基于大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建生態(tài)環(huán)境信息化體系及其重點(diǎn)應(yīng)用研究

摘要：本文首先分析了生態(tài)環(huán)境信息化體系的主要構(gòu)成要素，其后基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境信息化體系重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);生態(tài)環(huán)境;信息化體系;重點(diǎn)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：X321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.122

Abstract：This article first analyzes the main components of the ecological environment information system，and then conducts in-depth research on the application of key areas of the ecological environment information system based on big data technology.

Key words：Big data technology;Ecological environment;Information system;Key applications

1 生態(tài)環(huán)境信息化體系的主要構(gòu)成要素

1.1 “一張網(wǎng)”—一張感知網(wǎng)

所謂一張網(wǎng)，我們可以將其理解為建立健全完善的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，對(duì)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境面臨的主要問(wèn)題、現(xiàn)有的污染源和輻射、生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合，將其納入到統(tǒng)一的管理平臺(tái)中。對(duì)于固定的污染源而言，相關(guān)技術(shù)人員可以采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)的信息技術(shù)手段，對(duì)其進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，同時(shí)注重監(jiān)測(cè)結(jié)果的反饋。通過(guò)這樣的方式，提高相關(guān)職能部門(mén)對(duì)于污染源的監(jiān)管力度，提高工作效率，同時(shí)對(duì)于異常情況及時(shí)做出響應(yīng)和處理，為后期污染源管理工作的有序開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)，并提供相應(yīng)的技術(shù)及數(shù)據(jù)支持。

1.2 “一朵云”—一朵環(huán)保云

所謂一朵云，從本質(zhì)上來(lái)講應(yīng)當(dāng)是基于大數(shù)據(jù)環(huán)境背景下所創(chuàng)設(shè)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)云平臺(tái)，其能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所反饋出的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，為信息化基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施的建設(shè)提供統(tǒng)一的服務(wù)及支撐，全面貫徹落實(shí)一體化運(yùn)行，提高網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的安全效率，從真正意義上實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)業(yè)務(wù)的全面云部署。

1.3 “一套數(shù)”—一套環(huán)保數(shù)

所謂一套數(shù)，從本質(zhì)上來(lái)講就是基于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，將其根據(jù)具體的功能及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的實(shí)際需求轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心，對(duì)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)所有的生態(tài)環(huán)境業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的篩選整合、儲(chǔ)存、管理、監(jiān)控、交換、共享。通過(guò)這樣的方式提高數(shù)據(jù)的運(yùn)用效率，規(guī)范數(shù)據(jù)的類(lèi)別功能及作用，在一定程度上為后期業(yè)務(wù)發(fā)展提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也強(qiáng)化了數(shù)據(jù)分析的基本能力，將生態(tài)環(huán)境所反饋出的一系列數(shù)據(jù)通過(guò)管理維護(hù)的方式，打造出貼近生活及現(xiàn)實(shí)意義的一套數(shù)。

1.4 “一大腦”—一個(gè)環(huán)境腦

一個(gè)環(huán)境腦從一定意義上來(lái)講是與生態(tài)環(huán)境業(yè)務(wù)同步進(jìn)行發(fā)展的運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)云平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)的整合開(kāi)發(fā)研究進(jìn)行了深入探究，通過(guò)這樣的方式逐漸建立起健全完善的監(jiān)管平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合、實(shí)時(shí)、移動(dòng)多元化的監(jiān)管方式，對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，同時(shí)搭建起相應(yīng)的數(shù)據(jù)預(yù)警機(jī)制，指明環(huán)境保護(hù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)及與其他各個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。例如，針對(duì)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量情況、容量大小、污染程度及主要污染源，特定環(huán)境特定分析，制定出具有一定差異化的污染排放減排目標(biāo)任務(wù)。同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析加強(qiáng)對(duì)污染行業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效分析，明確污染控制的主要方向及管控的企業(yè)范圍，通過(guò)這樣的方式，將核心數(shù)據(jù)、核心能力、核心分析進(jìn)行整合，最終形成環(huán)境大腦，為環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

1.5 “一平臺(tái)”—一信息平臺(tái)

一方面，地區(qū)相關(guān)職能部門(mén)應(yīng)當(dāng)根據(jù)環(huán)保工作的具體開(kāi)展現(xiàn)狀及工作要求，建立起統(tǒng)一的環(huán)境保護(hù)綜合信息平臺(tái)，充分運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，將環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)管服務(wù)中納入到統(tǒng)一體系中，以此加強(qiáng)不同部門(mén)之間的聯(lián)系協(xié)作，共同對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)管，提高工作效率及質(zhì)量，從真正意義上實(shí)現(xiàn)一個(gè)平面全面管理的目標(biāo)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境工作的有序規(guī)范開(kāi)展;另一方面，地方行政管理部門(mén)應(yīng)當(dāng)加大對(duì)環(huán)境生態(tài)保護(hù)的宣傳力度，公開(kāi)企業(yè)環(huán)保信息，切實(shí)為人們和企業(yè)服務(wù)，通過(guò)這樣的方式從整體上提高外部服務(wù)水平，同時(shí)有針對(duì)性地增加移動(dòng)平臺(tái)中的服務(wù)模塊。

2 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境信息化體系重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用研究

