大數(shù)據(jù)在水土保持監(jiān)測技術(shù)中的應(yīng)用

摘 要：大數(shù)據(jù)技術(shù)在水土保持監(jiān)測中的聯(lián)合應(yīng)用，可以使水土流失發(fā)生規(guī)律和開發(fā)的探索更加高效，有利于事先預(yù)報災(zāi)害，為理論研究提供了充分的理論依據(jù)，提供生態(tài)決策制定的基礎(chǔ)。為做出最后的大數(shù)據(jù)決定，發(fā)揮更大的作用。為保證水土保持的持續(xù)監(jiān)測，必須深入研究大數(shù)據(jù)，制定好發(fā)展規(guī)劃，系統(tǒng)開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究，以確定最適合的大數(shù)據(jù)應(yīng)用程序并將其應(yīng)用于水土保持監(jiān)測過程。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；水土保持；監(jiān)測技術(shù)

中圖分類號：S157 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0181-02

1 引 言

水土保持工作與中國生態(tài)文明建設(shè)密切相關(guān)。水土保持工作的根本任務(wù)是對水土保持工作的監(jiān)測和監(jiān)督。這也是制定水土保持生態(tài)決策的核心基礎(chǔ)。水土保持監(jiān)測的基礎(chǔ)是保護(hù)水土資源和維護(hù)生態(tài)環(huán)境。它結(jié)合了各種技術(shù)手段，對土壤侵蝕的原因，類型，優(yōu)勢，影響區(qū)域，危害和控制效應(yīng)提供實(shí)時，動態(tài)和持續(xù)的監(jiān)測和評估。這是防治水土流失的基礎(chǔ)工作。大數(shù)據(jù)在水土保持監(jiān)測技術(shù)中的應(yīng)用探索正是基于這一要求。因此，探索大數(shù)據(jù)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用具有較為明顯的理論參考價值和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

2 大數(shù)據(jù)概況分析

2.1 大數(shù)據(jù)發(fā)展?fàn)顩r

近年來，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為新的戰(zhàn)略資源，引起了世界各國政府的關(guān)注。以美國為例，2012年制定了大數(shù)據(jù)研發(fā)計劃，全球許多國家都開始對這項技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)略研究。對于行業(yè)來說，它主要應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，金融，通訊等行業(yè)。隨著大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)開始應(yīng)用于其他行業(yè)。成功應(yīng)用大數(shù)據(jù)的情況也很常見。不僅在科技行業(yè)，而且在一些體育比賽中，他們開始使用大數(shù)據(jù)技術(shù)來分析和預(yù)測，以制定應(yīng)對策略。就中國大數(shù)據(jù)應(yīng)用而言，發(fā)展相對較晚，但引起了廣泛的關(guān)注。在中國信息化建設(shè)進(jìn)程加快的同時，大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用也成為國家戰(zhàn)略任務(wù)。在中國的行業(yè)中，電子商務(wù)，銀行業(yè)務(wù)和通信中使用大數(shù)據(jù)變得非常普遍，取得了巨大的成功，產(chǎn)生了巨大的價值。因此，中國其他行業(yè)逐漸應(yīng)用大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)在水土保持監(jiān)測技術(shù)中的應(yīng)用已經(jīng)開始。

2.2 大數(shù)據(jù)的發(fā)展特點(diǎn)

隨著近年來大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)主要是大數(shù)據(jù)量，多樣化，高速度，高應(yīng)用價值。大數(shù)據(jù)具有巨大的數(shù)據(jù)規(guī)模。這是一個基本功能。它主要收集，傳輸和存儲數(shù)據(jù)。因此，規(guī)模和數(shù)量肯定是巨大的，大規(guī)模的數(shù)量也代表了大量的信息。數(shù)據(jù)反映了這些信息。這是非常全面的，這使得數(shù)據(jù)的真實(shí)性更可靠，并且可以充分顯示所需的信息。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型的多樣性是不可避免的。因此，大數(shù)據(jù)收集的數(shù)據(jù)具有各種類型。這不是一個單一的定向收集，而是完全集中的收集。大數(shù)據(jù)技術(shù)下的數(shù)據(jù)和信息獲取速度非常快。整個過程非常連續(xù)，使用感應(yīng)和采集等相關(guān)技術(shù)，所耗時間越來越短。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)本身，經(jīng)歷重組，發(fā)展，互動，產(chǎn)生附帶的信息價值等，為行業(yè)發(fā)展提供良好的幫助。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在水土保持監(jiān)測技術(shù)中的應(yīng)用條件

