環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺的建設與思考

王少峰

廣東中浦科技有限公司 廣東東莞 523073

1 建設背景

這里，我們以宿遷市的生態(tài)環(huán)境為例來分析。它的信息化系統(tǒng)的業(yè)務應用包括了廢氣、廢水、斷面、噪聲還有空氣質量等末端的結果監(jiān)測、環(huán)保治理方面的設施用電的控制、并且實現(xiàn)了企業(yè)在固體氣體廢物處理、信息采訪管理、建設環(huán)保項目、執(zhí)法監(jiān)察等業(yè)務的管理，并將信息公示于眾、在線申訴、投訴和咨詢等業(yè)務。這些業(yè)務都很明顯的提升了宿遷市的生態(tài)環(huán)境局的管理和決策的能力。

然而，信息化建設在初期階段的部署和規(guī)劃工作存在不足，并且每個系統(tǒng)都是獨立運行的，就有了“信息孤島”“數(shù)據(jù)煙囪”的現(xiàn)象，各個系統(tǒng)之間對數(shù)據(jù)的采集比較分散、缺乏一致性，不能進行更深層次的信息采集，協(xié)同業(yè)務和對信息資源的開發(fā)利用也不足。另一方面，由于系統(tǒng)的業(yè)務不停地增多，一部分功能被重疊，反而讓工作人員操作多個不同的系統(tǒng)，也就降低了工作效率，這些問題就是導致宿遷市環(huán)境數(shù)據(jù)平臺不能進一步發(fā)展的阻力[1]。

2 建設內容

2.1 建設宿遷市環(huán)境感知“一張網(wǎng)”監(jiān)控體系

用信息技術、物聯(lián)網(wǎng)的技術還有大數(shù)據(jù)的技術處理對分散的環(huán)境的監(jiān)測和管理數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的整合存儲，以實現(xiàn)對環(huán)境質量的實時監(jiān)測感知、準確掌控企業(yè)的運行狀態(tài)和企業(yè)排污的“過程和結果”的全方面的監(jiān)測、對企業(yè)的錯高峰的生產、重污染天氣的的情況進行實時監(jiān)控，確保用真實、精準、全面的數(shù)據(jù)為防治污染提供有力依據(jù)。

2.2 實現(xiàn)環(huán)保部門內容信息共享

貫徹“堅決打破壁障、直觀簡潔實用、數(shù)據(jù)信息共享”的原則，共享環(huán)境數(shù)據(jù)、優(yōu)化業(yè)務流程、將監(jiān)控、執(zhí)法、監(jiān)測、管理等環(huán)境因素整合形成一個有機整體，以促進工作協(xié)同的一體化發(fā)展，并提高機構或企業(yè)的工作效率，對“數(shù)據(jù)煙囪”和“信息孤島”的問題進行有效解決。最后通過綜合分析、數(shù)據(jù)采集挖掘、為環(huán)保部門的日產工作和管理決策提供系統(tǒng)的支持和數(shù)據(jù)的支撐[2]。

3 平臺功能思考

3.1 大數(shù)據(jù)在環(huán)保中的作用

大數(shù)據(jù)平臺是一種比以往的軟件獲取信息能力和范圍更大的數(shù)據(jù)集合，它是對所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析管理，不是抽樣的調查，大數(shù)據(jù)的意義不止在于統(tǒng)計，更注重數(shù)據(jù)的融合與共享。

當前生態(tài)環(huán)境的部門盡管有多個業(yè)務系統(tǒng)，但基本上都是各個部門獨立掌控自己的數(shù)據(jù)，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，并且業(yè)務系統(tǒng)缺少相互協(xié)作的能力。因此，環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺要對自己已有的業(yè)務數(shù)據(jù)來進行統(tǒng)一，完成數(shù)據(jù)共享，形成大數(shù)據(jù)化的形態(tài)，秉承此基礎之上進行業(yè)務與的貫通和協(xié)作，從而為治理環(huán)境提供新的方法，提升環(huán)境部門的監(jiān)管效率和環(huán)境監(jiān)測的準確度，讓環(huán)境環(huán)保更科學。

