大數據在生態環境保護中的應用探討

孟莎，韓剛

1.濟南市生態環境局章丘分局；2.濟南市章丘區園林和林業綠化局

一、引言

全球面臨臭氧層空洞、氣候變暖等問題，時刻威脅著人類的生存。這些年我國對生態環境保護的關注度顯著提高，生態環境問題一躍成為大家重點關注的對象。生態環境問題不僅時間跨度較大，并且影響因素較多，想要將其解決并非一朝一夕的事情[1]。隨著大數據時代的到來，大數據具有數據容量大、數據類型復雜、存取迅速、價值密度低等主要特征。一方面可以采集大量的數據信息；一方面可以在這些繁瑣的信息中，發現新規律、新知識與新價值。應用大數據分析方法，實現該區域的生態環境評價與預警，提升對應的應用價值，才是當前需要關注的重點和難點。隨著“大數據”戰略的提出，生態環保領域也需要順應時代的發展契機，合理地使用大數據技術，保證環境保護的實效性。最大限度解決“生態環境與群眾需求”“海量信息與數據孤島”“技術提升與服務不足”之間的矛盾，保證有效的工作質量，降低成本，形成 VOCs 實時檢測網絡，設置預警線，構建大數據監控體系[2]。結合社會效益和經濟效益最大化的思路，不斷地增強決策體系建設，保持管理的可持續性。

二、大數據技術在生態環境保護中的應用價值

（一）構建與完善排污權許可平臺

大數據技術在生態環境領域的服務主要是面向群眾、企業和主管部門。生態環境部需要結合實際情況，建立建設、運行、維護、管理全國排污許可證管理信息平臺[3]。在實際運行的歷程中，相關部門需要合理地統籌規劃，使用多元化的分發排污權，建立合理的交易平臺。需根據當地各類污染的總排放量，合理地調控，保證生態環境保護與社會經濟發展之間的平衡性。其中，環境的自凈能力評估、企業相關的數據分析、環境本地數據收集等相關的內容都需要在統一的大數據系統中，加大動態化的管理和建設。平臺共分為公開端 、企業端和管理端三大板塊，可以在監、控、管體系的基礎上，實現簡政放權，為以后的可持續發展和管理提供良好的基礎準備[4]。

（二）對生態環境污染進行實時監控

環境保護部門需要在生產企業污水或者是廢水的排放中安裝對應的監測傳感器，在有效地整合中，分析重點和難點部分，對其中污染物的含量進行有效地監控。污水處理的時候，工廠上下游的位置都屬于大數據監控的范圍[5]。不管何時何地出現環境設備故障問題，都在環保企業實時地在線監控下一目了然。這個時候，一旦環保設備出現故障，在線監控系統就會自動發出報警，將實時監控數據上傳到監控平臺中。在第一時間一旦發現違法和違規的問題，就需要及時地解決。

（三）對空氣污染進行有效監控

隨著科學技術的發展，大數據技術在生態環境保護工作中得到了進一步的深化。也就是說，當前需要結合雙層多元的監控網絡需求，對空氣污染實施合理地監測，搭建第一層監測網絡。從另外一個角度看，就是需要在分布式的環保檢測內涵中，建立多元化的監測基礎點，向著多元化的方向實施延伸，保證數據的精度和速度。在信息開發的后臺系統中，需要實時對行政、地形、污染等情況，合理地分析地圖信息，探究可視化的內容，建立動態的發展趨勢。在直觀的視覺中，感知動態的變化趨勢，找到污染物精確的位置，落實對應的管理辦法，在動態化的基礎上，關聯網絡技術，提高實時性的建設[6]。挖掘核心數據、為生態環境保護提供精準依據。完善數據分類、實現生態環境保護數據的動態捕捉。加強數據反饋、對生態環境污染問題進行全面監督，使企業管理者對生產行為進行自覺約束與自我管理。

