孫永鵬

【摘? 要】促進(jìn)大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的深化應(yīng)用，可以提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)管能力，并實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理工作精細(xì)化。實(shí)踐中需要把握生態(tài)環(huán)境信息化的大數(shù)據(jù)需求，對其應(yīng)用架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入探究，以從多維度出發(fā)挖掘有價(jià)值的信息，更好地服務(wù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。

【Abstract】Promoting the deeper application of big data in the field of ecological and environmental protection can improve the ability of ecological and environmental supervision and realize the refinement of environmental management. In practice， it is necessary to grasp the big data requirements of ecological environmental informatization， and conduct in-depth research on its application framework and related technologies， so as to dig out valuable information from multi-dimensional perspective and better serve the ecological environment protection work.

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)技術(shù);生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域;應(yīng)用架構(gòu);相關(guān)技術(shù)

【Keywords】big data technology; field of ecological environment protection; application framework; related technology

【中圖分類號】TP311.1;X321? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）02-0162-02

1 引言

面對日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，我國加大了生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度，并積極引入現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，推動生態(tài)環(huán)境保護(hù)信息化進(jìn)程，助力大氣、水、土壤污染防治工作更加順利、高效和高質(zhì)完成。然而受到基礎(chǔ)設(shè)施不完善、大數(shù)據(jù)資源中心缺乏、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)管理不科學(xué)等因素影響，削弱了生態(tài)環(huán)境監(jiān)管能力，環(huán)境管理工作科學(xué)化、精細(xì)化進(jìn)程也遭受極大制約，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中可以妥善解決這些問題，尤其是依托大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建的生態(tài)環(huán)境信息化總體應(yīng)用架構(gòu)體系發(fā)揮作用，可以實(shí)現(xiàn)決策、監(jiān)管、執(zhí)法、服務(wù)科學(xué)化和精準(zhǔn)化，并促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)邁向嶄新臺階[1]?；诖耍瑢Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的重要價(jià)值

開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，對大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以起到以下作用：①踐行大生態(tài)戰(zhàn)略，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)可以為各地區(qū)落實(shí)大生態(tài)戰(zhàn)略規(guī)劃提供有力保障，除了可以將不同部門職責(zé)與生態(tài)環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)有效整合起來以外，還能夠充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)挖掘方面的優(yōu)勢，對生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作相關(guān)要素、職能和環(huán)保手段進(jìn)行匯總，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保信息交互與整合，進(jìn)而達(dá)到提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作整體性和協(xié)同性效果;②強(qiáng)化數(shù)據(jù)管理，在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域出現(xiàn)的各類信息數(shù)據(jù)都能夠進(jìn)行有效整合與管理，尤其是在分析和處理容量大、類型多生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)上面，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)信息分析、處理、挖掘和利用工作，并通過數(shù)據(jù)庫對各類生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，生態(tài)環(huán)境管理工作規(guī)劃也能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新升級;③促進(jìn)科學(xué)決策，仰賴大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對出現(xiàn)的碎片化生態(tài)環(huán)境信息實(shí)施富集處理，并在對這些信息進(jìn)行深入挖掘中，準(zhǔn)確把握各數(shù)據(jù)信息之間存在的聯(lián)系，而發(fā)掘的有價(jià)值信息又能夠?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)決策制定提供有力支持，同時(shí)在大數(shù)據(jù)技術(shù)支撐下，生態(tài)環(huán)境信息孤島問題也能得到切實(shí)解決，并促進(jìn)各系統(tǒng)協(xié)同共享機(jī)制建立[2]。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)

3.1 應(yīng)用架構(gòu)

大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下的生態(tài)環(huán)境保護(hù)應(yīng)用架構(gòu)主要表現(xiàn)為：①一張感知網(wǎng)，簡單來說就是利用現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)及管理平臺進(jìn)行建立和完善，同時(shí)對現(xiàn)有環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)監(jiān)測、污染源等系統(tǒng)進(jìn)行充分整合，使之成為完整的生態(tài)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)管控平臺，并仰賴大數(shù)據(jù)技術(shù)為生態(tài)環(huán)境污染監(jiān)管和治理提供數(shù)據(jù)支持;②一朵環(huán)保云，透過生態(tài)大數(shù)據(jù)環(huán)境云平臺，可以為生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作順利開展提供基礎(chǔ)支撐，涉及的各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)也能夠在云部署上面進(jìn)行可靠運(yùn)行;③一套環(huán)保數(shù)，從功能和數(shù)據(jù)入手，對生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心進(jìn)行構(gòu)建，操作中也要依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)對所有生態(tài)環(huán)境監(jiān)管相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致梳理，在經(jīng)過清洗整合以后對各類信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，在為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供必要數(shù)據(jù)信息支持的同時(shí)，也能夠進(jìn)一步規(guī)范數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)分析和價(jià)值利用奠定良好基礎(chǔ);④一個(gè)環(huán)境腦，緊密聯(lián)系業(yè)務(wù)應(yīng)用對生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用研究，操作中也要依托綜合分析、實(shí)施監(jiān)管、預(yù)警預(yù)報(bào)等體系，說明生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、污染問題之間關(guān)系和有效治理方向，然后利用大數(shù)據(jù)分析、挖掘等技術(shù)，打造核心數(shù)據(jù)、核心展示等能力，為綜合生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供強(qiáng)有力支持;⑤一個(gè)信息平臺，要想實(shí)現(xiàn)一個(gè)平臺對環(huán)境進(jìn)行綜合管理的目的，就要結(jié)合實(shí)際對已經(jīng)開發(fā)建設(shè)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合信息平臺進(jìn)行完善和優(yōu)化，尤其是在開展集成環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)管、服務(wù)等工作時(shí)，需要依托大數(shù)據(jù)技術(shù)為其提供可靠、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息支持，使生態(tài)環(huán)境整體對外服務(wù)能力得到進(jìn)一步提升，同時(shí)為移動平臺應(yīng)用內(nèi)容添加留有余地[3]。

