基于環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)在監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制中的實踐研究

江蘇易達檢測科技有限公司 張建香

環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)是現(xiàn)階段開展環(huán)境監(jiān)測管理工作，輔助進行監(jiān)測質(zhì)量控制的主要手段之一?，F(xiàn)代社會科學技術水平不斷提高，工作人員將大數(shù)據(jù)技術、互聯(lián)網(wǎng)技術引入環(huán)境監(jiān)測管理中，搭建管理信息系統(tǒng)，以此為工具，對環(huán)境監(jiān)測工作行為、監(jiān)測采樣、監(jiān)測數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析等進行管理與控制，加強對環(huán)境監(jiān)測各個環(huán)節(jié)的管控。通過構建環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)，能夠有效提升環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，保證環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的有效性、可靠性，為我國生態(tài)環(huán)境治理與環(huán)境保護提供技術支持[1]。

一、環(huán)境監(jiān)測管理與信息系統(tǒng)

（一）環(huán)境監(jiān)測管理與信息系統(tǒng)有關概述

環(huán)境監(jiān)測就是指政府有關部門工作人員對環(huán)境實際變化情況、變化規(guī)律等進行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與分析，實時監(jiān)測生態(tài)環(huán)境，統(tǒng)計環(huán)境變化數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測的目的是通過監(jiān)督、控制、統(tǒng)計與分析等行為，精準判斷自然環(huán)境中是否存在環(huán)境污染、環(huán)境質(zhì)量問題、生態(tài)失衡等問題，分析環(huán)境污染程度。一般來說，環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容包括：物理指標、化學指標、生態(tài)指標。

環(huán)境監(jiān)測管理就是指對環(huán)境監(jiān)測工作中的各項要素進行管理，包括：（1）環(huán)境監(jiān)測工作人員管理。環(huán)境監(jiān)測人員的專業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技術能力能夠直接影響環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，若人員能夠熟練操作各環(huán)境監(jiān)測設備，具備豐富的專業(yè)知識儲備與豐富的操作經(jīng)驗，則環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制水平更高。因此，環(huán)境監(jiān)測管理需對環(huán)境監(jiān)測人員進行管理，提出對監(jiān)測人員操作行為的規(guī)范要求，監(jiān)控人員的操作方法與細節(jié)等。（2）環(huán)境監(jiān)測設備。設備就是指環(huán)境監(jiān)測過程中的儀器設備，通過安裝不同的儀器設備，能夠?qū)崿F(xiàn)對自然環(huán)境中的濕度、溫度、空氣成分、水體成分、土壤質(zhì)量等多方面內(nèi)容的數(shù)據(jù)采集[2]。要想保證數(shù)據(jù)采集準確，就需要保證環(huán)境監(jiān)測設備的運行性能穩(wěn)定、設備質(zhì)量良好、設備精度符合要求。因此，在環(huán)境監(jiān)測開始之前，往往需要對儀器設備進行試運行，檢查設備的運行狀態(tài)，以此確保其符合監(jiān)測標準要求。（3）環(huán)境監(jiān)測過程。在環(huán)境監(jiān)測工作中，過程是影響環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的核心因素，只有保證監(jiān)測過程科學合理、符合規(guī)范要求，才能夠保證環(huán)境監(jiān)測結(jié)果是具備一定參考價值的。因此，環(huán)境監(jiān)測人員需要加強對過程的管理，全面控制環(huán)境監(jiān)測的采樣環(huán)境、采樣方法、樣品制備與處理、具體操作方法、數(shù)據(jù)分析與管理等[3]。

（二）借助信息系統(tǒng)加強環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制的重要意義

根據(jù)對環(huán)境監(jiān)測管理內(nèi)容的分析來看，環(huán)境監(jiān)測的影響因素較多，且監(jiān)測過程較為復雜，甚至會在后續(xù)數(shù)據(jù)分析與管理環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏。工作人員引入信息系統(tǒng)，以科學技術展開對環(huán)境監(jiān)測的管理，這對于提升環(huán)境監(jiān)測管理效率、控制監(jiān)測質(zhì)量而言具有重要意義。