（四）提升效率和反應速率

此時，生態環境的保護和建設，本身就是一個復雜的系統，需要涉及到的領域和部門較多，處理的時候存在一定的難度。這個時候，只有在大量的數據處理中，分析生態環境的現狀，保持數據的精準性，提高個人的素養，才可以在長期的規劃中，增加關聯性，將衛星遙感、地面監測站、信息系統等有機地整合起來，加大預警信息建設，向著智能化的方向實施發展。

（五）打造新型生態環境監測體系

從目前的視角分析，大數據技術的應用較為廣泛，為不同的領域注入了新鮮的“血液”。傳統理念下的生態環境監測體系還不能滿足現實的發展需求，只有在快捷的檢測體系中，保持科學的發展路徑，才可以有效地形成可持續發展檢測體系。從以往的角度看，對 PM 2.5 實施檢測的時候，很多地方使用的是貝塔射線監測儀等設備。這些設備購買時候，價格較高，還會受到一定限制性[7]。使用大數據的方式，即可打造全新的監測體系，合理地滿足數據的信息需求。

（六）打通數據孤島 ，建立統一開放的平臺

從狀態數據和行為數據的角度看，不僅需要保證不同行業的發展需要，還需要減少數據的孤島問題。融合中消除數據孤島，保持各個部門之間的互動和數據共享。讓眾多的數據可以得到廣泛地使用，并且加大數據的精準化定位。

（七）簡政放權優化服務，紓解企業壓力，提高公民參與度

隨著信息化的發展，信息化技術在不一樣的領域中都獲得了長效發展，滿足了行業的需求。大數據和信息化技術結合之后，就可以建立一體化的發展和管理平臺。不管是線上申報、監督工作，還是后續的審查 、信息公示工作，都需要結合實際，打造精簡的企業服務系統。不僅是為了降低企業的發展壓力，而且，也是為了激活市場，落實發展重點，解決企業的環境影響評價問題，建立提升民眾監督實效的發展機制，增加大家參與的積極性[8]。

三、大數據技術在生態環境保護中的應用路徑

（一）充分地使用核心信息，保證環保依據的精準化

從當前的情況來看，大數據在生態保護中的應用多種多樣，涉及到了生態環境保護與檢測等方面。在數據導入數據庫之前，最底層的位置中，不少數據冗雜，無法有效地使用。核心信息屬于大數據技術的核心部分，只有發揮這部分數據的主要價值，才可以在長期的發展路徑中，加大生態環境的保護力度，為環保工作提供精準化的信息。例如：在山區，環保企業需根據近幾年來森林覆蓋率、降水量等核心信息，分析中規律，才可以為后續發展提供基礎準備[9]。

（二）整合內部眾多數據庫，打通數據壁壘

想要從本質上，增加大數據技術的應用價值，那么就需要搭建統一的數據和分類體系，提高溝通和互動性。在有序分類管理體系下，結合自身的實際情況，定向地對生態環境進行監管保護。減少重復數據存在的問題，加大信息的傳輸力度，為以后的發展提供有效的基礎準備。在動態的信息捕捉中，保持生態環境的核心需求。使用第三方機構的方式，加大商業性的合作，提高信息提取的質量和效率。原始的數據分析和評估中，需要結合現階段的動態信息問題，加大對數據的統一處理能力。水 、土壤 、大氣等各個部門可以聯合起來，構建監控數據庫，解決數據來源單一的問題[10]。生態環境污染物防治本身就是一個立體性的工程項目，其中交叉的內容較多，只有建立屬于自己的共享技術，打破數據的壁壘，才可以在長期潛移默化的歷程中，打破數據的壁壘，將生態環境規劃和生態環境質量、生態環境底線、生態環境管理等內容有效地整合起來。不僅是為了城鄉的統籌發展與建設，也是為了在原有的基礎上，建立綜合性的生態戰略發展框架。

