基于大數據技術構建生態環境信息化體系及其重點應用研究

摘要：本文首先分析了生態環境信息化體系的主要構成要素，其后基于大數據技術的生態環境信息化體系重點領域應用進行了深入研究。

關鍵詞：大數據技術;生態環境;信息化體系;重點應用

中圖分類號：X321 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.122

Abstract：This article first analyzes the main components of the ecological environment information system，and then conducts in-depth research on the application of key areas of the ecological environment information system based on big data technology.

Key words：Big data technology;Ecological environment;Information system;Key applications

1 生態環境信息化體系的主要構成要素

1.1 “一張網”—一張感知網

所謂一張網，我們可以將其理解為建立健全完善的生態環境監測物聯網及相關的物聯網管理平臺，對當前生態環境面臨的主要問題、現有的污染源和輻射、生態監測系統進行有效的整合，將其納入到統一的管理平臺中。對于固定的污染源而言，相關技術人員可以采用物聯網技術及相關的信息技術手段，對其進行有效的監測，同時注重監測結果的反饋。通過這樣的方式，提高相關職能部門對于污染源的監管力度，提高工作效率，同時對于異常情況及時做出響應和處理，為后期污染源管理工作的有序開展奠定良好的基礎，并提供相應的技術及數據支持。

1.2 “一朵云”—一朵環保云

所謂一朵云，從本質上來講應當是基于大數據環境背景下所創設的生態環境保護云平臺，其能夠將監測系統中所反饋出的數據進行整合，為信息化基礎設備設施的建設提供統一的服務及支撐，全面貫徹落實一體化運行，提高網絡平臺的安全效率，從真正意義上實現生態環境保護業務的全面云部署。

1.3 “一套數”—一套環保數

所謂一套數，從本質上來講就是基于傳統的數據中心，將其根據具體的功能及生態環境保護的實際需求轉變為生態環境數據資源中心，對監測范圍內所有的生態環境業務數據進行有效的篩選整合、儲存、管理、監控、交換、共享。通過這樣的方式提高數據的運用效率，規范數據的類別功能及作用，在一定程度上為后期業務發展提供相應的數據基礎，也強化了數據分析的基本能力，將生態環境所反饋出的一系列數據通過管理維護的方式，打造出貼近生活及現實意義的一套數。

1.4 “一大腦”—一個環境腦

一個環境腦從一定意義上來講是與生態環境業務同步進行發展的運用大數據技術云平臺，對數據的整合開發研究進行了深入探究，通過這樣的方式逐漸建立起健全完善的監管平臺，能夠實現綜合、實時、移動多元化的監管方式，對收集的數據進行深入分析，同時搭建起相應的數據預警機制，指明環境保護未來的發展趨勢及與其他各個環節之間的關系。例如，針對監測范圍內的環境質量情況、容量大小、污染程度及主要污染源，特定環境特定分析，制定出具有一定差異化的污染排放減排目標任務。同時，通過數據分析加強對污染行業、產業發展的有效分析，明確污染控制的主要方向及管控的企業范圍，通過這樣的方式，將核心數據、核心能力、核心分析進行整合，最終形成環境大腦，為環境保護的可持續發展夯實基礎。

1.5 “一平臺”—一信息平臺

一方面，地區相關職能部門應當根據環保工作的具體開展現狀及工作要求，建立起統一的環境保護綜合信息平臺，充分運用現代信息技術，將環境監測監管服務中納入到統一體系中，以此加強不同部門之間的聯系協作，共同對生態環境進行監管，提高工作效率及質量，從真正意義上實現一個平面全面管理的目標任務，實現生態環境工作的有序規范開展;另一方面，地方行政管理部門應當加大對環境生態保護的宣傳力度，公開企業環保信息，切實為人們和企業服務，通過這樣的方式從整體上提高外部服務水平，同時有針對性地增加移動平臺中的服務模塊。

2 基于大數據技術的生態環境信息化體系重點領域應用研究

2.1 水環境的精準防控

2.1.1 水環境敏感點預判

根據相關實踐調查研究我們可以看出，在對水環境敏感點進行預判的過程中，通常會以水質量的常規指標作為基礎，有針對性的采集區域內的水質，自動監測數據進行有效分析，同時，明確水排放的具體清單，污染源監控監測的數據，地形、地貌數據，水流數據等等，對當地環境的敏感點進行預處理。同時，運用大數據技術進行在線計算，分析其相關性，采用對比分析、時空分析等等方法，明確水環境構成的基本要素及其未來的發展趨勢方向，通過數據所呈現出的相關性切實掌握水質與污染之間的關系。

