環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)中常見數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)分析

王國雯 沈春麗 周玲玲

（余姚市環(huán)境保護監(jiān)測站，浙江余姚 315400）

0.引言

目前，隨著環(huán)境污染問題日益凸顯，人們也逐漸意識到保護環(huán)境的重要性。為了能夠?qū)Νh(huán)境污染問題進行有針對性的防治，提高環(huán)境保護的質(zhì)量和效果，生態(tài)環(huán)境部門必須要重視環(huán)境監(jiān)測工作的基礎(chǔ)重要性，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)具有一定的代表性、準確性和精密性，同時還要對數(shù)據(jù)的對比分析工作進行嚴格控制，并著重研究影響每一個工作環(huán)節(jié)的相關(guān)因素，提升工作人員的技術(shù)水平，使其在工作當中具有強烈的責任心和職業(yè)素養(yǎng)，切實保障監(jiān)測工作的各個環(huán)節(jié)有序進行，從而保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性，全面評價生態(tài)環(huán)境改善情況和評估污染狀況水平，促進我國生態(tài)環(huán)境保護工作順利有效開展。

1.在環(huán)保監(jiān)測中應用大數(shù)據(jù)技術(shù)的價值體現(xiàn)

從長遠發(fā)展角度而言，大數(shù)據(jù)與新知識分析會是將來數(shù)十年中促進經(jīng)濟增長的重要支撐，并將促使政府主動更新管理理念，接受新的管理思想，使其決策方案更加吻合將來的環(huán)境狀態(tài)與功能模式，進而制定出更具科學性環(huán)境新政策，使之能夠?qū)ξ磥頂?shù)十年的環(huán)境治理產(chǎn)生深遠的積極影響。技術(shù)決策在政府服務管理中起著關(guān)鍵性的作用，所以，應該就政府怎樣更好的應用數(shù)據(jù)分析來解決實際問題，做出科學化的決策，深入的研究可強化環(huán)境公共治理能力的學術(shù)課題。因為大數(shù)據(jù)是一種先進的分析技術(shù)，對比一般的分析優(yōu)勢顯著，例如可實現(xiàn)實時監(jiān)測，能夠迅速精準的得出結(jié)論，對于一些日常的公共環(huán)境監(jiān)測或遭遇重大緊急環(huán)境事件時可以迅速作出精準分析，從而規(guī)避因決策低效而造成的不必要經(jīng)濟損失，這對于提供環(huán)境公共服務的政府來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用對于環(huán)境治理具有重大的指導價值[1]。

2.環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)中常見數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)分析

2.1 排污申報與環(huán)境污染源管理模塊

環(huán)保法及相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，凡排污單位必須要履行申報義務，排污申報是污染源管理系統(tǒng)的一個非常重要的功能。對于該模塊而言，其應包含如下功能：數(shù)據(jù)匯總，即采用關(guān)鍵的相關(guān)信息資料對污染源數(shù)據(jù)進行及時的匯總；數(shù)據(jù)查詢：根據(jù)排污單位污染源填報結(jié)果對其信息進行查詢；數(shù)據(jù)管理，即排污申請?zhí)顚?，對污染源信息資料進行有效維護；數(shù)據(jù)分析，即對重點企業(yè)污染源行業(yè)類別、污染因子進行針對性的分析。在數(shù)據(jù)查詢功能設(shè)計過程中，查詢污染源以及排污企業(yè)，并且基于GIS技術(shù)的應用，在地圖上將排污企業(yè)的具體地理位置顯示出來；可以按單位名稱和污染源名稱對其進行類別查詢，并且可按照地區(qū)對污染源進行歸類查詢。數(shù)據(jù)分析功能設(shè)計為：分析污染事故緩沖區(qū)，對重點污染源進行溯源和擴散分析，并且用圖表將其顯示出來；污染物濃度和比例歷年數(shù)據(jù)分析；地區(qū)污染物以及污染企業(yè)分析等，為環(huán)境管理和決策提供服務。

2.2 科學構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測評價體系

在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中監(jiān)測評價是整體大數(shù)據(jù)報告的核心，因此在推進環(huán)境監(jiān)測標準大數(shù)據(jù)化工作時，首要必須科學構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測評價體系，確保評價類目的全面性、評價分級的系統(tǒng)性、評價數(shù)值的科學性，保障導出評價結(jié)果的可靠性和權(quán)威性。要構(gòu)建評價物類別體系，對大氣環(huán)境、水質(zhì)環(huán)境、土壤環(huán)境等各不相同的環(huán)境與評價要素進行系統(tǒng)地細化分類，從而便于對整體大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分類管理以及資料的調(diào)用。其次，要細化對評價方法、方法流程的分類與記錄，在這一大類目中要記錄檢測工作中所使用到的采樣方法、檢測標準、評價標準是否有效覆蓋具體被評價對象類別；還應當錄入各類分析方法與評價標準的資質(zhì)認定有效期，對于即將到期或已經(jīng)到期的分析方法，應當及時進行延期申請或啟動淘汰舊技術(shù)的更新迭代流程。最后，評價數(shù)據(jù)框架中還應當包括對于相關(guān)檢測人員、檢測日期、存檔樣品編號的記錄，確保事后的復核與追溯可以精確到人、精確到樣。

