基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法研究

姜雪芹

摘 要：在社會高速發(fā)展的背景下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了喜人的成績，但是也存在許多問題?，F(xiàn)階段，我國對環(huán)境問題非常重視，在環(huán)境的治理工作上不遺余力，力求為人們創(chuàng)造一個良好的生活環(huán)境。作為環(huán)境治理的基礎(chǔ)，環(huán)境監(jiān)測工作的開展效果會直接影響環(huán)境治理的效果。如何開展高效的環(huán)境監(jiān)測工作是當(dāng)前環(huán)境部門首要考慮的問題。在信息時代的背景下，環(huán)境監(jiān)測與一些先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合成為可能，這些技術(shù)的應(yīng)用給環(huán)境監(jiān)測提供了更加強(qiáng)勁的助力。鑒于此，對基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行分析，并且提出了幾點(diǎn)淺見。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；環(huán)境問題；大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種非常先進(jìn)的技術(shù)，屬于信息時代的產(chǎn)物，這種技術(shù)在當(dāng)前的許多領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。利用這項(xiàng)技術(shù)，可以從眾多數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)某一項(xiàng)指標(biāo)的發(fā)展趨勢，具有統(tǒng)一性和整體性的特點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)在我國當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮了非常重要的作用，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測和治理模式的創(chuàng)新，使環(huán)境監(jiān)測工作的開展效果得到了明顯的提升。工作人員可以對當(dāng)前的環(huán)境發(fā)展情況進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測，及時制定出相應(yīng)的治理方案，從而達(dá)到提升環(huán)境治理效果的目的。

1 環(huán)境監(jiān)測的概念

在我國的環(huán)境工程中，環(huán)境監(jiān)測是一項(xiàng)非常重要的工作，通過這項(xiàng)工作的開展，環(huán)境部門的工作人員可以對當(dāng)前的環(huán)境變化情況有更加直觀的了解，還可以在這個基礎(chǔ)上掌握環(huán)境的變化趨勢，對我國環(huán)境問題的解決起到強(qiáng)有力的推動作用。環(huán)境監(jiān)測工作主要是通過對各種環(huán)境數(shù)據(jù)的測定來確定當(dāng)前的環(huán)境污染現(xiàn)狀。我國的環(huán)境監(jiān)測部門在工作的過程中，會使用各種先進(jìn)的設(shè)備以及技術(shù)[1]。隨著社會的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個行業(yè)都在不斷地崛起，各種有害物質(zhì)的排放量在不斷增加，給我國的環(huán)境治理工作帶來了很大的困難和更多的挑戰(zhàn)。環(huán)境監(jiān)測工作在這樣的時代背景下，必須要積極地進(jìn)行革新，把各種先進(jìn)的技術(shù)引入其中，利用技術(shù)上的革新提升工作效率，為我國環(huán)境事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。隨著信息時代的到來，許多先進(jìn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，給環(huán)境監(jiān)測帶來了更多的可能。大數(shù)據(jù)技術(shù)就是其中一種，環(huán)境部門要充分地認(rèn)識到這項(xiàng)技術(shù)的重要性，通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，達(dá)到提升環(huán)境監(jiān)測效果的目的，這也是我國環(huán)境工程發(fā)展的一種重要表現(xiàn)形式[2]。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的可行性