3.2 相關(guān)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)下的生態(tài)環(huán)境保護(hù)應(yīng)用架構(gòu)技術(shù)路線為：①數(shù)據(jù)資源架構(gòu)，在數(shù)據(jù)源方面，主要包含生態(tài)環(huán)境主管部門自有數(shù)據(jù)，如業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、公共數(shù)據(jù)等。與環(huán)境管理相關(guān)的其他部門數(shù)據(jù)，如工地?fù)P塵數(shù)據(jù)、機(jī)動車數(shù)據(jù)、煤電數(shù)據(jù)等。環(huán)保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，如政府和媒體網(wǎng)站出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)管理流程方面，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)采集主要集中在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)兩方面，針對不同來源數(shù)據(jù)需要采用對應(yīng)采集方式，并利用大數(shù)據(jù)分析、處理、挖掘等技術(shù)，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域提供簡潔、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，在減少數(shù)據(jù)處理工作量的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)分析效率和準(zhǔn)確性也會得到明顯提高，針對處理以后的數(shù)據(jù)信息，也要分門別類納入不同數(shù)據(jù)源，并存放到一個(gè)數(shù)據(jù)儲存庫當(dāng)中，最后通過模型算法對各類生態(tài)環(huán)境要素污染、分布、治理等情況進(jìn)行深度分析，并將海量數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為可用信息，為科學(xué)生態(tài)環(huán)境保護(hù)決策制定提供有力支撐，涉及的各類生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息能夠通過大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行共享。②云服務(wù)架構(gòu)，通過開放融合、虛擬化等技術(shù)應(yīng)用，可以促進(jìn)各類基礎(chǔ)設(shè)施資源池化，并透過云資源管理平臺，對資源池進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、監(jiān)控和管理，在這過程中也可以為大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供必要計(jì)算、儲存、網(wǎng)絡(luò)等類服務(wù)。在儲存類服務(wù)方面，可以通過虛擬化軟件將大量不同類型儲存設(shè)備集合起來開展協(xié)同工作;在網(wǎng)絡(luò)類服務(wù)方面，借助虛擬私有云可以為用戶提供專屬的虛擬網(wǎng)絡(luò)，并且安全隔離、靈活互通優(yōu)勢十分明顯;在安全類服務(wù)方面，通過虛擬化技術(shù)可以為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供安全保障資源服務(wù)，包含入侵檢測、流量監(jiān)控等內(nèi)容。

4 相關(guān)領(lǐng)域?qū)嵺`應(yīng)用研究

在完成大數(shù)據(jù)技術(shù)下生態(tài)環(huán)境保護(hù)應(yīng)用架構(gòu)和技術(shù)路線以后，還要結(jié)合大氣、水、土壤等生態(tài)環(huán)境污染防治工作特點(diǎn)及要求，對各自領(lǐng)域功能設(shè)計(jì)和專題架構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，并促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在這些領(lǐng)域中得到更加深入的應(yīng)用。具體表現(xiàn)為：①水環(huán)境領(lǐng)域大數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過大數(shù)據(jù)可以對重點(diǎn)流域環(huán)境容量進(jìn)行動態(tài)測算，并結(jié)合所收集的水環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對存在的污染問題進(jìn)行溯源分析，實(shí)際應(yīng)用時(shí)主要是將重點(diǎn)放在水環(huán)境敏感點(diǎn)預(yù)判、水污染排放清單、污染物溯源等三方面分析上;②大氣環(huán)境領(lǐng)域大數(shù)據(jù)應(yīng)用，大數(shù)據(jù)在大氣環(huán)境領(lǐng)域加以運(yùn)用，主要體現(xiàn)在關(guān)聯(lián)分析、質(zhì)量預(yù)測和污染源成因三方面，通過大數(shù)據(jù)利用可以準(zhǔn)確把握污染物與氣象要素、濃度與污染源排放等存在密切聯(lián)系，并在關(guān)聯(lián)分析中掌握氣象要素變化趨勢和污染物影響規(guī)律，進(jìn)而通過監(jiān)測到的氣象、工業(yè)污染源等數(shù)據(jù)，將之納入大數(shù)據(jù)模型當(dāng)中，可以預(yù)測大氣環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)，并在進(jìn)行因子分析以后得到污染源排放清單，為精細(xì)化管控提供有力支持;③土壤環(huán)境領(lǐng)域大數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過大數(shù)據(jù)可以對土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和有效利用，尤其是在土壤監(jiān)測任務(wù)管理、土壤污染源監(jiān)管、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測管理等方面，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對污染成因進(jìn)行細(xì)致分析，并結(jié)合監(jiān)測到的土壤、地表水、地下水等數(shù)據(jù)信息，對大數(shù)據(jù)模型進(jìn)行建立，以找出土壤污染問題出現(xiàn)的真正原因，進(jìn)行防治也會更具有針對性。

5 結(jié)語

本文是基于對大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)的探討，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提高生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)管理水平，并在大數(shù)據(jù)分析、挖掘、利用等技術(shù)支持下，使各類生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息得到高效處理，潛藏的有價(jià)值信息也能夠?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)決策制定和執(zhí)行奠定良好基礎(chǔ)。實(shí)踐中也要聯(lián)系生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)際，對大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行優(yōu)化建立，并結(jié)合業(yè)務(wù)開展需要完善相應(yīng)技術(shù)路線，助力大氣、水、土壤等環(huán)境領(lǐng)域工作更加高效高質(zhì)地完成。

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