基于大數據技術的大氣污染監測系統研究

陳 穎

（河北軟件職業技術學院，河北 保定 071000）

0 引言

大數據技術是一種提取大數據價值的技術，該技術能夠從各種類型的數據中快速獲取有價值的信息，包括數據收集、數據存儲、基礎架構、數據處理、統計信息等。大數據技術不僅具有容量大、多樣性、價值密度低、速度快的特點，而且利用大數據可以加快政府數據的公共共享、促進資源整合、改善治理功能。

1 大氣環境監測中大數據技術運用現狀

現階段，我國進入了信息時代，換句話說，每個行業都會產生大量的信息數據，并通過媒體渠道快速發展，將其傳輸到各個數據節點和社會層次，為公眾提供了更加便捷、高效的服務。在這種發展態勢下，信息計算與處理技術的應用也呈現出增長的趨勢，這主要體現在大量基礎軟件和應用軟件的開發以及數據信息的存儲、計算與處理上。其中，在環境保護方面，各部門和系統每天產生大量的信息主要用于環境統計、環境研究和環境監測。大數據不能由一臺計算機處理，其特征決定了大數據技術應用的局限性。例如，全國空氣PM2.5污染問題已嚴重影響人們的健康和生活。因此，相關的施工人員不間斷地對設備進行監視，分析數據收集、系統仿真、大數據技術的統計計算等，但發現并非城市中所有地方都可以使用。如果構建自動備用監視站，則無法獲得連續且穩定的數據，因此無法使用大數據技術分析。

大數據是一種新興的信息資產，在我國尚未廣泛使用。大數據在環境監測和環境監管中可定向應用于大氣、水、土壤和生態環境的監測，提高了環境監管的有效性和準確性。

當前，大數據技術尚不完善，但由于其發展迅速，在許多領域得到了廣泛的應用。實際上，根據國家大數據的總體部署趨勢，大氣環境監測大數據正在逐步完善。政府各部委正在將大數據技術應用于公益事業，以擴大對大數據技術的支持，進一步促進大數據技術的發展。一是使用數據管理來微調環境監管，代表數據監管。二是使用數據來做出決策，從而科學地做出綜合決策，這是科學正在與數據對話的結果。三是使用數據，使公共服務變得便捷的服務，在宣布新的《環保法》之后，環境數據應該是公開且透明的。

大氣環境的復雜性使其監控變得越來越困難。如何將大數據技術用作大氣環境監測工具，對于大氣環境監測非常重要。因此，在監測大氣環境的過程中，不僅要求環境監測人員具有強烈的責任感，還需具有較強的技術水平和文化知識，才能使設備在以后的階段中穩定運行。

2 大氣環境監測中大數據技術的應用

2.1 數據信息的整理與挖掘

通過對收集到的數據和信息進行分析，可以得出大氣環境演變的規律，為政府決策部門提供優化大氣環境的指導，為人們的美好生活服務，這是大氣環境監測的根本目的。因此，分類和挖掘數據信息是關鍵步驟，通過大數據分析技術挖掘數據可以發現不同數據之間的相關性，并可以預測未來一段時間內大氣環境的某些狀況。由于每個區域的大氣環境都不盡相同，區域大氣變化規律之間沒有必然聯系，所以需要按區域進行特定的分析，傳統的分析方法比較密集[1]，通過大數據分析技術可以輕松解決。將大數據分析技術應用于大氣環境監測，可以按區域和時間段研究大氣環境數據信息，對大氣環境變化規律進行分類，準確了解該地區大氣環境變化規律。同時，大數據監測系統不僅可以弄清全天大氣環境平均變化的本質，而且還可以觀察大氣環境各個階段的狀況。因此為了利用大數據分析技術進行更合理的操作，有必要了解過去的工作需求并弄清已經發生的各種問題[2]。

