大數據技術在環境監測中的應用分析

朱葉萍

摘要：在環境監測方面應用大數據技術有利于提升政府在環境公共治理方面的水平。本研究就大數據技術在環境監測與中的應用從大數據對環境監測與治理的適用性分析以及基于大數據的環境監測與治理兩個方面展開研究，著重關注了環境數據的搜集與處理，就大數據技術在環境監測中的效率問題展開討論，同時關注到大數據在環境治理中的績效，進一步對大數據在環境監測方面的意義、治理框架以及治理機制展開分析。有利于在更高層次上為環境監測提供更加科學的決策依據。

關鍵詞：大數據技術；環境監測；公共治理；數據搜集

環境監測，是為了實現某種特定的目標——特別是對環境達到理想狀態的預期目標，按照預先設計的時間數值，間斷或連續對環境的質量相關表示值進行測定并觀察分析其變化，判斷其對環境的影響過程[1]。對環境的監測可以表示為環境監測與測定、監控等。通過大數據技術對所有監測信息進行采集、存儲和分析，其研究對象和數據的全面性得到體現。另外放棄了傳統處理方式中單純靠人工和原始的編程方式來解決問題的方式，而是對不同類別的數據進行統計分析、模擬抽樣、分析預測等應用和采集[2]。因此數據工具對具體監測而言更具準確性，能最大程度上提供快速便捷得到所期望的結果。

一、大數據對環境監測與治理的適用性分析

（一）環境監測與治理實質是環境數據的搜集與處理

獲取高準確度的環境信息數據是進行有效分析的前提。要獲取準確全面的環境數據信息，就要充分做好前期的準備工作，選擇好觀察點的監測范圍，查看監測點的環境信息是不是自然狀態下而非人為刻意造就的。只有排除了不必要的干擾因素，才能在數據信息采集時得到真實可靠的信息。

對數據信息的分析，包括前期對數據進行分類和整理，監測過程采用標準的記錄方式進行登記；然后利用云技術（包括虛擬化技術，分布云技術，海量數據的存儲和管理技術，實時流數據處理，智能分析技術）主要處理工具和算法，比如Python算法來進行數據分析。但目前還沒有實現對排污點的實際影像進行抓取拍照圖像的監控功能。

（二）大數據技術改善環境數據分析效率

實時處理分析，有助于改善環境數據的分析效率。精準的數據能夠讓整個環境大數據系統高效運轉，實現實時高效的便捷處理[3]。

實時動態監測能夠及時快速傳遞信息，特別是在環境應急條件下，時間就是效率，衛星遙感能夠有效監測森林的動態。在大數據的背景下，采用無線傳感網絡、紅外線監控的設置能第一時間發現因為自然災害、人為因素等導致的各種突發性火災，轉變環境公共治理已有的處理方式。這也是生態環境系統的核心，大數據的價值所在。

（三）大數據能實時反映環境治理績效

大數據能夠實時反映環境治理的績效。高強度的治理工作能加快進度和強化處理結果，確保對結果的分析盡量符合績效預期。

當前中國正在加快推進環境治理創新與轉型，志在提升環境治理的現代化水平。為進一步發展與保護，建設生態文明，要堅持政策與管理的保障功能，在一定程度上用環保績效來度量。

大數據用云服務技術來處理。目前正在推進建設生態環境大數據建設，監理環境或監管與重點在線監測，環評審批等工作，大數據反映這些工作的實時績效，而這些監測也會反過來給予大數據更多的數據信息，便于監管。

二、基于大數據的環境監測與治理

（一）大數據對環境監測與治理的意義

發展環境大數據對解決真實存在的實際環境問題有重要作用。在環境公共服務方面運用大數據來解決問題，能夠提高環境治理的組織效率[4]。

打造環境大數據系統，如在特大城市的城市水資源、水域和污染嚴重的地區進行及早的防護，加強對城市公共環境的綜合整治，在重要水源保護區進行水質狀況和環境質量的監測，確保水、空氣等環境要素的質量安全。多部門、跨部門協同處理，加大對環境污染以及對脆弱的區域進行監測預警，這樣的工作任重而道遠。

大數據的實現工具是算法和分析、預測。基于數據的分析，實時的判斷，對發展趨勢的預測也是新的管理方式和大勢所趨。大數據應用于環境公共治理，是一種創新的行為方式。傳統數據處理方法，是建立在自己能掌握的文本信息進行檢索，對實地的環境監測則需要抽取樣本土壤和水質的小樣本取樣研究，在這一過程中，很多是隨機的，而且研究的目的不會很明確。

（二）環境監測與治理框架

大數據對于環境數據信息的誤差和模糊性是可以包容的，但是結果的精準度不會變差。數據還有另一項功能就是對趨勢的預測。在已有的管理理念中，定性化的研究會更普遍，而在數據分析以后，對決策的判斷和預期可以通過量化來實現。這是因為大數據讓我們有了更多的數據和信息來分析，運用更為復雜和多樣的大數據處理工具和算法來實現這一功能。

（三）基于大數據的環境公共治理機制

在大數據的治理模式下，大數據能夠為環境公共治理進行數據信息的收集、實時監測，可以通過技術實現即時響應。如果后臺的數據在實時更新，那么在關聯的狀態下，系統關聯的前臺查詢的響應會很快。而且在當前互聯網信息不斷增加的多種應用場景下，產生的大量數據流會通過實時數據流式的數據處理模式得到快速處理。

多部門協同是不考慮各部門的利益，把各個部門的資源集中、共享。通過多部門協同辦公，實現由“一對一”或者“一對多”模式逐漸轉化為“多對多”的多元交互處理模式，數據開放與管理機制可以得到初步建立，便于快捷、充分獲得其它部門的相關信息，達到資源共享。大數據可以根據主要官方網站、一些非主流的源于微博等社交平臺的關注信息，特定的信息搜索來抓取數據、分析、判斷實時的意見評估。

數據的分析是以問題為研究對象的，以數據處理后的信息為決策依據。以工業污染的監控數據信息來看，環境監察部門通過視頻監測各個排污點的實時趨勢狀態，一方面可以在很大程度上減少現場視察的成本，另外也能夠減少被監控點在現場檢查前提前做好準備而出現的數據不準確的情況，從而提高了數據信息采集的準確。

三、結論

近些年來我國的環境問題日益凸顯，同時，隨著人們生活水平的不斷提高，國家和人民群眾對于環境質量的關注度也越來越高。對于環境的治理關越來越關系到人們生存與發展的切身利益，成為實現“創新、協調、綠色、開放、共享”發展的重中之重。只有不斷利用現代高科技技術，將包括大數據技術在內的相關技術轉化為環境公共服務的生產力，才能凸顯其社會價值和經濟效益。同時，我們還要在進一步推進生態文明建設以及美麗中國建設的過程中，充分應用大數據，使之成為推動我國社會可持續發展的強大動力。

參考文獻：

[1]羅海江.我國環境監測信息化建設發展方向及建議[J].環境保護，2015，43（20）：30-35.

[2]李安增，王寧，王常權，等.大數據技術在環境信息中的應用[J].計算機系統應用，2015，24（01）：60-64.

[3]解輝.大數據技術在環境監測中的應用[J].環境監控與預警，2016，8（04）：62-66.

[4]程麟鈞.我國大氣環境監測數據共享技術現狀、問題及對策[J].中國環境監測，2016，32（06）：146-147.