環(huán)境大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境管理中的應(yīng)用前景分析

葉麗斯

（深圳市生態(tài)環(huán)境智能管控中心，廣東 深圳 514021）

一、前言

由于信息化技術(shù)的不斷的更新迭代，環(huán)境信息技術(shù)也得到了極大的發(fā)展，特別是5G傳輸即將普及的當(dāng)下，這對(duì)于環(huán)保部門是一種新的挑戰(zhàn)和方向，由于環(huán)保部門在日常的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、調(diào)查和管理等工作中將會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)中主要包括生態(tài)環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量方面的資料數(shù)據(jù)。而5G網(wǎng)絡(luò)背景下"智慧環(huán)保"的出現(xiàn)將有效的解決這一難題，并為未來(lái)的環(huán)保工作指明了方向。

二、環(huán)境大數(shù)據(jù)處理技術(shù)及業(yè)務(wù)模式

在生態(tài)環(huán)境中使用環(huán)境大數(shù)據(jù)的主要步驟可分為四個(gè)技術(shù)方面：環(huán)境數(shù)據(jù)的收集和預(yù)先處理、數(shù)據(jù)的分類儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)的分析與可視化呈現(xiàn)。基于以上的環(huán)境大數(shù)據(jù)的處理流程逐漸發(fā)展出了三個(gè)主要的業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)：技術(shù)平臺(tái)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、物聯(lián)感知。

目前技術(shù)平臺(tái)方面，深圳市主要使用的是華為云平臺(tái)、智慧城市等，具有成型程度高、功能較為齊全等特點(diǎn)，通過(guò)這些AI智能化的數(shù)字平臺(tái)衍生出的數(shù)據(jù)工具可以基于環(huán)境大數(shù)據(jù)，按照實(shí)際使用要求進(jìn)行深度的定制。

物聯(lián)感知是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)資源、環(huán)境、氣候、人文等各種元素進(jìn)行的數(shù)據(jù)收集、監(jiān)測(cè)和感知，并通過(guò)詳細(xì)的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，為用戶展示精確的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

三、5G網(wǎng)絡(luò)背景下的"智慧環(huán)保"內(nèi)涵

目前“智慧環(huán)保”在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用已經(jīng)具有較好的技術(shù)支持，所謂的“智慧環(huán)?！痹硎峭ㄟ^(guò)目前較為先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將感應(yīng)、監(jiān)測(cè)、檢測(cè)等設(shè)備融入到生態(tài)環(huán)境管理的工作當(dāng)中，并結(jié)合大數(shù)據(jù)和云計(jì)算將環(huán)保所涉及的事項(xiàng)再通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的整合和分析，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境管理進(jìn)行精細(xì)化的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的方式的決策與管理。

四、環(huán)境大數(shù)據(jù)中"智慧環(huán)保"應(yīng)用特征

（一）環(huán)保云計(jì)算

云計(jì)算不單單是一種概念，特別是生態(tài)環(huán)境管理在云計(jì)算中的應(yīng)用，其包含網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、分布計(jì)算、合并計(jì)算、效果計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存、虛擬化模擬以及負(fù)載平衡等信息化技術(shù)。特別是在5G網(wǎng)絡(luò)背景下的“云計(jì)算”，它主要將環(huán)保中的各種參數(shù)作為技術(shù)支持，并通過(guò)高性能、高運(yùn)算率的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算和儲(chǔ)存的應(yīng)用，以此完美支持生態(tài)環(huán)境管理工作中的服務(wù)應(yīng)用。

（二）智慧GIS

GIS本質(zhì)上是一種空間信息分析系統(tǒng)，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行采集、掃描、儲(chǔ)存、分析、管理、儲(chǔ)存以及顯示等。目前基于5G技術(shù)下的GIS得到了較大的發(fā)展，通過(guò)多維度的GIS融合技術(shù)構(gòu)成立體的空間信息分析管理平臺(tái)，以此真正的完成感知前端、實(shí)時(shí)分析、虛擬模擬、多維度分析等的綜合性的智慧GIS，將生態(tài)環(huán)境、地理信息進(jìn)行有效的結(jié)合，構(gòu)建環(huán)保工作與地理信息的管理平臺(tái)，完成生態(tài)環(huán)境管理上的數(shù)據(jù)展示工作。

五、環(huán)境大數(shù)據(jù)中“智慧環(huán)?！眻?chǎng)景應(yīng)用特征

目前大數(shù)據(jù)“智慧環(huán)保”應(yīng)用的場(chǎng)景主要是，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將環(huán)境資源進(jìn)行有效的感知監(jiān)測(cè)，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的收集和處理將結(jié)果及時(shí)的呈現(xiàn)給用戶，并制定合理、科學(xué)的環(huán)境治理方案，后期更是可以對(duì)所實(shí)施的環(huán)境治理方案的治理效果實(shí)時(shí)更新。