2.3 保障監(jiān)測數(shù)據(jù)具有很強的代表性

在對環(huán)境進行監(jiān)測的過程當中，監(jiān)測數(shù)據(jù)并不是恒定的，它會隨著監(jiān)測環(huán)境的變化而變化。尤其是監(jiān)測到的污染數(shù)據(jù)，它會在監(jiān)測環(huán)境的影響下其分布會呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)。為了有效保障監(jiān)測到的數(shù)據(jù)能夠?qū)h(huán)境的狀態(tài)真實有效地反饋出來，必須要保障監(jiān)測到的數(shù)據(jù)具有很強的代表性。這就需要監(jiān)測人員在開展環(huán)境監(jiān)測工作的時候需要做到以下幾點：其一，監(jiān)測人員要對污染物的分布特點進行準確掌握，并以此為依據(jù)對污染樣品進行采集，在對樣品進行采集的時候盡量在多個點進行樣品的采集。其二，為了確保采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)具有良好的可靠性，監(jiān)測人員還要對樣品的儲存容器進行合理選擇，同時要對采集的方式進行科學把握，并按照一定的標準將采集好的樣品收集在容器當中，在樣品送檢之前采樣人員還要對樣品進行合理保存并且要嚴格控制運輸過程，以免外界環(huán)境干擾導致采集樣品發(fā)生一定的變化，進而大大降低樣品和數(shù)據(jù)的可靠性[2]。

2.4 數(shù)據(jù)的收集與整理過程

環(huán)境監(jiān)測，用專業(yè)監(jiān)測設(shè)備來對環(huán)境中有害物質(zhì)進行檢測，實際分析有害物的排放量及環(huán)境質(zhì)量變化趨勢。整個過程要應用平臺技術(shù)和算法，搜集、分析和處理數(shù)據(jù)，這些操作都集成在一個系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)平臺可以是某種設(shè)備或共享的集成系統(tǒng)。收集和處理環(huán)境信息實際上就是應用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析和預測的過程。能否獲得精準的數(shù)據(jù)是有效分析的基礎(chǔ)。應用大數(shù)據(jù)技術(shù)對環(huán)境系統(tǒng)加以分析時，一個重要過程就是采集數(shù)據(jù)信息。信息要盡可能的精準全面，需要提前做好準備工作。例如，確定安裝傳感器和視頻監(jiān)測器的位置，提前確定監(jiān)測面，查看目標點的環(huán)境信息是否為人為呈現(xiàn)，要確保是自然狀態(tài)下的。要能完全排除人為干擾因素，如此才可收集到反映真實的信息，這是確保高效環(huán)境治理的前提條件。在分析環(huán)節(jié)，包括前期的數(shù)據(jù)分類與梳理，監(jiān)測環(huán)節(jié)的記錄登記；云技術(shù)的應用，包含分布云和智能分析技術(shù)、實時數(shù)據(jù)處理、大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)等，算法如Python，都要應用到環(huán)境監(jiān)測分析中。然而現(xiàn)階段，還無法實現(xiàn)對監(jiān)測目標點實際影像實施圖像抓拍監(jiān)控。

2.5 SQLServer建立的數(shù)據(jù)庫

目前當下流行的、普遍采用的數(shù)據(jù)庫就是SQLServer。監(jiān)測基本信息也逐步完善，存在適合多種平臺的應用系統(tǒng)；監(jiān)測數(shù)據(jù)表的基本信息越來越細化、越來越豐富，導入、導出方便，表征形式多樣化，用戶權(quán)限管理、安全性都得到了提高。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)完善基本數(shù)據(jù)庫的建立和數(shù)據(jù)的高效安全傳輸，各種應用系統(tǒng)由各用戶在其基礎(chǔ)上再進行二次開發(fā)應用。該系統(tǒng)存在的問題依舊是監(jiān)測項目的不完整，雖然監(jiān)測項目已相對完善，但若有新增的監(jiān)測項目免不了修改數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。特別是地表飲用水監(jiān)測項目較多，除填寫全分析數(shù)據(jù)以外，每月要填寫未監(jiān)測項目較多，造成不便。

3.結(jié)語

分析以上幾種環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)得知，環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的建立，不僅考慮到當前工作的需要，更要考慮到歷史數(shù)據(jù)導入的完整性和當今環(huán)境監(jiān)測工作的發(fā)展需求。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)中充分做好調(diào)研，了解數(shù)據(jù)的歷史沿革，信息做到盡可能的完善，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)盡可能的減少修改，這樣才可以不僅保證數(shù)據(jù)的準確性，而且更能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性、完整性和可比性。只有監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化建設(shè)上了新臺階，才能更好地為環(huán)境科學分析、管理提供準確依據(jù)，為政府各級主管部門進行決策提供信息保障。