對于我國的環(huán)境工程來說，環(huán)境監(jiān)測工作的重要性是其他工作所不可比擬的。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境工程中所有工作的基礎(chǔ)，環(huán)境監(jiān)測工作效果的提升，可以帶動環(huán)境治理整體效果的提升。把大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于其中，可以對各種環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，對各種環(huán)境監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的收集和準(zhǔn)確的處理，以達(dá)到提升環(huán)境監(jiān)測效果的目的。在兩者結(jié)合的過程中，環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)轉(zhuǎn)是基于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，這是一種精細(xì)化的系統(tǒng)運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境的動態(tài)監(jiān)控[3]。這種環(huán)境監(jiān)測方式是當(dāng)前環(huán)境工程中非常需要的，兩者之間的結(jié)合具有高度的可行性，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以有效地達(dá)到提升環(huán)境監(jiān)測效果的目的。利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，可以對當(dāng)前的環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行深入的分析。管理人員可以從大量的數(shù)據(jù)中對環(huán)境污染的情況進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測，為其制定環(huán)境治理決策提供有力的依據(jù)，使其工作成效得到明顯的提升。在環(huán)境監(jiān)測的過程中，實(shí)時性是其中的重點(diǎn)，監(jiān)測工作如果不能實(shí)時進(jìn)行，滯后就會嚴(yán)重影響環(huán)境治理的效果。具有前瞻性的環(huán)境監(jiān)測工作可以使環(huán)境治理工作在開展的過程中占盡先機(jī)，這種環(huán)境監(jiān)測工作的實(shí)現(xiàn)，必須要依托現(xiàn)代化技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)與環(huán)境監(jiān)測工作相結(jié)合就可以達(dá)到這樣的環(huán)境監(jiān)測效果，對一個區(qū)域內(nèi)的環(huán)境問題進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，及時地反映各種環(huán)境問題和環(huán)境污染狀況，同時，還可以根據(jù)當(dāng)前的各種數(shù)據(jù)信息對未來一段時間內(nèi)的環(huán)境污染情況作出預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)信息的高效利用。

3 基于大數(shù)據(jù)模型的環(huán)境監(jiān)測

大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)給環(huán)境監(jiān)測工作帶來了更多的可能，通過上述分析可以得知，大數(shù)據(jù)技術(shù)與環(huán)境監(jiān)測的結(jié)合具有高度的可行性。要想實(shí)現(xiàn)兩者的深度融合，充分地發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的重要作用，在實(shí)際的工作過程中，環(huán)境部門可以從以下幾個方面展開工作：

3.1 環(huán)境大數(shù)據(jù)思維

大數(shù)據(jù)不僅是一種技術(shù)，也是一種非常先進(jìn)的思維方式。在環(huán)境監(jiān)測工作的開展過程中，要想充分地發(fā)揮這種技術(shù)的重要作用，首先要在思想上進(jìn)行革新，充分地認(rèn)識到這種技術(shù)的重要性，把大數(shù)據(jù)技術(shù)落實(shí)到環(huán)境監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)。在信息的檢索工作中，要使用大數(shù)據(jù)思維模式對原有的信息檢索方式進(jìn)行革新，提升信息檢索的效率和效果，然后使用這種先進(jìn)的技術(shù)對整個區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，同時，對監(jiān)測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的分析[4]。負(fù)責(zé)環(huán)境監(jiān)測的管理人員和工作人員都要對原有的工作思維進(jìn)行積極的調(diào)整，運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維來開展各項(xiàng)工作，把大數(shù)據(jù)思維融入各項(xiàng)工作中。只有這樣，才能充分地發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的重要作用，及時地發(fā)現(xiàn)各種環(huán)境問題，同時，還能對環(huán)境問題的嚴(yán)重性以及波及范圍進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測在平時的工作中要注重各種數(shù)據(jù)信息的收集，把這些數(shù)據(jù)信息集中在一起，使之形成一定的規(guī)模，然后對這些數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行整合，形成一個完整的大數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效工作的目的[5]。

3.2 技術(shù)路線

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用過程中，環(huán)境部門要根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際情況，制定一個合理的技術(shù)應(yīng)用方案。要對當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行深入的分析和設(shè)定，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對當(dāng)前的系統(tǒng)進(jìn)行完善，同時，要對系統(tǒng)收集到的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)信息的收集一定要完整全面，包括遙感信息收集、浮標(biāo)傳感設(shè)備數(shù)據(jù)收集以及現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)收集等。為了提升原數(shù)據(jù)文檔的合理性，必須要保證本體語義數(shù)據(jù)框架和模型與當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測實(shí)際情況保持高度一致，避免兩者之間存在不相匹配的情況，影響到環(huán)境監(jiān)測的整體效果[6]。另外，要搭建一個大數(shù)據(jù)計(jì)算模型，而且各種模型都需要進(jìn)行集成，這樣才能在不同的環(huán)境場景中及時地進(jìn)行模式切換。平臺的選擇非常重要，會直接影響大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用效果，環(huán)境部門要結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況對平臺進(jìn)行合理的選擇，利用平臺來進(jìn)行虛擬化的測試，為后續(xù)的環(huán)境監(jiān)測工作打下一個良好的基礎(chǔ)。在這項(xiàng)工作完成以后，要建立一個虛擬的數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)對各種信息數(shù)據(jù)的收集和分析，這也是大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)[7]。

