信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

宋國(guó)欣

（唐山市冀唐德普環(huán)境檢測(cè)有限公司 河北 唐山 063000）

1 引言

當(dāng)今是信息化時(shí)代，各個(gè)領(lǐng)域都有著大量的信息需要去處理，它可以同時(shí)對(duì)大量及多樣化的信息進(jìn)行合理的分類和總結(jié)，因此與互聯(lián)網(wǎng)所伴生的信息技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，信息技術(shù)具有多重優(yōu)勢(shì)，包括方法科學(xué)性、功能高效性、工具設(shè)備的高效性等特點(diǎn)，所謂環(huán)境監(jiān)測(cè)是通過(guò)環(huán)境污染因子的分析，結(jié)合多種環(huán)境信息進(jìn)行最終的結(jié)果評(píng)價(jià)與未來(lái)發(fā)展預(yù)測(cè)，它也有著自身的信息收集與處理系統(tǒng)，而且傳統(tǒng)的信息收集與處理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)的需求，因此，將信息技術(shù)技術(shù)運(yùn)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中已成為一種必然的趨勢(shì)。

2 信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，其重難點(diǎn)問(wèn)題主要在于如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確而及時(shí)獲取以及數(shù)據(jù)系統(tǒng)而科學(xué)的處理。要想準(zhǔn)確而及時(shí)的獲得環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，就必須實(shí)現(xiàn)全面的信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)，配備充足的環(huán)境監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)及儀器設(shè)備，大量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位是必不可少的，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獲得方式也要及時(shí)拓寬，所獲得的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要得到快速傳輸，這樣才能確保環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確而及時(shí)。要想實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)而科學(xué)的處理，就必須以智能算法及智能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為依托，做好智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。一方面要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘，提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，為開(kāi)展環(huán)保各項(xiàng)工作提供數(shù)據(jù)支撐；另一方面要做好數(shù)據(jù)的篩選與統(tǒng)計(jì)，從監(jiān)測(cè)源頭保證環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

2.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)中信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

新技術(shù)革命搭載信息技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在這一背景下，環(huán)境監(jiān)測(cè)逐漸實(shí)現(xiàn)了信息化發(fā)展。當(dāng)前，信息技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，成為環(huán)境監(jiān)測(cè)必不可少的“千里眼”。在各個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)或單位，已經(jīng)建立了實(shí)用性強(qiáng)且效率高的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，依托計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)等，對(duì)環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的信息化存儲(chǔ)與管理，便利了數(shù)據(jù)的傳輸，極大地提高了數(shù)據(jù)的共享性，為環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)或單位的環(huán)境規(guī)劃、管理、質(zhì)量評(píng)價(jià)等工作的開(kāi)展提供了可靠而及時(shí)的數(shù)據(jù)。雖然當(dāng)前在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用了信息技術(shù)，但是在應(yīng)用過(guò)程中仍然暴露了諸多不足，如存在信息安全隱患，信息技術(shù)的應(yīng)用水平還比較低，信息技術(shù)專業(yè)人才較為匱乏等，這都減緩了環(huán)境監(jiān)測(cè)的信息化發(fā)展進(jìn)程。

3 信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的作用

第一，應(yīng)用信息技術(shù)有助于環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的提升。要想保證環(huán)境監(jiān)測(cè)的有效性，就必須從源頭上確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)、準(zhǔn)確、完整，從而為后續(xù)工作的開(kāi)展保駕護(hù)航。應(yīng)用信息技術(shù)可以極大地提升環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且也方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與傳輸，這就為后續(xù)判定環(huán)境污染源以及污染風(fēng)險(xiǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持，成為環(huán)境管理工作及政府決策的重要依據(jù)。

第二，應(yīng)用信息技術(shù)是為生態(tài)環(huán)境構(gòu)建大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的重要支撐[1]。生態(tài)文明建設(shè)的進(jìn)程不斷加快，在其相關(guān)文件中就指出，生態(tài)文明績(jī)效考核機(jī)制及環(huán)境治理體系等的構(gòu)建與完善，都離不開(kāi)環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)支撐及信息技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。當(dāng)前，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域存在數(shù)據(jù)規(guī)則、來(lái)源不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)分散，信息化平臺(tái)不統(tǒng)一等問(wèn)題，造成各地的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法統(tǒng)一關(guān)聯(lián)、運(yùn)算，這就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)的低效性，阻礙了完整數(shù)據(jù)運(yùn)算模型的構(gòu)建。低效的數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致判斷的失誤，其難以為決策提供參考。而通過(guò)應(yīng)用信息技術(shù)，可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，依托數(shù)據(jù)共享與物聯(lián)網(wǎng)，再經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理分析及頂層篩選，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境狀況的綜合分析與整體把控。

第三，以信息技術(shù)為依托實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)化。通過(guò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)或單位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享，從而構(gòu)建全國(guó)性的環(huán)境監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)庫(kù)，更好地對(duì)我國(guó)各地區(qū)的環(huán)境狀況進(jìn)行把控。通過(guò)大數(shù)據(jù)化的發(fā)展，相關(guān)環(huán)境監(jiān)管部門更能準(zhǔn)確、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)我國(guó)當(dāng)前存在的環(huán)境問(wèn)題，從而做出相應(yīng)的對(duì)策。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)化是應(yīng)用信息技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于數(shù)據(jù)資源整合具有重要意義，便利了各區(qū)域間的數(shù)據(jù)共享，是管理決策的有效基礎(chǔ)。