（一）聯(lián)動(dòng)性

如圖1所示，對(duì)于數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)效率最大化、流程最優(yōu)化，并在過(guò)程中施加準(zhǔn)確的指導(dǎo)與管理工作。

圖1 數(shù)據(jù)應(yīng)用流程圖

（二）便捷性

目前數(shù)據(jù)的分析結(jié)果不再局限于PC端，而且在智能手機(jī)中也可以借助APP對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，增加環(huán)境治理工作上的便捷性。

（三）實(shí)時(shí)性

根據(jù)各個(gè)終端監(jiān)測(cè)點(diǎn)位投放，可以對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和分析，并進(jìn)行跟蹤處理。

（四）預(yù)警機(jī)制

通過(guò)將實(shí)際數(shù)據(jù)和環(huán)境模型進(jìn)行分析，對(duì)環(huán)境變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，以此做到對(duì)環(huán)境問(wèn)題的預(yù)警，增加環(huán)境保護(hù)方面的機(jī)動(dòng)性。

六、5G網(wǎng)絡(luò)背景下的"智慧環(huán)保"應(yīng)用前景

（一）依托5G網(wǎng)絡(luò)，將“智慧環(huán)?！睉?yīng)用在生態(tài)環(huán)境管理中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市環(huán)境的有效監(jiān)測(cè)。

通過(guò)一些列的措施可以定期的對(duì)水文、大氣、土壤等生態(tài)環(huán)境中的重要指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控工作，凡出現(xiàn)污染情況均可以在第一時(shí)間找出污染源、污染程度以及對(duì)于環(huán)境造成的風(fēng)險(xiǎn)等；可以更好的掌握城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)，并收集各種有效數(shù)據(jù)，以此可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；對(duì)城市中各個(gè)污染源、污染點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以有效掌握實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如出現(xiàn)污染物超標(biāo)便會(huì)立即報(bào)警，便于及時(shí)的進(jìn)行處理。

（二）可以有效增加生態(tài)環(huán)境管理的綜合水平。

基于5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大數(shù)據(jù)的支持，傳統(tǒng)型的環(huán)保工作逐漸向正式化、科學(xué)化、精細(xì)化的方向發(fā)展，與環(huán)境大數(shù)據(jù)相結(jié)合后可以對(duì)環(huán)境污染的治理和保護(hù)工作可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化，遇到問(wèn)題時(shí)可以及時(shí)處理；通過(guò)對(duì)實(shí)際環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性分析，結(jié)合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素，進(jìn)行綜合性的分析，使結(jié)果更加的精準(zhǔn)有效；進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘性分析，通過(guò)模型分析和演算預(yù)測(cè)環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì)；利用環(huán)境大數(shù)據(jù)將能夠較好的支持環(huán)境和規(guī)劃工作，提供更加清洗的方向。

（三）區(qū)域環(huán)境質(zhì)量精細(xì)化管理

1.大氣質(zhì)量精細(xì)化監(jiān)管應(yīng)用

建立大氣監(jiān)控自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)控獲得數(shù)據(jù)加上人工分析進(jìn)行環(huán)境大數(shù)據(jù)的分析，建設(shè)各終端的大氣監(jiān)管推送平臺(tái)，對(duì)受到大氣污染的區(qū)域進(jìn)行快速的識(shí)別，以此增加環(huán)境巡查以及污染源頭的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.水環(huán)境質(zhì)量精細(xì)化監(jiān)管應(yīng)用

建立河流的水制保障機(jī)制，將河流的每段劃分成網(wǎng)格，在每個(gè)點(diǎn)位設(shè)置在線監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行有效的監(jiān)控，了解河流水質(zhì)的變化狀態(tài)，分析出河流的污染種類。精細(xì)化管理可以對(duì)河流污染河段進(jìn)行有效的掌握，能夠進(jìn)行河流截面污染情況進(jìn)行記錄。對(duì)企業(yè)排污排水設(shè)置在線監(jiān)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)，使用管道密封采樣儀使用多種數(shù)據(jù)的污染源分析。通過(guò)建立有效的污染預(yù)警機(jī)制、專項(xiàng)巡查等對(duì)水環(huán)境的質(zhì)量進(jìn)行全流程控制。

3.環(huán)境大數(shù)據(jù)指導(dǎo)下的河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)管理

通過(guò)河流水域污染源的分布特點(diǎn)對(duì)水環(huán)境建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)將流域劃分成各個(gè)單元，結(jié)合控制單元收集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)施定期的評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)調(diào)整達(dá)到對(duì)河流水質(zhì)的精細(xì)化管理。

結(jié)語(yǔ)

5G和物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)聯(lián)合，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境與平臺(tái)、平臺(tái)與人之間的實(shí)時(shí)信息交互，傳輸污染位置、污染成因、污染圖片，避免找不到污染源頭事件的發(fā)生，還可以為多個(gè)城市之間提供共享數(shù)據(jù)，協(xié)助聯(lián)防聯(lián)控，對(duì)生態(tài)環(huán)境管理具有重要意義。