大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境污染防治管理中的應(yīng)用分析

于茂興，王東波，黃欣

1.山東省濟(jì)南市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法支隊(duì);2.山東省濟(jì)南市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心

在計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，我國(guó)的環(huán)境治理工作呈現(xiàn)出新的面貌，具體表現(xiàn)為環(huán)保大數(shù)據(jù)的應(yīng)用提升污染防治工作的效率和準(zhǔn)確度，我國(guó)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作依然有很長(zhǎng)的路要走，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用是下一階段的重點(diǎn)工作。

一、大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境污染防治管理中的作用

（一）提升人們的認(rèn)知程度

對(duì)于污染的防治工作，需要提升對(duì)前期檢測(cè)的重視程度，而大數(shù)據(jù)的運(yùn)用能夠?yàn)闄z測(cè)的準(zhǔn)確性提供相應(yīng)的保障和支持，從而進(jìn)一步改善防治質(zhì)量。

另外，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析環(huán)境污染成因，并對(duì)污染危害進(jìn)行分析，將這些內(nèi)容整理后向公眾公布，使得人們可以更為直觀的了解環(huán)境污染問(wèn)題，提高人們對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視度。

（二）提高環(huán)境預(yù)警能力

環(huán)保大數(shù)據(jù)能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境預(yù)警能力實(shí)現(xiàn)提升。通過(guò)對(duì)環(huán)保大數(shù)據(jù)的獲取和分析，能夠預(yù)知生態(tài)環(huán)境的發(fā)展?fàn)顩r，這能夠便于對(duì)生態(tài)環(huán)境的變化和自然災(zāi)害等情況提出應(yīng)急預(yù)警。

通過(guò)環(huán)保大數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境保護(hù)決策水平的提升。傳統(tǒng)環(huán)境保護(hù)的決策制定缺乏對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，而通過(guò)環(huán)保大數(shù)據(jù)的收集、整理和分析，就能夠得到環(huán)保狀況和發(fā)展的數(shù)據(jù)成果，進(jìn)而對(duì)環(huán)境污染防治的科學(xué)決策提供依據(jù)。

（三）信息數(shù)據(jù)的共享

在信息化快速發(fā)展的今天，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)設(shè)備不斷更新，目的在于滿(mǎn)足更多數(shù)據(jù)信息量的處理工作，但數(shù)據(jù)量增加的同時(shí)增加了信息數(shù)安全保管處理的難度。使用大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)共享和分段式管理，利用結(jié)構(gòu)化的管理模式，能夠?yàn)槲廴痉乐喂ぷ鏖_(kāi)展時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)和處理提供有效幫助。在進(jìn)行污染防治的過(guò)程中，存在一定的數(shù)據(jù)資源難以有效共享，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的采集過(guò)程存在一定的困難。

對(duì)此，需要建立統(tǒng)一的環(huán)境保護(hù)制度，根據(jù)不同的內(nèi)容制定相應(yīng)的監(jiān)管內(nèi)容，落實(shí)監(jiān)管責(zé)任，提升日常環(huán)境保護(hù)中數(shù)據(jù)收集效率。在具體管理的過(guò)程中，需要重視各個(gè)部門(mén)之間的合作，快速進(jìn)行信息共享，確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。這種管理模式改變了傳統(tǒng)的局面，對(duì)于提升污染防治的效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前數(shù)據(jù)種類(lèi)較多，利用大數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)快速處理，并對(duì)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而為生態(tài)環(huán)境污染防治提供更多的幫助。

二、生態(tài)環(huán)境污染防治管理中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

（一）建立環(huán)保大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)

通過(guò)完成更多環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)置，需要有效地管理海量的數(shù)據(jù)與變化，因此也需要更強(qiáng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的配合，應(yīng)該以?xún)?yōu)化與完善傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為前提，應(yīng)該以時(shí)間范圍進(jìn)行劃分應(yīng)用分片技術(shù)。但是因?yàn)閿?shù)據(jù)量非常龐大，可能有數(shù)據(jù)加載較慢、存儲(chǔ)空間不足以及數(shù)據(jù)報(bào)表載入速度較慢等問(wèn)題出現(xiàn)，從而影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。為使環(huán)境污染防治管理創(chuàng)新的效果得到進(jìn)一步增強(qiáng)，相關(guān)人員可以通過(guò)利用Spark和 Hadoop 技術(shù)完成環(huán)保大數(shù)據(jù)的分布式處理，構(gòu)建環(huán)保數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，使各項(xiàng)數(shù)據(jù)擁有更強(qiáng)的處理效果，能夠使應(yīng)用、存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)的能力得到有效提升。