一方面，信息系統(tǒng)的運用有助于增強環(huán)境監(jiān)測監(jiān)管效果。環(huán)境監(jiān)測以自然環(huán)境為主要監(jiān)管對象。自然環(huán)境構成因素較多，其多樣性直接決定了環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容的廣泛性。隨著我國生態(tài)保護意識的不斷增強，環(huán)境監(jiān)測的范圍日益擴大，各地區(qū)各級環(huán)境監(jiān)測站、第三方監(jiān)測機構的工作復雜度逐漸提升，環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)規(guī)模逐年增加。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法已經(jīng)無法滿足當下的數(shù)據(jù)處理需求，存在費時費力、精準度較低、誤差概率較大的問題，容易降低環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。此時借助環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)，能進一步轉(zhuǎn)變環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集方法、數(shù)據(jù)管理與分析邏輯，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、歸類、保存、分析、管理、呈現(xiàn)的一體化，有效改善以往方法所引起的計算誤差、分析失誤問題，進一步增強環(huán)境監(jiān)測效果[4]。

另一方面，信息系統(tǒng)的運用有助于增強環(huán)境預測的服務能力。環(huán)境預測是環(huán)境監(jiān)測的主要工作內(nèi)容之一，借助環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過科學有效的環(huán)境預測，能夠直觀呈現(xiàn)環(huán)境未來的發(fā)展趨向、變化規(guī)律等，能夠為地區(qū)環(huán)境保護與生態(tài)環(huán)境治理提供有效依據(jù)。在引入信息系統(tǒng)之后，環(huán)境預測所使用的數(shù)據(jù)皆是來自于信息系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，更有助于工作人員及時了解自然環(huán)境的變化，形成具有較強實效性的環(huán)境變化圖示，加強環(huán)境預測的數(shù)據(jù)分析、預測分析等，充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測的預測能力，為之后的環(huán)境保護與治理提供服務。

二、環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)在監(jiān)測質(zhì)量保證與控制中的實踐思路

（一）分析需求

在環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制中運用監(jiān)測管理信息系統(tǒng)，主要是輔助分析環(huán)境監(jiān)測的需求，之后開始一系列的環(huán)境監(jiān)測工作?，F(xiàn)如今，信息系統(tǒng)已經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測中運用了一段時間，且隨著環(huán)境監(jiān)測范圍的不斷擴大、監(jiān)測要求的不斷提高，系統(tǒng)功能也在不斷完善與發(fā)展。從目前的環(huán)境監(jiān)測任務需求來看，監(jiān)測管理的信息系統(tǒng)需要滿足如下需求：（1）對污染源的遠程監(jiān)控需求。視頻監(jiān)控體系是環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)的主要構成之一。近兩年，視頻監(jiān)控體系的核心技術、設備不斷更新，原本的視頻采集設備更換為高清攝像機，其在系統(tǒng)中的數(shù)量占比已經(jīng)超過了模擬系統(tǒng)；視頻監(jiān)控設備所對接的屏幕也從多個屏幕轉(zhuǎn)變?yōu)榇笃聊黄唇拥男问?，體現(xiàn)出集成化、智能化的特點[5]。以視頻監(jiān)控體系作為污染源遠程監(jiān)控的主要手段，合理布設監(jiān)測點。需要注意的是，監(jiān)測點的布置會直接影響監(jiān)測數(shù)據(jù)采集結(jié)果、影響監(jiān)測客觀性。因此，需要根據(jù)不同的環(huán)境監(jiān)測對象，比如：水土監(jiān)測、空氣監(jiān)測等，充分考慮監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的影響因素，合理布設監(jiān)測點，保證視頻采集的有效性。（2）數(shù)據(jù)分析與綜合利用需求。在環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)中，大數(shù)據(jù)技術為核心技術，需要對海量、多元化、多類型的數(shù)據(jù)進行分析，挖掘其中具有價值的數(shù)據(jù)信息。一般來說，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法分為：聯(lián)動分析法、聚類分析法、異常分析法、演變分析法、分類分析法、特異群組分析法等，不同的分析法可以挖掘出具有不同價值的信息，充分滿足環(huán)境監(jiān)測的需要[6]。