3.2 環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺的功能

環(huán)境資源的開發(fā)利用有利于生態(tài)環(huán)境部門提高對環(huán)境的管理水平，并且加強大數(shù)據(jù)的應用在環(huán)境信息資源方面的開發(fā)利用，以此推進環(huán)境管理部門的管理方式的創(chuàng)新。在大數(shù)據(jù)基礎之上建立的平臺要滿足現(xiàn)有的業(yè)務功能，并且在整合各部門系統(tǒng)業(yè)務的基礎上做好共享和關聯(lián)的分析，以推出新功能、找出新規(guī)律、輔助好環(huán)保單位作出相關決策，使生態(tài)環(huán)境部門可以更精準地了解當前的環(huán)境情況、掌握環(huán)境的變化趨勢、及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染的異常情況，約束污染源頭的企業(yè)生產行為[3]。

舉個例子，針對污染源企業(yè)的監(jiān)控設備的數(shù)據(jù)造假的事情，要分析它的產污設備工況數(shù)據(jù)、治污設備工況數(shù)據(jù)和污染物的排放數(shù)據(jù)，讓企業(yè)考慮到在造價的同時要考慮生產設施、治污設施和監(jiān)測結果多方面，提高數(shù)據(jù)造假成本，讓這些企業(yè)不敢再進行數(shù)據(jù)造假。

另外，做數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，大數(shù)據(jù)的平臺應該充分發(fā)揮數(shù)據(jù)種類的優(yōu)勢，對大數(shù)據(jù)做一個多角度、深層次的分析，從而找出環(huán)境受到污染的原因，讓有限的監(jiān)管力發(fā)揮到最大。與此同時，還要注重數(shù)據(jù)的長期儲存和收集，一些數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)往往需要較長時間的數(shù)據(jù)分析才能被發(fā)現(xiàn)。

最后，環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺不但是數(shù)據(jù)和業(yè)務的融合，而且也是參與環(huán)保的社會各種角色的融合。在整合數(shù)據(jù)的基礎上實現(xiàn)共享，并連接生態(tài)環(huán)境部門在企業(yè)、民眾的環(huán)境治理之下的綜合系統(tǒng)，使系統(tǒng)中的每一個人都參與到環(huán)境保護中，從而讓環(huán)保平臺形成一個密不透風的監(jiān)管系統(tǒng)[4]。

3.3 大數(shù)據(jù)平臺建設的注意事項

環(huán)境保護部門可以使用大數(shù)據(jù)平臺更好地履行環(huán)境監(jiān)管的職能，然而，大數(shù)據(jù)是在豐富的數(shù)據(jù)整合之上建立的，數(shù)據(jù)的來源不可靠，數(shù)據(jù)不夠準確，數(shù)據(jù)分析也不是很科學。因此，對于數(shù)據(jù)整合方案和分析算法應該嚴格驗證，進行數(shù)據(jù)整合之后要認真核查，保障數(shù)據(jù)平臺的功能可以順利的實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)平臺整合之后有大量的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)安全是重要的任務。要提升管理員的信息安全技術水平，也要配備合理的信息管理規(guī)則制度，使用持續(xù)增高的信息安全系統(tǒng)來維護信息安全風險，確保詩句可以安全使用。成功建設一個大數(shù)據(jù)平臺面臨許多壓力，相關人員可以通過合理設置平臺結構和數(shù)據(jù)庫訪問機制，并結合使用Redis 和Memacached 等緩存技術軟件來減小數(shù)據(jù)庫的壓力。

4 整體架構和實現(xiàn)

環(huán)保大數(shù)據(jù)地平臺架構先要滿足對現(xiàn)有業(yè)務的需求，也要考慮環(huán)保業(yè)務未來的發(fā)展變化，依靠現(xiàn)在有的環(huán)保業(yè)務的系統(tǒng)，使用成熟，可以拓展的構架方式來進行設計。大體構架包括數(shù)據(jù)來源層、通訊采集層、支撐平臺層、大數(shù)據(jù)的處理層、應用業(yè)務層。數(shù)據(jù)的來源包含內部部門的系統(tǒng)業(yè)務、上級部門的系統(tǒng)業(yè)務、外部部門的系統(tǒng)業(yè)務等。

因為這些部門的系統(tǒng)業(yè)務的制造單位、歸屬和運行維護都不一樣，這就需要通過生態(tài)環(huán)境保障局獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，然后讓平臺的建設單位給業(yè)務系統(tǒng)的制造單位交流溝通所需要的數(shù)據(jù)信息。并且要思慮環(huán)保數(shù)據(jù)的多樣性，選取有用的數(shù)據(jù)，并且注意數(shù)據(jù)單位是否一致。

