大數(shù)據(jù)技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用分析

朱葉萍

摘要：在環(huán)境監(jiān)測方面應用大數(shù)據(jù)技術有利于提升政府在環(huán)境公共治理方面的水平。本研究就大數(shù)據(jù)技術在環(huán)境監(jiān)測與中的應用從大數(shù)據(jù)對環(huán)境監(jiān)測與治理的適用性分析以及基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測與治理兩個方面展開研究，著重關注了環(huán)境數(shù)據(jù)的搜集與處理，就大數(shù)據(jù)技術在環(huán)境監(jiān)測中的效率問題展開討論，同時關注到大數(shù)據(jù)在環(huán)境治理中的績效，進一步對大數(shù)據(jù)在環(huán)境監(jiān)測方面的意義、治理框架以及治理機制展開分析。有利于在更高層次上為環(huán)境監(jiān)測提供更加科學的決策依據(jù)。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)技術；環(huán)境監(jiān)測；公共治理；數(shù)據(jù)搜集

環(huán)境監(jiān)測，是為了實現(xiàn)某種特定的目標——特別是對環(huán)境達到理想狀態(tài)的預期目標，按照預先設計的時間數(shù)值，間斷或連續(xù)對環(huán)境的質量相關表示值進行測定并觀察分析其變化，判斷其對環(huán)境的影響過程[1]。對環(huán)境的監(jiān)測可以表示為環(huán)境監(jiān)測與測定、監(jiān)控等。通過大數(shù)據(jù)技術對所有監(jiān)測信息進行采集、存儲和分析，其研究對象和數(shù)據(jù)的全面性得到體現(xiàn)。另外放棄了傳統(tǒng)處理方式中單純靠人工和原始的編程方式來解決問題的方式，而是對不同類別的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、模擬抽樣、分析預測等應用和采集[2]。因此數(shù)據(jù)工具對具體監(jiān)測而言更具準確性，能最大程度上提供快速便捷得到所期望的結果。

一、大數(shù)據(jù)對環(huán)境監(jiān)測與治理的適用性分析

（一）環(huán)境監(jiān)測與治理實質是環(huán)境數(shù)據(jù)的搜集與處理

獲取高準確度的環(huán)境信息數(shù)據(jù)是進行有效分析的前提。要獲取準確全面的環(huán)境數(shù)據(jù)信息，就要充分做好前期的準備工作，選擇好觀察點的監(jiān)測范圍，查看監(jiān)測點的環(huán)境信息是不是自然狀態(tài)下而非人為刻意造就的。只有排除了不必要的干擾因素，才能在數(shù)據(jù)信息采集時得到真實可靠的信息。

對數(shù)據(jù)信息的分析，包括前期對數(shù)據(jù)進行分類和整理，監(jiān)測過程采用標準的記錄方式進行登記；然后利用云技術（包括虛擬化技術，分布云技術，海量數(shù)據(jù)的存儲和管理技術，實時流數(shù)據(jù)處理，智能分析技術）主要處理工具和算法，比如Python算法來進行數(shù)據(jù)分析。但目前還沒有實現(xiàn)對排污點的實際影像進行抓取拍照圖像的監(jiān)控功能。

（二）大數(shù)據(jù)技術改善環(huán)境數(shù)據(jù)分析效率

實時處理分析，有助于改善環(huán)境數(shù)據(jù)的分析效率。精準的數(shù)據(jù)能夠讓整個環(huán)境大數(shù)據(jù)系統(tǒng)高效運轉，實現(xiàn)實時高效的便捷處理[3]。

實時動態(tài)監(jiān)測能夠及時快速傳遞信息，特別是在環(huán)境應急條件下，時間就是效率，衛(wèi)星遙感能夠有效監(jiān)測森林的動態(tài)。在大數(shù)據(jù)的背景下，采用無線傳感網(wǎng)絡、紅外線監(jiān)控的設置能第一時間發(fā)現(xiàn)因為自然災害、人為因素等導致的各種突發(fā)性火災，轉變環(huán)境公共治理已有的處理方式。這也是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的核心，大數(shù)據(jù)的價值所在。

（三）大數(shù)據(jù)能實時反映環(huán)境治理績效

大數(shù)據(jù)能夠實時反映環(huán)境治理的績效。高強度的治理工作能加快進度和強化處理結果，確保對結果的分析盡量符合績效預期。

當前中國正在加快推進環(huán)境治理創(chuàng)新與轉型，志在提升環(huán)境治理的現(xiàn)代化水平。為進一步發(fā)展與保護，建設生態(tài)文明，要堅持政策與管理的保障功能，在一定程度上用環(huán)?？冃矶攘?。

大數(shù)據(jù)用云服務技術來處理。目前正在推進建設生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設，監(jiān)理環(huán)境或監(jiān)管與重點在線監(jiān)測，環(huán)評審批等工作，大數(shù)據(jù)反映這些工作的實時績效，而這些監(jiān)測也會反過來給予大數(shù)據(jù)更多的數(shù)據(jù)信息，便于監(jiān)管。