中國目前的水土保持工作已經(jīng)開始發(fā)展到實(shí)時預(yù)防監(jiān)督，科學(xué)綜合治理，及時監(jiān)測評估等更先進(jìn)的水平。因此，需要更多的監(jiān)測數(shù)據(jù)來提供支持，而大數(shù)據(jù)用于水土保持監(jiān)測可以有效解決此問題。

水土保持監(jiān)測工作過程是連續(xù)的，長期的。要及時獲取并傳遞水土保持信息，傳遞和收集信息，主要監(jiān)測水土流失的影響因素，監(jiān)測水土流失狀況，監(jiān)測水土流失危害并實(shí)施水土保持措施。效率監(jiān)控有四大方面，這些監(jiān)控所獲得的數(shù)據(jù)量是巨大的，因此它已成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的先決條件。大數(shù)據(jù)應(yīng)用后，可以使管理和分析更科學(xué)，更合理。它可以使最終的預(yù)測更準(zhǔn)確，并有助于水土保持監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析和決策。它可以使水土保持成為可能，監(jiān)控的目的可以更好地實(shí)現(xiàn)。中國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)項目于2011年完成，主要是監(jiān)測中心和七個流域機(jī)構(gòu)監(jiān)測中心站。監(jiān)測站也在各省和一些城市地區(qū)建立，并有相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集設(shè)備，加工和傳輸設(shè)備也依靠水利信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，使得我國主要的水土流失地區(qū)有一個比較完善的監(jiān)測體系。在數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)建設(shè)方面，中國水土保持監(jiān)測中心擁有一個專業(yè)數(shù)據(jù)庫，用于存儲國內(nèi)土壤侵蝕，水土保持管理和生態(tài)建設(shè)方面的數(shù)據(jù)。中國的一些省市也有相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，以確保水土保持監(jiān)測的順利開展，數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測數(shù)據(jù)也在增加。隨著中國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建立及其逐年完善，中國的監(jiān)測工作也在繼續(xù)，相關(guān)數(shù)據(jù)也在不斷增加。

4 大數(shù)據(jù)在水土保持方面的應(yīng)用與戰(zhàn)略分析

近年來，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，各行各業(yè)都在開展其研發(fā)和應(yīng)用工作。但是，我們必須清醒地認(rèn)識到，大數(shù)據(jù)研發(fā)還處于起步階段，從理論到應(yīng)用技術(shù)還不成熟，并且存在諸多爭議。因此，在關(guān)于水土保持監(jiān)測和大數(shù)據(jù)發(fā)展的問題上，我們必須冷靜并認(rèn)真思考，不能盲目追隨趨勢，必須在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上及時開發(fā)應(yīng)用大數(shù)據(jù)全面推進(jìn)監(jiān)測。

4.1 應(yīng)用方法

一般情況下，應(yīng)針對不同的監(jiān)測內(nèi)容選擇相應(yīng)的監(jiān)測方法。對于水土流失面積大，侵蝕強(qiáng)度大的地區(qū)，3S技術(shù)主要用于結(jié)合相關(guān)資料對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評估。針對嚴(yán)重水土流失，人為水土流失等當(dāng)?shù)貤l件，監(jiān)測主要集中在定點(diǎn)觀測和調(diào)查統(tǒng)計，并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評估。我國水土保持監(jiān)測工作發(fā)展較晚，短期內(nèi)缺乏經(jīng)驗(yàn)難以補(bǔ)充，存在諸多問題。因此，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用中，通常結(jié)合具體的監(jiān)控手段，保證大數(shù)據(jù)對監(jiān)控工作的積極作用。