環(huán)境數(shù)據(jù)中心是環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺各項業(yè)務的基礎，經(jīng)過調查生態(tài)環(huán)境保護局的現(xiàn)存業(yè)務的數(shù)據(jù)特點特征來對數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫的邏輯順序進行設計，針對固定污染源的在線監(jiān)測、地表水的在線監(jiān)測、空氣質量的在線監(jiān)測和其他一直更新的數(shù)據(jù)，設置一個較短間隔時間的不斷獲取。它存儲的內容是包含污染源的檔案、監(jiān)測點的信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)、管理信息、區(qū)域信息、部門信息、用戶信息等各種信息，使用分庫存的方式來降低數(shù)據(jù)間的耦合性，如果涉及關聯(lián)分析的需要用多庫信息的時候相互調用[5]。

這樣的設計方法會犧牲一部分平臺的功能，但是對于未來的發(fā)展是有力的，并且可以適應環(huán)保工作的需求。為了提升大數(shù)據(jù)品臺的能力，在平臺架構中設置一個平臺的支撐層來提供技術手段來完成平臺之間的業(yè)務功能。比如引擎的流程、模型的分析等技術手段完成工作、時間的推送、自動分析等功能。同時，在業(yè)務層上給用戶提供權限控制功能，給生態(tài)環(huán)境局、公眾和企業(yè)三個社會角色不同的訪問界面和個性化地使用功能。

5 環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺發(fā)展的保障措施

5.1 保障環(huán)保與其他業(yè)務部門的數(shù)據(jù)共享

大數(shù)據(jù)發(fā)展的瓶頸之一是數(shù)據(jù)的流通不夠順利，人都想獲取別人的數(shù)據(jù)，又怕自己的數(shù)據(jù)共享給別人所給自己造成一些風險。因此，環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺要給以后提供更多優(yōu)質服務，這就需要各級政府與部門實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。因此，在大數(shù)據(jù)平臺一直發(fā)展的過程內要包含到其他政府和部門的業(yè)務功能，也需要和上層領導溝通協(xié)調，同時促進各地才出臺相關的大數(shù)據(jù)發(fā)展的規(guī)劃文件，或者配置大數(shù)據(jù)管理機構和部門，不斷完善數(shù)據(jù)的信息共享，為大數(shù)據(jù)以后的發(fā)展創(chuàng)造更好的條件支持。

5.2 加強數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)設備的配套建設

環(huán)保數(shù)據(jù)大多來自物聯(lián)網(wǎng)的尾端監(jiān)測，比如水質監(jiān)測站、污染源企業(yè)的監(jiān)測等。如果尾端監(jiān)測的點位不充足，數(shù)據(jù)量不夠多，都會對大數(shù)據(jù)的分析準確度有很大的影響。因此，要加強尾端監(jiān)測設備硬件的合理規(guī)設，來擴增大尾端的監(jiān)測范圍，做好尾端監(jiān)控設備的維護工作，并且建立一套完善的體系，以保證大數(shù)據(jù)平臺中數(shù)據(jù)的安全性與穩(wěn)定性[6]。

5.3 環(huán)境管理者保持“大數(shù)據(jù)思維”

大數(shù)據(jù)背景下要求政府部門“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策”，使各類問題得到有效解決。不斷出臺的環(huán)保政策促使生態(tài)部門是重要堅持“大數(shù)據(jù)”的思維，環(huán)保政策還要求量化各項環(huán)境指標。盡快研究出適合當前的統(tǒng)計分析方法和大數(shù)據(jù)平臺的管理，確保大數(shù)據(jù)平臺的功能可以與時俱進。

6 結語

數(shù)據(jù)為我國的環(huán)境治理提供了新的思路和途徑，運用大數(shù)據(jù)技術可有效改善傳統(tǒng)環(huán)境數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面的不足，探尋環(huán)境管理更深層的問題。環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺是大數(shù)據(jù)在環(huán)保領域運用的實際體現(xiàn)，平臺建設不僅整合、完善原有的業(yè)務系統(tǒng)，更能通過數(shù)據(jù)的融合貫通形成新功能，使環(huán)境治理更科學、高效。