3.3 實(shí)時監(jiān)測與及時響應(yīng)

在環(huán)境監(jiān)測的過程中，需要用到各種設(shè)備，因此會產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的影響下，這種數(shù)據(jù)采集可以以一種非?？焖俚姆绞綄?shí)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)采集完成以后，還可以利用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，從大量的數(shù)據(jù)信息中，找到環(huán)境部門需要的內(nèi)容，為環(huán)境治理工作創(chuàng)設(shè)一個有力的前提。在管理系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，利用各種先進(jìn)的技術(shù)對數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容進(jìn)行深入的發(fā)掘。通過這樣的方式，在短時間內(nèi)，找出這些信息的內(nèi)在價值。在計(jì)算模式的選擇上，通常有多種模式可以提供使用。一般來說，使用Storm等流式計(jì)算模型能夠更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時處理，無論是在處理的效果上，還是在處理的速度上，都有不同程度的提升，然后結(jié)合Spark來提升系統(tǒng)和技術(shù)的兼容性，使其可以應(yīng)用于不同的場景中，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測實(shí)時性的目的。在各種環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集完成以后，要對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類、篩選，將不同類型的數(shù)據(jù)存儲到不同的共享平臺中，根據(jù)這些數(shù)據(jù)的存儲時間來劃分當(dāng)前數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)[8]。對于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成中遇到的各種問題，必須要采用合理的方式對這些問題進(jìn)行處理，可以使用元數(shù)據(jù)技術(shù)來解決這些問題帶來的困擾，保證大數(shù)據(jù)系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。

3.4 數(shù)據(jù)處理與共享

數(shù)據(jù)處理與共享是大數(shù)據(jù)的基本功能，也是大數(shù)據(jù)技術(shù)中最有價值的功能。在利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理的過程中，必須要采用綜合性處理的方式。在我國的環(huán)境監(jiān)測部門中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作通常都會采用一對一的方式，在大數(shù)據(jù)的背景下，這種數(shù)據(jù)處理方式必須要得到改變，采用多個部門聯(lián)動的信息綜合分析方法，可以有效地提升數(shù)據(jù)分析工作的合理性，而且可以使各種信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時共享。信息的高效互通對環(huán)境監(jiān)測效果的提升具有非常大的幫助[9]。在數(shù)據(jù)共享模式啟動的狀態(tài)下，可以對當(dāng)前的環(huán)境進(jìn)行全面的分析，分析的結(jié)果更加精確、全面。環(huán)境部門可以根據(jù)當(dāng)前的情況，對各種可能出現(xiàn)的突發(fā)情況有一個大致的了解，從而有針對性地制定出一個合理的應(yīng)急預(yù)案，減少各種不利因素對環(huán)境監(jiān)測工作產(chǎn)生的不良影響[10]。

4 結(jié)語

當(dāng)前，我國的環(huán)境形勢異常嚴(yán)峻，環(huán)境治理已經(jīng)成為一項(xiàng)緊要工作。這項(xiàng)工作的開展效果，會影響到我國社會的發(fā)展和人們的正常生活。在環(huán)境治理工作中，環(huán)境監(jiān)測是重點(diǎn)內(nèi)容?，F(xiàn)階段，大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)給我國環(huán)境監(jiān)測工作帶來了更多的活力，通過兩者的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行更加合理分析的目的，從而為環(huán)境部門制定相關(guān)決策提供有力的依據(jù)，對我國環(huán)境事業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

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