目前，中國正在推動數(shù)字化在各行業(yè)的應(yīng)用。在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的基礎(chǔ)上，建立了水土保持監(jiān)測成果分布式數(shù)據(jù)庫，推動水土保持監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全面安全管理。同時，法律體系也不斷完善，監(jiān)測數(shù)據(jù)得到共享，監(jiān)測數(shù)據(jù)得到加強(qiáng)，為公眾服務(wù)和管理決策服務(wù)。中國也開始使用大數(shù)據(jù)監(jiān)測技術(shù)來有計劃地組織開放和使用自動化監(jiān)測儀器。實(shí)現(xiàn)了部分地區(qū)監(jiān)測工作的全面自動化，保證了數(shù)據(jù)信息的全面性和速度。

4.2 制定適當(dāng)?shù)拇髷?shù)據(jù)研究和發(fā)展計劃

要開發(fā)和應(yīng)用大數(shù)據(jù)，必須制定相關(guān)的研究和開發(fā)計劃。在深入研究和科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定了適合于監(jiān)測工作發(fā)展需要的大數(shù)據(jù)研究開發(fā)計劃，以便有計劃，有步驟地探索適合監(jiān)測工作的大數(shù)據(jù)解決方案。研發(fā)計劃必須與水土保持部門制定的監(jiān)測計劃和信息化建設(shè)計劃相一致。

4.3 提高監(jiān)測數(shù)據(jù)采集和信息數(shù)據(jù)提取能力

必須改進(jìn)監(jiān)測數(shù)據(jù)收集和信息數(shù)據(jù)提取能力，以實(shí)現(xiàn)快速有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)收集和處理。為提高監(jiān)測數(shù)據(jù)采集和信息數(shù)據(jù)化能力：①要提高監(jiān)測設(shè)備的自動化水平，實(shí)現(xiàn)實(shí)時，高效的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集。目前監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測設(shè)備自動化程度不高，數(shù)據(jù)傳輸重組尚未實(shí)現(xiàn)自動化，系統(tǒng)化，監(jiān)測數(shù)據(jù)處理，分析時效性低，迫切需要提高監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)自動化。②提高遙感影像等信息源的數(shù)據(jù)提取能力，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的快速提取。隨著中國遙感技術(shù)的不斷完善和遙感影像的及時性的提高，需要提取與水土保持相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)的能力，以提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時性。

4.4 加強(qiáng)監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和信息化建設(shè)

監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)是水土保持監(jiān)測的基礎(chǔ)，也是監(jiān)測數(shù)據(jù)的主要來源。監(jiān)控數(shù)據(jù)共享，管理和應(yīng)用需要相應(yīng)的信息平臺。為推動監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)及其應(yīng)用，需要加強(qiáng)監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和信息化建設(shè)：①進(jìn)一步優(yōu)化站網(wǎng)布署，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化，全面提高站網(wǎng)監(jiān)測能力，構(gòu)建適合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)；②建立信息數(shù)據(jù)傳輸，存儲，以及基于水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，并共享信息技術(shù)平臺，建設(shè)和完善水土保持?jǐn)?shù)據(jù)庫，建設(shè)水土保持?jǐn)?shù)據(jù)中心。

5 結(jié) 論

在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的情況下，生態(tài)環(huán)境需要更多的保護(hù)，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)不僅給經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來新的可能性，也使得中國水土保持監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展有更大的機(jī)遇，而中國在建設(shè)信息化社會的同時，有必要深入開展大數(shù)據(jù)研究和規(guī)劃。有必要逐步將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于水土保持監(jiān)測，以提高預(yù)報的準(zhǔn)確性，使最終決策更加準(zhǔn)確。基于有力的大數(shù)據(jù)分析，可以更好地保護(hù)中國的水土生態(tài)，促進(jìn)我國社會環(huán)境的健康發(fā)展！

參考文獻(xiàn)

[1]衣 強(qiáng).淺談大數(shù)據(jù)與水土保持監(jiān)測[C].全國水土保持監(jiān)測學(xué)術(shù)研討會.2014：60～62.

[2]張 毅.大數(shù)據(jù)在水土保持監(jiān)測技術(shù)中的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2016（8）：59～60.

收稿日期：2018-8-3