2.2 收集大氣環境監測信息

基本數據信息是進行大數據分析的前提，通過大數據分析技術，可以根據數據類型收集、分類和存儲大氣環境監測所需的大量數據。該系統收集、分類和存儲數據信息以便于訪問，用戶可以快速而準確地找到相關的數據信息。利用大數據分析技術完成此類數據信息的收集和分類，不僅可以保證數據信息收集和分類的準確性，還可以大大提高數據信息收集的效率。數據收集是大氣環境監測和分析中最基本、最關鍵的步驟，如果以前的數據和信息收集不正確，則不可能進行后續的分析，并且獲得的結果不應具有參考價值。因此，使用大數據分析技術收集數據可提高分析結果的可靠性。

2.3 加強對大氣環境治理的監督

在當今社會發展形勢下，地方政府需要加強基于空氣污染監測的環境治理工作，并通過逐步完善預警系統的治理體系，不斷提高空氣污染控制效率。同時，基于大數據技術的監測預警系統可以快速有效地解決污染問題，從而將空氣污染對社會發展和人們日常生活的影響降到最低。此外，監測預警系統還應加強各種先進技術的應用，在這些先進技術的基礎上更及時地發現污染物，并加強對有關事項的污染物監管，通過國家法律法規從源頭有效控制大氣污染。大氣環境保護需要社會各界的參與，環境監督部門需要與主要的技術支持部門分析收集有效的數據，但這些數據和信息都是分散的，為了分析這些分散的數據，環境監管部門必須應用大數據分析技術。

2.4 預測大氣環境數據

在應用大數據分析技術來完成上述任務后，員工必須進行總結分析，并通過結合數據的相關性和變化的特征來獲得有效的預測。在新時代，集成編程并確保整個操作的合理性和標準化，不僅可以簡化數據還可以處理操作，大數據監測系統可以提高數據效率，以實現準確的預測目標。

2.5 構建空氣質量預警系統

使用大數據分析技術，員工能夠更全面地了解大氣環境變化的本質，通過對數據處理和收集后發布各種結構并編寫相應的記錄。為了提高系統操作的穩定性和標準化性，在結果分析和預測工作完成后對這些信息進行測試，并根據比較結果對系統進行科學調整。在互聯網技術的全面推廣背景下，主要網站已經開始提供天氣預報相關的服務，并且由于該服務行業包括空氣環境，城市在推廣空氣質量預警平臺的同時也需要相互合作。大型網站搭建了良好的溝通平臺，使相關人員可以有條不紊地執行實際任務，而又不影響人們的日常生活。

2.6 大氣環境監測中實施大數據分析技術的要點

在大氣環境監測中，使用大數據分析技術的主要工作是對相關數據進行分類，然后選擇功能量，并通過數學分析來計算和分析功能量之間的聯系，最終達到解決問題的目的。大數據分析技術之所以具有廣泛的應用范圍是因為可以處理困難的非線性因素，并且在處理多種關系方面也非常有效，通過計算可以得到最終結果，但實際操作中應注意一些問題。主要問題是：首先，由于初始數據的收集和分類的初始數據量大，因此獲取的數據準確性不高，在獲取一些特征值時需要進行一些統計處理。其次，特征量的選擇。無論遇到各種問題情況如何復雜，一旦有了基本數據，通常就需要選擇一個特征量以提高準確性。最后，使用數據工具。大多數功能量都有使用數據的要求，某些特殊情況需要使用特定數據工具的許多解決方案。同樣，大數據分析技術需要大量的技能和計算處理的支持，因此，負責部門在特定任務中處理一系列數據必須確保其準確性[3]。

3 結語

綜上所述，大數據技術在環境執法和監測中的合理科學應用不僅可以實現實時動態監測和治理的目標和有效性，還可以為環境執法和監測過程中出現的污染問題制定解決方案。此外，有效利用大數據技術可以在結合生態環境污染客觀規律的同時合理預測生態污染問題，有效增強環境執法和監測的有效性。在應用大數據技術時，有必要加強與國家安全和隱私相關的數據的保護和科學管理，使大數據在我國環境法律的執行和監測中發揮最大作用。