二、基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測與治理

（一）大數(shù)據(jù)對環(huán)境監(jiān)測與治理的意義

發(fā)展環(huán)境大數(shù)據(jù)對解決真實存在的實際環(huán)境問題有重要作用。在環(huán)境公共服務方面運用大數(shù)據(jù)來解決問題，能夠提高環(huán)境治理的組織效率[4]。

打造環(huán)境大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，如在特大城市的城市水資源、水域和污染嚴重的地區(qū)進行及早的防護，加強對城市公共環(huán)境的綜合整治，在重要水源保護區(qū)進行水質狀況和環(huán)境質量的監(jiān)測，確保水、空氣等環(huán)境要素的質量安全。多部門、跨部門協(xié)同處理，加大對環(huán)境污染以及對脆弱的區(qū)域進行監(jiān)測預警，這樣的工作任重而道遠。

大數(shù)據(jù)的實現(xiàn)工具是算法和分析、預測?；跀?shù)據(jù)的分析，實時的判斷，對發(fā)展趨勢的預測也是新的管理方式和大勢所趨。大數(shù)據(jù)應用于環(huán)境公共治理，是一種創(chuàng)新的行為方式。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法，是建立在自己能掌握的文本信息進行檢索，對實地的環(huán)境監(jiān)測則需要抽取樣本土壤和水質的小樣本取樣研究，在這一過程中，很多是隨機的，而且研究的目的不會很明確。

（二）環(huán)境監(jiān)測與治理框架

大數(shù)據(jù)對于環(huán)境數(shù)據(jù)信息的誤差和模糊性是可以包容的，但是結果的精準度不會變差。數(shù)據(jù)還有另一項功能就是對趨勢的預測。在已有的管理理念中，定性化的研究會更普遍，而在數(shù)據(jù)分析以后，對決策的判斷和預期可以通過量化來實現(xiàn)。這是因為大數(shù)據(jù)讓我們有了更多的數(shù)據(jù)和信息來分析，運用更為復雜和多樣的大數(shù)據(jù)處理工具和算法來實現(xiàn)這一功能。

（三）基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境公共治理機制

在大數(shù)據(jù)的治理模式下，大數(shù)據(jù)能夠為環(huán)境公共治理進行數(shù)據(jù)信息的收集、實時監(jiān)測，可以通過技術實現(xiàn)即時響應。如果后臺的數(shù)據(jù)在實時更新，那么在關聯(lián)的狀態(tài)下，系統(tǒng)關聯(lián)的前臺查詢的響應會很快。而且在當前互聯(lián)網(wǎng)信息不斷增加的多種應用場景下，產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)流會通過實時數(shù)據(jù)流式的數(shù)據(jù)處理模式得到快速處理。

多部門協(xié)同是不考慮各部門的利益，把各個部門的資源集中、共享。通過多部門協(xié)同辦公，實現(xiàn)由“一對一”或者“一對多”模式逐漸轉化為“多對多”的多元交互處理模式，數(shù)據(jù)開放與管理機制可以得到初步建立，便于快捷、充分獲得其它部門的相關信息，達到資源共享。大數(shù)據(jù)可以根據(jù)主要官方網(wǎng)站、一些非主流的源于微博等社交平臺的關注信息，特定的信息搜索來抓取數(shù)據(jù)、分析、判斷實時的意見評估。

數(shù)據(jù)的分析是以問題為研究對象的，以數(shù)據(jù)處理后的信息為決策依據(jù)。以工業(yè)污染的監(jiān)控數(shù)據(jù)信息來看，環(huán)境監(jiān)察部門通過視頻監(jiān)測各個排污點的實時趨勢狀態(tài)，一方面可以在很大程度上減少現(xiàn)場視察的成本，另外也能夠減少被監(jiān)控點在現(xiàn)場檢查前提前做好準備而出現(xiàn)的數(shù)據(jù)不準確的情況，從而提高了數(shù)據(jù)信息采集的準確。

三、結論

近些年來我國的環(huán)境問題日益凸顯，同時，隨著人們生活水平的不斷提高，國家和人民群眾對于環(huán)境質量的關注度也越來越高。對于環(huán)境的治理關越來越關系到人們生存與發(fā)展的切身利益，成為實現(xiàn)“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”發(fā)展的重中之重。只有不斷利用現(xiàn)代高科技技術，將包括大數(shù)據(jù)技術在內的相關技術轉化為環(huán)境公共服務的生產(chǎn)力，才能凸顯其社會價值和經(jīng)濟效益。同時，我們還要在進一步推進生態(tài)文明建設以及美麗中國建設的過程中，充分應用大數(shù)據(jù)，使之成為推動我國社會可持續(xù)發(fā)展的強大動力。

參考文獻：

[1]羅海江.我國環(huán)境監(jiān)測信息化建設發(fā)展方向及建議[J].環(huán)境保護，2015，43（20）：30-35.

[2]李安增，王寧，王常權，等.大數(shù)據(jù)技術在環(huán)境信息中的應用[J].計算機系統(tǒng)應用，2015，24（01）：60-64.

[3]解輝.大數(shù)據(jù)技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用[J].環(huán)境監(jiān)控與預警，2016，8（04）：62-66.

[4]程麟鈞.我國大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)共享技術現(xiàn)狀、問題及對策[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2016，32（06）：146-147.