利用環(huán)保大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)還能有效地管理原有的業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)數(shù)據(jù)，從而大幅度地提升應(yīng)用環(huán)保大數(shù)據(jù)的效果。為使傳統(tǒng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)應(yīng)用存在的問(wèn)題得到有效解決，可以通過(guò)建立環(huán)保大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)的共享、服務(wù)與維護(hù)管理功能進(jìn)行增強(qiáng)，可以高效地處理和整合環(huán)保相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，完成相關(guān)信息的有效共享。另外，還需要建立完善的數(shù)據(jù)維護(hù)管理與運(yùn)行機(jī)制，使數(shù)據(jù)擁有更高的質(zhì)量，有效地分類(lèi)與管理原有數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)應(yīng)用的拓展性和靈活性。此外，我國(guó)出現(xiàn)了越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，各種污染物嚴(yán)重地?fù)p害了人們的身體健康。對(duì)于環(huán)境污染防治管理創(chuàng)新，需要保證模型的正確使用。為更加準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行環(huán)境污染防治，可以對(duì)數(shù)值模型的過(guò)程分析技術(shù)進(jìn)行利用，從而模擬與計(jì)算重污染的生成過(guò)程與污染物的演變規(guī)律以及分布狀態(tài)，可以對(duì)污染物的根源、密度、發(fā)展方向以及趨勢(shì)進(jìn)行明確。

（二）構(gòu)建和完善污染防治的管理體系

為更好地提升環(huán)境污染的防治管理效果，相關(guān)環(huán)保部門(mén)要對(duì)現(xiàn)階段管理模式實(shí)施改變，對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行有效使用，結(jié)合環(huán)境污染的現(xiàn)狀，對(duì)環(huán)境污染的防治管理體系以及模式進(jìn)行創(chuàng)新，使其能夠不斷適應(yīng)環(huán)境污染的實(shí)時(shí)變化情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的有效解決，使環(huán)境污染的防治管理具有準(zhǔn)確性和高效性。相關(guān)環(huán)保部門(mén)可以以動(dòng)態(tài)分析的模型對(duì)環(huán)境污染的防治體系進(jìn)行針對(duì)性構(gòu)建，對(duì)大氣、土壤、水質(zhì)和噪聲等方面實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)測(cè)與防治，并以計(jì)算機(jī)結(jié)合污染類(lèi)型對(duì)防治體系實(shí)施完善，針對(duì)污染類(lèi)型和情況進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案的制定，且通過(guò)管理體系能夠?qū)ο嚓P(guān)人員在環(huán)境污染的防治方面進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的豐富以及業(yè)務(wù)水平的提升，從而提高環(huán)境污染的防治管理效果。

1.水污染防治

按照不同區(qū)域水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，大數(shù)據(jù)分析篩選歸類(lèi)后，設(shè)立預(yù)警值，及時(shí)判斷水質(zhì)是否滿(mǎn)足用水要求、設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，判斷水體是否處于自然狀態(tài)或者功能性改變。采用科學(xué)有效的治理方法及時(shí)消除污染，恢復(fù)水體功能。

因此為了進(jìn)一步提升防治工作的有效性，需要對(duì)水中的有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分類(lèi)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)研判造成水質(zhì)污染主要因子為何物，所造成污染的程度，以及造成污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步影響。及時(shí)實(shí)施消除污染，恢復(fù)水體功能，使生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)，給子孫后代留下綠水青山。

2.大氣污染防治

在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中涉及到的內(nèi)容和因素很多，而且工程量龐雜，比如常見(jiàn)的PM2.5、SO2等，都屬于其研究范圍。工作人員需要就大氣環(huán)境中各種成分、含量以及具體參數(shù)等進(jìn)行記錄，分然后借助大數(shù)據(jù)解析技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)記進(jìn)行觀察、整理和分析，提升其可視化程度，從而方便人們更好的掌握其規(guī)律，了解大氣環(huán)境變化具體情況。

目前，隨著人們生活質(zhì)量的提升，對(duì)于大氣環(huán)境越來(lái)越關(guān)注，人們?cè)卺槍?duì)全天大氣環(huán)境的平均狀況進(jìn)行了解的同時(shí)，針對(duì)不同時(shí)段大氣環(huán)境給與重視，同時(shí)還包括不同地區(qū)及區(qū)域內(nèi)的大氣環(huán)境變化。而要達(dá)到這些要求，在實(shí)際工作中，需要相關(guān)工作人員針對(duì)大數(shù)據(jù)采集和解析技術(shù)進(jìn)行全面利用，在全市范圍內(nèi)設(shè)立大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，同時(shí)將所有監(jiān)測(cè)設(shè)備連接至大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。如此，不僅快速提升針對(duì)大氣環(huán)境參數(shù)的采集效率，同時(shí)借助聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將獲取到的數(shù)據(jù)信息快速上傳至氣象平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)其可視化，方便廣大群眾針對(duì)大氣環(huán)境具體變化情況進(jìn)行了解，從而根據(jù)實(shí)際進(jìn)行活動(dòng)安排。