2.1.2 水污染排放清單體系

通過對水污染排放的具體情況有效分析可以看出，每一個排污口均有其對應的網格關系，通過建立相關的數據模型，相關從業人員及技術人員可以快速找到污染物進入水源的主要位置及具體環境。通過對區域內水流分布的探究及質量的提取，分析當地特定范圍內土地的使用情況，同時按照相關的標準規范開展實際工作。具體而言，首先，通過污水排放量進行有效的估算，分析面積，同時結合模型中的相關數據系數，計算區域內的污水排放量。隨后，根據模型搭建起健全完善的排放清單分析機制及體系，有針對性的對污染源構成主要元素進行探究，同時有效分析排放量的具體變化規律、主要分布，做好預測分析及預警處理。

2.2 智慧大氣精準防控

2.2.1 關聯分析

第一，污染物的具體濃度應當與當地的氣象條件及相關要素進行有效的對比分析。具體而言，在特定時間范圍內污染物的監測濃度與氣候變化的主流趨勢相結合，找出影響污染物濃度的主要氣候條件及發展規律。

第二，污染物的濃度應當與排放標準進行有效的聯系。具體而言，通過對所監測到的污染物濃度與排放數據進行對比分析，找到濃度與污染物之間的有效聯系，通過這樣的方式判斷污染的主要渠道及途徑來源。

第三，污染物的濃度應當與當地的經濟環境經濟要素進行對比分析。具體而言，相關技術人員應當盡可能收集地區城市內的污染物指標及相關的經濟指標，通過相應的數據模型分析方法，基于科學合理的角度，對大氣污染與經濟之間的關系進行探究，同時通過動態對比的方式找到二者的聯系。另外，還可以與不同城市的分析結果進行對比，學習其他城市先進的成功的生態環境保護經驗，及時高效的對當地的產業結構進行調整優化。

2.2.2 質量預測與污染源成因分析

具體而言，相關工作人員可以立足于當前污染防治網格化管理，有針對性的將氣象數據、工業污染源、工地、機動車等等要素納入到統一體系中，并且有針對性的上傳至大數據模型中。通過對機動車及道路交通流量的實時監測，計算出相應的污染物排放濃度，并且通過網格管理實現數據的疊加，從而對大氣環境及生態環境進行有效的預測，運用因子分析的方式因地制宜，實現環境監測保護的精細化管理。

2.3 土壤環境決策支持

基于大數據技術所搭建的土壤環境信息化管理平臺主要模塊包括土壤監測、土地質量分析、污染地塊管理、土壤污染源監測、環境質量監測、達標考核、決策支撐、大數據分析等等內容，通過對GIS技術的有效運用，全面實現了作戰管理，從真正意義上將污染防治及土壤環境監測透明化、可視化、規范化。

3 結語

由此我們可以看出，對于大數據應用的重點應當集中在土壤污染分析的過程中，土壤質量整體變化幅度較小且過程緩慢，一旦出現污染會呈現出滯后性及積累性的特征，無法通過自動監測，而人工監測可能花費的時間精力成本更高。在這樣的背景下，可以充分運用大數據技術，對土壤、地下水、地表水進行有效的監測，同時運用技術數據建立起相應的數據模型，切實找到造成污染的主要原因及渠道途徑。

參考文獻

[1]蔡國禎.生態環境信息化體系架構研究[J].中國科技信息，2019（16）：55.

[2]許寧.基于大數據的數據挖掘技術在工業信息化中的應用探究[J].現代工業經濟和信息化，2017（22）：50-51.

[3]伍瑩，黃鑫.基于大數據分析的門戶網站應用研究[J].中國管理信息化，2017（19）：203-204.

[4]胡文勇，王建寧，相瑞.基于大數據的風險預警系統建設及其應用研究[J].金融縱橫，2018，485（12）：11-16.

[5]周維琴，趙文博，李峰，等.基于大數據技術系統架構應用探討[J].石油化工應用，2018，37（07）：90-94.

收稿日期：2020-02-20

作者簡介：汪小龍（1990-），男，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為生態環境保護。