環境監測數據系統中常見數據庫結構分析

王國雯 沈春麗 周玲玲

（余姚市環境保護監測站，浙江余姚 315400）

0.引言

目前，隨著環境污染問題日益凸顯，人們也逐漸意識到保護環境的重要性。為了能夠對環境污染問題進行有針對性的防治，提高環境保護的質量和效果，生態環境部門必須要重視環境監測工作的基礎重要性，保障監測數據具有一定的代表性、準確性和精密性，同時還要對數據的對比分析工作進行嚴格控制，并著重研究影響每一個工作環節的相關因素，提升工作人員的技術水平，使其在工作當中具有強烈的責任心和職業素養，切實保障監測工作的各個環節有序進行，從而保障監測數據的可靠性，全面評價生態環境改善情況和評估污染狀況水平，促進我國生態環境保護工作順利有效開展。

1.在環保監測中應用大數據技術的價值體現

從長遠發展角度而言，大數據與新知識分析會是將來數十年中促進經濟增長的重要支撐，并將促使政府主動更新管理理念，接受新的管理思想，使其決策方案更加吻合將來的環境狀態與功能模式，進而制定出更具科學性環境新政策，使之能夠對未來數十年的環境治理產生深遠的積極影響。技術決策在政府服務管理中起著關鍵性的作用，所以，應該就政府怎樣更好的應用數據分析來解決實際問題，做出科學化的決策，深入的研究可強化環境公共治理能力的學術課題。因為大數據是一種先進的分析技術，對比一般的分析優勢顯著，例如可實現實時監測，能夠迅速精準的得出結論，對于一些日常的公共環境監測或遭遇重大緊急環境事件時可以迅速作出精準分析，從而規避因決策低效而造成的不必要經濟損失，這對于提供環境公共服務的政府來說，大數據技術的應用對于環境治理具有重大的指導價值[1]。

2.環境監測數據系統中常見數據庫結構分析

2.1 排污申報與環境污染源管理模塊

環保法及相關法律法規規定，凡排污單位必須要履行申報義務，排污申報是污染源管理系統的一個非常重要的功能。對于該模塊而言，其應包含如下功能：數據匯總，即采用關鍵的相關信息資料對污染源數據進行及時的匯總；數據查詢：根據排污單位污染源填報結果對其信息進行查詢；數據管理，即排污申請填寫，對污染源信息資料進行有效維護；數據分析，即對重點企業污染源行業類別、污染因子進行針對性的分析。在數據查詢功能設計過程中，查詢污染源以及排污企業，并且基于GIS技術的應用，在地圖上將排污企業的具體地理位置顯示出來；可以按單位名稱和污染源名稱對其進行類別查詢，并且可按照地區對污染源進行歸類查詢。數據分析功能設計為：分析污染事故緩沖區，對重點污染源進行溯源和擴散分析，并且用圖表將其顯示出來；污染物濃度和比例歷年數據分析；地區污染物以及污染企業分析等，為環境管理和決策提供服務。

2.2 科學構建環境監測評價體系

在大數據系統中監測評價是整體大數據報告的核心，因此在推進環境監測標準大數據化工作時，首要必須科學構建環境監測評價體系，確保評價類目的全面性、評價分級的系統性、評價數值的科學性，保障導出評價結果的可靠性和權威性。要構建評價物類別體系，對大氣環境、水質環境、土壤環境等各不相同的環境與評價要素進行系統地細化分類，從而便于對整體大數據系統的分類管理以及資料的調用。其次，要細化對評價方法、方法流程的分類與記錄，在這一大類目中要記錄檢測工作中所使用到的采樣方法、檢測標準、評價標準是否有效覆蓋具體被評價對象類別；還應當錄入各類分析方法與評價標準的資質認定有效期，對于即將到期或已經到期的分析方法，應當及時進行延期申請或啟動淘汰舊技術的更新迭代流程。最后，評價數據框架中還應當包括對于相關檢測人員、檢測日期、存檔樣品編號的記錄，確保事后的復核與追溯可以精確到人、精確到樣。

2.3 保障監測數據具有很強的代表性

在對環境進行監測的過程當中，監測數據并不是恒定的，它會隨著監測環境的變化而變化。尤其是監測到的污染數據，它會在監測環境的影響下其分布會呈現出不同的狀態。為了有效保障監測到的數據能夠將環境的狀態真實有效地反饋出來，必須要保障監測到的數據具有很強的代表性。這就需要監測人員在開展環境監測工作的時候需要做到以下幾點：其一，監測人員要對污染物的分布特點進行準確掌握，并以此為依據對污染樣品進行采集，在對樣品進行采集的時候盡量在多個點進行樣品的采集。其二，為了確保采集到的相關數據具有良好的可靠性，監測人員還要對樣品的儲存容器進行合理選擇，同時要對采集的方式進行科學把握，并按照一定的標準將采集好的樣品收集在容器當中，在樣品送檢之前采樣人員還要對樣品進行合理保存并且要嚴格控制運輸過程，以免外界環境干擾導致采集樣品發生一定的變化，進而大大降低樣品和數據的可靠性[2]。

2.4 數據的收集與整理過程

環境監測，用專業監測設備來對環境中有害物質進行檢測，實際分析有害物的排放量及環境質量變化趨勢。整個過程要應用平臺技術和算法，搜集、分析和處理數據，這些操作都集成在一個系統中，數據平臺可以是某種設備或共享的集成系統。收集和處理環境信息實際上就是應用大數據技術分析和預測的過程。能否獲得精準的數據是有效分析的基礎。應用大數據技術對環境系統加以分析時，一個重要過程就是采集數據信息。信息要盡可能的精準全面，需要提前做好準備工作。例如，確定安裝傳感器和視頻監測器的位置，提前確定監測面，查看目標點的環境信息是否為人為呈現，要確保是自然狀態下的。要能完全排除人為干擾因素，如此才可收集到反映真實的信息，這是確保高效環境治理的前提條件。在分析環節，包括前期的數據分類與梳理，監測環節的記錄登記；云技術的應用，包含分布云和智能分析技術、實時數據處理、大規模的數據存儲與管理技術等，算法如Python，都要應用到環境監測分析中。然而現階段，還無法實現對監測目標點實際影像實施圖像抓拍監控。

2.5 SQLServer建立的數據庫

目前當下流行的、普遍采用的數據庫就是SQLServer。監測基本信息也逐步完善，存在適合多種平臺的應用系統；監測數據表的基本信息越來越細化、越來越豐富，導入、導出方便，表征形式多樣化，用戶權限管理、安全性都得到了提高。該系統主要實現完善基本數據庫的建立和數據的高效安全傳輸，各種應用系統由各用戶在其基礎上再進行二次開發應用。該系統存在的問題依舊是監測項目的不完整，雖然監測項目已相對完善，但若有新增的監測項目免不了修改數據庫結構。特別是地表飲用水監測項目較多，除填寫全分析數據以外，每月要填寫未監測項目較多，造成不便。

3.結語

分析以上幾種環境監測數據系統得知，環境監測數據庫的建立，不僅考慮到當前工作的需要，更要考慮到歷史數據導入的完整性和當今環境監測工作的發展需求。數據庫系統建設中充分做好調研，了解數據的歷史沿革，信息做到盡可能的完善，數據庫結構盡可能的減少修改，這樣才可以不僅保證數據的準確性，而且更能保證監測數據的連續性、完整性和可比性。只有監測數據信息化建設上了新臺階，才能更好地為環境科學分析、管理提供準確依據，為政府各級主管部門進行決策提供信息保障。