（三）建立智慧污染防治系統(tǒng)，挖掘與整理環(huán)境數(shù)據(jù)

在人們生活水平不斷提升的今天，自然界生態(tài)環(huán)境的污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，這也導(dǎo)致很多自然災(zāi)害的發(fā)生。長(zhǎng)期以來(lái)，在工業(yè)快速發(fā)展的今天，自然界生態(tài)環(huán)境的破壞越來(lái)越嚴(yán)重，群眾缺乏環(huán)保意識(shí)，導(dǎo)致相關(guān)的部門(mén)在進(jìn)行環(huán)境治理的過(guò)程中，難以及時(shí)采取有效的策略，容易造成嚴(yán)重后果。在進(jìn)行生態(tài)環(huán)境治理的過(guò)程中，需要及時(shí)更新污染物的數(shù)據(jù)信息，可以利用傳感器提升對(duì)數(shù)據(jù)收集的效率，從而不斷優(yōu)化我國(guó)的生態(tài)環(huán)境防治制度。在利用現(xiàn)有環(huán)境進(jìn)行污染防治時(shí)，需要及時(shí)做好數(shù)據(jù)的發(fā)布工作，傳統(tǒng)的呈現(xiàn)方式包括文字、圖片等多種形式，群眾只能進(jìn)行被動(dòng)接收。大眾可以利用智能終端，積極評(píng)論，參與環(huán)境治理工作，對(duì)于改善宣傳效果，提升群眾的環(huán)保意識(shí)具有非常重要的實(shí)際意義。此外，對(duì)于環(huán)境的治理，需要積極轉(zhuǎn)變管理模式，及時(shí)做好創(chuàng)新工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染物的具體類(lèi)型以及危害性。這對(duì)于幫助相關(guān)部門(mén)提出有效的污染治理策略也具有非常重要的積極作用。

現(xiàn)有數(shù)據(jù)發(fā)布多通過(guò)文字、圖片、視頻方式傳播，屬于對(duì)受眾的單方面?zhèn)鞑ィ鼙娊邮招畔ⅲ私庑畔ⅰ闈M(mǎn)足社會(huì)公眾需求，提高公眾環(huán)保意識(shí)，可以利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的技術(shù)，配合新媒體，應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中去，將傳統(tǒng)的單方面信息傳播轉(zhuǎn)變?yōu)榛诠娦枨蟮碾p向傳播模式，配合語(yǔ)音識(shí)別、人工智能、云計(jì)算、云儲(chǔ)存技術(shù)，落實(shí)個(gè)性化的數(shù)據(jù)服務(wù)。可以構(gòu)建線上的環(huán)境監(jiān)督體系，轉(zhuǎn)變政府發(fā)布、公眾接收的單純模式，主張公眾參與到數(shù)據(jù)發(fā)布中去，構(gòu)建以微信、微博為支持的新環(huán)境監(jiān)測(cè)信息環(huán)境，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)督和公眾參與的充分結(jié)合。工作人員之所以進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，主要目的是就環(huán)境變化情況進(jìn)行提前了解，方便人們根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果開(kāi)展不同形式的管理和生產(chǎn)活動(dòng)。在此過(guò)程中，需要借助大數(shù)據(jù)解析技術(shù)對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和運(yùn)算，挖掘出其中的相互關(guān)系，從而進(jìn)行更好的預(yù)測(cè)。而且借助大數(shù)據(jù)解析技術(shù)能夠幫助工作人員快速處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系，借助數(shù)據(jù)分析原理，針對(duì)不同問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理和解決，并按照一定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整理和挖掘，同時(shí)連接環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)不同時(shí)段、區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。另外，由于系統(tǒng)在實(shí)際編制過(guò)程中會(huì)自動(dòng)引入各種氣象方程，而且大數(shù)據(jù)解析技術(shù)能夠根據(jù)這些方程內(nèi)容，針對(duì)各數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和規(guī)律進(jìn)行自動(dòng)合理的挖掘和整理，并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)大環(huán)境變化情況進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活活動(dòng)的開(kāi)展給出指導(dǎo)或建議。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該重視利用大數(shù)據(jù)建立智能系統(tǒng)平臺(tái)，做好污染數(shù)據(jù)的收集和分析工作，同時(shí)還應(yīng)該做好宣傳工作，提升群眾在環(huán)境污染防治工作中的參與度，全面提升我國(guó)環(huán)境污染防治水平。