（二）管理數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)管理是環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制中運用信息系統(tǒng)的主要手段之一。數(shù)據(jù)管理是信息時代背景下環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理的主要手段，數(shù)據(jù)是環(huán)境監(jiān)測的核心資源。因此，必須要加強對環(huán)境監(jiān)測中數(shù)據(jù)的管理，具體包括：（1）數(shù)據(jù)準備。數(shù)據(jù)錄入工作是進一步完善環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制體系的主要方法，在實際過程中，數(shù)據(jù)錄入要全面、準確、實時。現(xiàn)如今，部分監(jiān)測機構與監(jiān)測站采用的數(shù)據(jù)準備方法仍然是人工錄入，存在較大的風險。因此，需要以信息系統(tǒng)作為錄入技術，最大限度減少數(shù)據(jù)錯誤，提高數(shù)據(jù)準備質(zhì)量。（2）數(shù)據(jù)安全控制。數(shù)據(jù)是保證環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制的主要元素，準確的數(shù)據(jù)能夠增強環(huán)境監(jiān)測結(jié)果可靠性，達成質(zhì)量控制目標；缺失的數(shù)據(jù)、錯誤的數(shù)據(jù)會降低環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。因此，在應用信息系統(tǒng)時，需要加強對數(shù)據(jù)安全性的管理，嚴格限制系統(tǒng)的訪問權限，進行分級訪問、分角色訪問等，有效控制不同用戶的訪問范圍與數(shù)據(jù)讀取權限，從而保護數(shù)據(jù)安全，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)被篡改的情況，輔助實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制目標[7]。

（三）輔助質(zhì)控

質(zhì)量控制是保證環(huán)境監(jiān)測有效性的重要環(huán)節(jié)，也是采用信息系統(tǒng)的最終目的。因此，需要充分發(fā)揮信息系統(tǒng)功能優(yōu)勢，深入到環(huán)境監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)中，輔助進行質(zhì)量控制。要利用信息系統(tǒng)加強對環(huán)境監(jiān)測設備的質(zhì)量控制；在實際過程中，有大量環(huán)境監(jiān)測設備暴露于自然環(huán)境中，比如：視頻監(jiān)控設備。因此，可以借助信息技術手段對監(jiān)測網(wǎng)絡前端的設備進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設備運行漏洞、設備脆弱性風險等，結(jié)合接入層防護手段進行改善，從而避免出現(xiàn)前端監(jiān)測設備被攻陷的問題，起到防范的作用，增強設備運行性能，實現(xiàn)質(zhì)量控制目的。

三、環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)在監(jiān)測質(zhì)量保證與控制中的實踐路徑

（一）引入全程監(jiān)控溯源技術，從環(huán)境監(jiān)測最初環(huán)節(jié)入手控制

為了更好地發(fā)揮信息系統(tǒng)在監(jiān)測質(zhì)量保證與控制中的實踐作用，建議要積極引入新興技術，以技術支持提升環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)的運行能力，從而滿足環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量控制需求。實際過程中，環(huán)境監(jiān)測可以采取現(xiàn)場監(jiān)測的方法，但是在具體實施的過程中需要緩慢、循序漸進地推進監(jiān)測過程，且這一過程較為漫長。對周期較長的環(huán)境監(jiān)測進行管理，其需要覆蓋環(huán)境監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)與全過程。為了滿足這一需要，工作人員引入溯源技術，構建針對環(huán)境監(jiān)測的全過程質(zhì)量控制溯源系統(tǒng)[8]。工作人員根據(jù)現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)信息進行分析，將現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)與實驗室數(shù)據(jù)結(jié)合；同時采用遠程視頻、傳感器監(jiān)控等不同的手段收集環(huán)境變化信息，利用收集到的信息將環(huán)境監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，形成相應的環(huán)境監(jiān)測過程溯源管理框架，利用這一框架對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、分析報告等進行溯源監(jiān)控，以此保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準確、數(shù)據(jù)源合理，實現(xiàn)質(zhì)量控制目的。

（二）系統(tǒng)分配環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控任務，規(guī)范環(huán)境監(jiān)測各環(huán)節(jié)作業(yè)

為了更好地發(fā)揮信息系統(tǒng)在監(jiān)測質(zhì)量保證與控制中的實踐作用，建議要充分發(fā)揮信息系統(tǒng)功能價值，根據(jù)不同環(huán)境監(jiān)測的特點，合理分配監(jiān)控任務，進一步規(guī)范環(huán)境監(jiān)測過程，提高環(huán)境監(jiān)測各個環(huán)節(jié)作業(yè)的規(guī)范性。在確立了全過程質(zhì)量控制溯源系統(tǒng)之后，可以通過系統(tǒng)分配環(huán)境監(jiān)測的任務，提升任務安排的合理性。在合理任務的驅(qū)動之下，各環(huán)節(jié)工作人員根據(jù)系統(tǒng)要求進行監(jiān)測點布設、現(xiàn)場監(jiān)測工作、實驗室監(jiān)測與分析，保證數(shù)據(jù)的完整性與全面性。在實際的過程中，工作人員會全程在全過程質(zhì)量控制溯源系統(tǒng)的監(jiān)控之下，通過系統(tǒng)端口互相交流、接受抽檢。在發(fā)布與分配任務時，系統(tǒng)能夠?qū)ぷ魅藛T進行監(jiān)督，根據(jù)系統(tǒng)所記錄的人員操作記錄進行評價，對不同人員的不同表現(xiàn)進行考核評價，以此督促工作人員規(guī)范操作、精準分析數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理的目的[9]。