第四，以信息技術(shù)為依托構(gòu)建信息化的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。當(dāng)前，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)存在地區(qū)發(fā)展不平衡、安全性不高等問(wèn)題，這不僅影響了我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的整體性發(fā)展，而且還容易造成第一手的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的泄露，國(guó)家安全性受到威脅。目前我國(guó)使用的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理的信息系統(tǒng)時(shí)刻受到了黑客入侵與病毒感染的威脅，需要進(jìn)一步加強(qiáng)信息安全建設(shè)，這就需要信息技術(shù)的強(qiáng)力支撐[2]。以信息技術(shù)為依托，筑牢信息化的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，使其日臻完善，這樣才能提升環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)效性。

4 信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用

在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域主要應(yīng)用的信息技術(shù)包括信息化的數(shù)據(jù)處理、生物傳感器技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)、智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)、三維激光雷達(dá)技術(shù)等，這都是信息技術(shù)為環(huán)境監(jiān)測(cè)帶來(lái)的新發(fā)展。

4.1 以大數(shù)據(jù)融合為基礎(chǔ)的環(huán)境監(jiān)測(cè)感知技術(shù)

信息技術(shù)的發(fā)展催生了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的突破性發(fā)展，為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了多介質(zhì)融合的環(huán)境監(jiān)測(cè)感知技術(shù)。這一技術(shù)是對(duì)信息技術(shù)、模型分析、深度挖掘、智能化管理、多元化智能環(huán)境傳感器等方面的創(chuàng)新，依托大數(shù)據(jù)服務(wù)及龐大的系統(tǒng)應(yīng)用構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測(cè)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了各區(qū)域間環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效交互[3]。通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的利用，可以有針對(duì)性地選擇環(huán)境監(jiān)測(cè)方案及監(jiān)測(cè)技術(shù)，加強(qiáng)各環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)或單位之間的信息交流，有助于環(huán)境監(jiān)測(cè)水平的全面提升，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理變得更加精準(zhǔn)化。精準(zhǔn)化的環(huán)境監(jiān)測(cè)，使我國(guó)環(huán)境監(jiān)管由以前的經(jīng)驗(yàn)判斷轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)的大數(shù)據(jù)決策，由被動(dòng)響應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境管理的防控、監(jiān)管、治理、共治的閉環(huán)，智慧化環(huán)境監(jiān)管成為主流。

4.2 自動(dòng)化與智能化環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用

人工智能技術(shù)的發(fā)展為環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的自動(dòng)化與智能化發(fā)展提供了技術(shù)支持。從環(huán)境監(jiān)測(cè)的信息化發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，效率高、精度高、智能化的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備將成為環(huán)境監(jiān)測(cè)的主力軍。自動(dòng)化與智能化環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的大量研發(fā)與投入使用可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容與方案的在線智能化設(shè)計(jì)，其精準(zhǔn)度將得到極大提升。目前，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)的樣品前處理，存在耗時(shí)長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜、測(cè)試準(zhǔn)確性與靈敏度較低等方面的問(wèn)題，而利用自動(dòng)化與智能化的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，這些問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。如在樣品前處理中應(yīng)用超聲波提取、固相萃取、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、衍生化等技術(shù)，同時(shí)配合地理信息技術(shù)、紅外線遙感技術(shù)等輔助手段，加之高精密分析儀器的應(yīng)用，就能夠提升樣品監(jiān)測(cè)效率，很大程度上提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性。

4.3 光學(xué)遙測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，光學(xué)遙測(cè)技術(shù)是從21世紀(jì)開(kāi)始得到較為廣泛應(yīng)用的，并布局構(gòu)建了大氣環(huán)境典型區(qū)域的綜合立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。伴隨光電技術(shù)發(fā)展，光學(xué)遙測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到了更深入而廣泛的應(yīng)用。利用光學(xué)遙測(cè)技術(shù)可以對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)，省去了取樣、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)等準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)效率的提升意義中。在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)在單項(xiàng)技術(shù)方面獲得重大突破，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)的常規(guī)業(yè)務(wù)已經(jīng)初具技術(shù)體系。單顆粒的氣溶膠飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、溶膠雷達(dá)等高端的科研設(shè)備，都已經(jīng)被研發(fā)并應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中，環(huán)境監(jiān)測(cè)手段也更加豐富且發(fā)展迅速，如以質(zhì)譜、生物、色譜為基礎(chǔ)的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段。這些都為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)構(gòu)建現(xiàn)代技術(shù)體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。尤其是最近幾年我國(guó)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的激光雷達(dá)技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等在世界都處于領(lǐng)先。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將信息技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中可以不斷提升分析監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)的能力，從而極大地提高監(jiān)測(cè)工作效率、滿足社會(huì)需求，同時(shí)通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行收集、數(shù)據(jù)的分析和挖掘還可以為環(huán)境治理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及決策依據(jù)，隨著信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，監(jiān)測(cè)設(shè)備也將逐漸轉(zhuǎn)向信息化自動(dòng)化，這對(duì)我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系的完善有著重要的意義。