2.1 水環(huán)境的精準(zhǔn)防控

2.1.1 水環(huán)境敏感點(diǎn)預(yù)判

根據(jù)相關(guān)實(shí)踐調(diào)查研究我們可以看出，在對(duì)水環(huán)境敏感點(diǎn)進(jìn)行預(yù)判的過(guò)程中，通常會(huì)以水質(zhì)量的常規(guī)指標(biāo)作為基礎(chǔ)，有針對(duì)性的采集區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，同時(shí)，明確水排放的具體清單，污染源監(jiān)控監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，地形、地貌數(shù)據(jù)，水流數(shù)據(jù)等等，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的敏感點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行在線(xiàn)計(jì)算，分析其相關(guān)性，采用對(duì)比分析、時(shí)空分析等等方法，明確水環(huán)境構(gòu)成的基本要素及其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)方向，通過(guò)數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)出的相關(guān)性切實(shí)掌握水質(zhì)與污染之間的關(guān)系。

2.1.2 水污染排放清單體系

通過(guò)對(duì)水污染排放的具體情況有效分析可以看出，每一個(gè)排污口均有其對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格關(guān)系，通過(guò)建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，相關(guān)從業(yè)人員及技術(shù)人員可以快速找到污染物進(jìn)入水源的主要位置及具體環(huán)境。通過(guò)對(duì)區(qū)域內(nèi)水流分布的探究及質(zhì)量的提取，分析當(dāng)?shù)靥囟ǚ秶鷥?nèi)土地的使用情況，同時(shí)按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)展實(shí)際工作。具體而言，首先，通過(guò)污水排放量進(jìn)行有效的估算，分析面積，同時(shí)結(jié)合模型中的相關(guān)數(shù)據(jù)系數(shù)，計(jì)算區(qū)域內(nèi)的污水排放量。隨后，根據(jù)模型搭建起健全完善的排放清單分析機(jī)制及體系，有針對(duì)性的對(duì)污染源構(gòu)成主要元素進(jìn)行探究，同時(shí)有效分析排放量的具體變化規(guī)律、主要分布，做好預(yù)測(cè)分析及預(yù)警處理。

2.2 智慧大氣精準(zhǔn)防控

2.2.1 關(guān)聯(lián)分析

第一，污染物的具體濃度應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件及相關(guān)要素進(jìn)行有效的對(duì)比分析。具體而言，在特定時(shí)間范圍內(nèi)污染物的監(jiān)測(cè)濃度與氣候變化的主流趨勢(shì)相結(jié)合，找出影響污染物濃度的主要?dú)夂驐l件及發(fā)展規(guī)律。

第二，污染物的濃度應(yīng)當(dāng)與排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的聯(lián)系。具體而言，通過(guò)對(duì)所監(jiān)測(cè)到的污染物濃度與排放數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，找到濃度與污染物之間的有效聯(lián)系，通過(guò)這樣的方式判斷污染的主要渠道及途徑來(lái)源。

第三，污染物的濃度應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)要素進(jìn)行對(duì)比分析。具體而言，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)盡可能收集地區(qū)城市內(nèi)的污染物指標(biāo)及相關(guān)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型分析方法，基于科學(xué)合理的角度，對(duì)大氣污染與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系進(jìn)行探究，同時(shí)通過(guò)動(dòng)態(tài)對(duì)比的方式找到二者的聯(lián)系。另外，還可以與不同城市的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，學(xué)習(xí)其他城市先進(jìn)的成功的生態(tài)環(huán)境保護(hù)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)高效的對(duì)當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

2.2.2 質(zhì)量預(yù)測(cè)與污染源成因分析

具體而言，相關(guān)工作人員可以立足于當(dāng)前污染防治網(wǎng)格化管理，有針對(duì)性的將氣象數(shù)據(jù)、工業(yè)污染源、工地、機(jī)動(dòng)車(chē)等等要素納入到統(tǒng)一體系中，并且有針對(duì)性的上傳至大數(shù)據(jù)模型中。通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)及道路交通流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，計(jì)算出相應(yīng)的污染物排放濃度，并且通過(guò)網(wǎng)格管理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的疊加，從而對(duì)大氣環(huán)境及生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，運(yùn)用因子分析的方式因地制宜，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)的精細(xì)化管理。

2.3 土壤環(huán)境決策支持

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)所搭建的土壤環(huán)境信息化管理平臺(tái)主要模塊包括土壤監(jiān)測(cè)、土地質(zhì)量分析、污染地塊管理、土壤污染源監(jiān)測(cè)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo)考核、決策支撐、大數(shù)據(jù)分析等等內(nèi)容，通過(guò)對(duì)GIS技術(shù)的有效運(yùn)用，全面實(shí)現(xiàn)了作戰(zhàn)管理，從真正意義上將污染防治及土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)透明化、可視化、規(guī)范化。

3 結(jié)語(yǔ)

由此我們可以看出，對(duì)于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)集中在土壤污染分析的過(guò)程中，土壤質(zhì)量整體變化幅度較小且過(guò)程緩慢，一旦出現(xiàn)污染會(huì)呈現(xiàn)出滯后性及積累性的特征，無(wú)法通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，而人工監(jiān)測(cè)可能花費(fèi)的時(shí)間精力成本更高。在這樣的背景下，可以充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)土壤、地下水、地表水進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，同時(shí)運(yùn)用技術(shù)數(shù)據(jù)建立起相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，切實(shí)找到造成污染的主要原因及渠道途徑。

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收稿日期：2020-02-20

作者簡(jiǎn)介：汪小龍（1990-），男，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)。