（二）靈活運用大數(shù)據(jù)技術，更新監(jiān)測系統(tǒng)保證質(zhì)控效果

為了更好地發(fā)揮信息系統(tǒng)在監(jiān)測質(zhì)量保證與控制中的作用，建議要靈活運用大數(shù)據(jù)技術，以數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)輔助環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制，增強質(zhì)量管理與保證效果?，F(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)技術已經(jīng)成為各種系統(tǒng)的主要技術之一，將大數(shù)據(jù)技術融入環(huán)境監(jiān)測管理的信息系統(tǒng)中，能夠起到補充全過程質(zhì)量控制溯源系統(tǒng)的功能的作用。目前，已經(jīng)有很多監(jiān)測站在監(jiān)測平臺中使用大數(shù)據(jù)技術收集環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)資料，以此滿足網(wǎng)絡監(jiān)測、氣象信息采集、天氣預測、環(huán)境污染預測等需求。工作人員可以將全程質(zhì)控溯源系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)技術結(jié)合，在環(huán)境監(jiān)測設備與儀器上安裝監(jiān)控裝備，同時監(jiān)控現(xiàn)場監(jiān)測中的樣本采集過程。工作人員可以利用大數(shù)據(jù)技術分析已經(jīng)獲得的大數(shù)據(jù)，通過可視化呈現(xiàn)的方法將數(shù)據(jù)以圖表、立體圖示、動態(tài)演示圖的形式呈現(xiàn)出來，不斷提升環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析、環(huán)境管理能力，進一步實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)的質(zhì)控目的。

（三）持續(xù)獲取環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，強制執(zhí)行監(jiān)管任務保障質(zhì)量

為了更好地發(fā)揮信息系統(tǒng)在監(jiān)測質(zhì)量保證與控制中的作用，建議可以借助信息系統(tǒng)功能持續(xù)獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，強制執(zhí)行環(huán)境監(jiān)管內(nèi)容。在信息系統(tǒng)的輔助管理之下，工作人員可以結(jié)合大數(shù)據(jù)采集與分析功能，采用儀器設備實時采集自然環(huán)境中的變化數(shù)據(jù)，同時也可以對工作人員的行為進行數(shù)據(jù)采集與分析。之后，在互聯(lián)網(wǎng)的輔助之下，采用人工智能技術分析數(shù)據(jù)內(nèi)部規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量隱患、數(shù)據(jù)不真實風險等，保證數(shù)據(jù)真實可靠，保證環(huán)境監(jiān)測過程更加規(guī)范與安全[10]。

此外，還需要利用信息系統(tǒng)定期分析監(jiān)控設備、環(huán)境監(jiān)測傳感器、視頻攝像機等儀器設備的運行情況，進行運行性能安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)設備的異常問題，及時更新、更換、維護設備，以此保證儀器設備的數(shù)據(jù)采集真實可靠。

四、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代社會科學技術應用水平不斷提高，我國對境監(jiān)測過程、監(jiān)測結(jié)果的質(zhì)量控制提出了更高的要求。工作人員需要充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術優(yōu)勢，搭建管理信息系統(tǒng)，明確環(huán)節(jié)監(jiān)測管理的質(zhì)量控制要求，搭建結(jié)構完善的質(zhì)量控制體系，提高環(huán)境監(jiān)測水平。在今后的環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制中，工作人員要充分結(jié)合環(huán)境監(jiān)測實際需求，靈活運用多種信息技術，構建全過程監(jiān)控的溯源系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)入手，覆蓋環(huán)境監(jiān)測各個環(huán)節(jié)，全面獲取真實、精準的數(shù)據(jù)資料，提升環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。之后，利用信息系統(tǒng)對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析與處理，構建溯源監(jiān)測模型，進一步加強對環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的控制力度，為提升環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，促進我國環(huán)境保護事業(yè)發(fā)展提供保障。