(jìn)度等信息，構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析模型，評(píng)估全省環(huán)境質(zhì)量演變趨勢(shì)。通過(guò)精確了解新建項(xiàng)目相互關(guān)聯(lián)的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等信息，做到快速查找定位和精細(xì)模擬分析，實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目智能審批、綠色發(fā)展水平評(píng)估和優(yōu)化行業(yè)布局，支撐戰(zhàn)略環(huán)評(píng)和規(guī)劃環(huán)評(píng)的科學(xué)決策。此外，將環(huán)境大數(shù)據(jù)與航拍、動(dòng)態(tài)三維視圖等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，為解決生態(tài)系統(tǒng)功能區(qū)劃、生物多樣性保護(hù)、氣候變化影響等一系列重大生態(tài)環(huán)境課題研究提供依據(jù)。

3.3 暢通公眾服務(wù)渠道，實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)說(shuō)話

近年來(lái)實(shí)踐表明，環(huán)境糾紛和環(huán)境矛盾產(chǎn)生的主要原因是群眾與政府之間存在信息不對(duì)稱，需要充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)12369環(huán)保熱線、廳長(zhǎng)信箱、網(wǎng)上舉報(bào)，以及微信、微博等不同來(lái)源、圖文并茂的民眾信息接入，通過(guò)數(shù)據(jù)分揀、清洗、挖掘，清晰事項(xiàng)處理責(zé)任范圍，縮短信息反饋周期，同時(shí)也可幫助環(huán)保部門了解公眾需求，進(jìn)而為公眾提供差異化和精細(xì)化的環(huán)境信息服務(wù)，滿足公眾日益增長(zhǎng)的知情權(quán)、表達(dá)權(quán)和監(jiān)督權(quán)，提升管理效能和環(huán)境保護(hù)部門公信力。

3.4 打破傳統(tǒng)思維模式，實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)創(chuàng)新

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)全過(guò)程、全方位的綜合數(shù)據(jù)服務(wù)能力，以能值分析、生態(tài)足跡、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值等生態(tài)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域衡量理論為基礎(chǔ)，采用數(shù)值模擬研究、灰色關(guān)聯(lián)度分析、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型等多種研究方法，整合污染源的行業(yè)類型、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝及其污染物排放數(shù)據(jù)，以經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)GDP和環(huán)境污染指標(biāo)廢氣、廢水和固廢排放量為參考序列，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)為比較序列建立指標(biāo)體系，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)與環(huán)境污染狀況進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，提出促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的發(fā)展方向以及提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量和效益的對(duì)策措施。

4 結(jié)論與展望

大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展不僅有利于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更廣泛、更深入地分析，改變環(huán)保管理模式，使環(huán)境管理者在更高的時(shí)空維度上把控環(huán)境狀況，還有利于促使環(huán)境信息透明與公開，提高公眾知情權(quán)與參與感。然而環(huán)境信息化建設(shè)是一項(xiàng)綜合性、長(zhǎng)期性工作，大數(shù)據(jù)的精髓不單單在于數(shù)據(jù)的收集和數(shù)量，更在于對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘和創(chuàng)新應(yīng)用。四川省環(huán)境信息化已深刻地意識(shí)到抓住大數(shù)據(jù)發(fā)展機(jī)遇，建立生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)集成共享機(jī)制、加大大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用力度、打造大數(shù)據(jù)發(fā)展創(chuàng)新生態(tài)體系是盡早實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理能力和治理體系現(xiàn)代化的加速器。對(duì)內(nèi)要加快實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中儲(chǔ)存共享、業(yè)務(wù)信息流轉(zhuǎn)協(xié)同，對(duì)外實(shí)現(xiàn)與工商、國(guó)土、水利、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)等部門信息有效集成。同時(shí)不斷促進(jìn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用與環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心協(xié)同發(fā)展，優(yōu)先在環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境應(yīng)急等業(yè)務(wù)方面開展大數(shù)據(jù)實(shí)踐。鼓勵(lì)高等院校、科研院所、重點(diǎn)企業(yè)研究院聯(lián)合創(chuàng)建環(huán)境大數(shù)據(jù)工程實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)技術(shù)中心等，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)高速匯聚、深化應(yīng)用與融合創(chuàng)新，為提高全省環(huán)境信息化整體水平打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1] 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))[Z].2015.

[2] 環(huán)境保護(hù)部辦公廳關(guān)于印發(fā)《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》的通知(環(huán)辦廳〔2016〕23號(hào))[Z].2015.

[3] 高文彬.大數(shù)據(jù)在固體廢物管理中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新,2017,(4):111-113.

[4] 常 杪,馮 雁,郭培坤,等.環(huán)境大數(shù)據(jù)概念、特征及在環(huán)境管理中的應(yīng)用[J].中國(guó)環(huán)境管理,2015,(6):26-30.

[5] 曹 騮，吳修文.基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的PM2.5監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究[J].互聯(lián)網(wǎng)天地,2015,(4):74-79.

[6] 趙苗苗,趙師成,張麗云,等.大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展與展望[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2017,28(5):1727-1734.

[7] 王紅梅,鄭丙輝,席春青,等.“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估探討[J].中國(guó)環(huán)境管理,2016,(4):65-70.