（三）構建信息反饋系統，全面監督社會企業排放

在大數據技術應用的歷程中，需要根據實際情況，對這些信息有效地處理。生態環境的治理與其他的部門之間存在著較大的邏輯關系，打通內部環境，合理地解決一些銜接上的問題。完成了土地資源評價、環境評價、生態評價和理論載畜量計算。在綜合指數法完成區域預警評價視野下，提高判斷權重，降低損害，優化歷史現狀。例如：“森林覆蓋率”的數據信息為例，當前還存在一定砍伐現象，一旦出現總覆蓋率下降的問題，那么就會導致區域生態問題的出現。不僅影響環境保護工作的發展，還會導致大數據技術無法高效地運行。在數據信息反饋系統當中，需要結合實際的發展情況，建立多種子項目，落實專項的數據信息[11]。“森林覆蓋率”的相關數據信息，就會按照人工林、原始林、次生林、速生林這樣的種類合理的分類。這個時候，這些信息不僅可以輔助項目進行有效建設，還可以在一定的程度上提升大數據應用的精準性。大數據技術下，環境保護部門也即可結合實際，對生產企業實施實時性的監督，減少重度企業的污染問題，完成污染檢測裝置的建設。使用自動化傳感器等設備，建立線上實時性監控的網絡系統，加大企業環境保護工作的約束力，增加綜合治理能力，滿足企業發展需要，從根源上減少污染行為。

（四）鏈接不同行政部門，構建大生態環境保護體系

在評審之前，需要結合不同部門的流程需求，合理統籌規劃，保持可持續地發展和建設。一旦環保部門與其他的部門之間銜接性不足，就會導致整個流程繁瑣，甚至運行起來存在很大困難性。在生態環境的保護下，以大數據為基礎，利用好“放管服”政策，深化改革，打通壁壘，將生態環境內部與外部有效結合，提高綜合處理能力，為以后的發展提供有效的基礎條件。各部門相互協調，成立生態環境規劃“一張圖”工作領導小組。

（五）改革公眾參與體系，引入公眾參與平臺

在當前的發展路徑中，生態環境保護需要大數據技術的融入，只有合理地打通、建立有效的參與機制，才可以擴展發展渠道，為以后的發展提供有效的基礎準備。在一些發達國家，已經打通了公眾參與的渠道，并且渠道的類型還在逐漸地增加。我國在這方面公眾參與的力度還不夠，還需要不斷完善當地的信息公開機制，真實地了解這些生態環境項目。針對需求，細化內容，調動大眾參與積極性，增強群眾監督作用和價值。按照“政府引導、社會參與、市場運作”的要求，全面地推進多元化的參與方式，保障數據的一致性、準確性和權威性[12]。

（六）打造數據預警體系和生態環境專家庫

生態環境預警指標的選取要遵循指標集構建的原則，保持對應的科學性和系統性、可操作性、動態性。一級指標是目標層；二級指標是要素層；三級是指標層。一是按照自然要素和社會（或人為）要素分類；二是按照風險、抵抗力、損害與退化分類；三是按照生態敏感性、恢復性和壓力度分類。具體的生態環境預警指標體系需要參見表1。

表1 生態環境預警指標體系

當前生態環境預警體系已漸成規模，但是對應的風險控制措施和突發環境事件應急措施還需要落實對應的內容與任務。此時，當地也需要在合理地統籌規劃下，完善信息預警和通報系統，有效地將這些系統和大數據技術相結合，提高突發事件的處理能力。

（七）制定環保行業數據安全治理策略

此時，需要落實各級政府對大數據的要求，建立綠色環保服務體系，促進生產生活方式綠色化。以推進環保領域大數據應用為抓手，引入大數據監管，主動查究違法違規行為。促進環境管理科學決策的新動力，從中進行數據發掘，用數據說話，用數據管理，用數據決策，發現趨勢、找準問題、把握規律，為后期的發展提供有效的基礎準備。高效整合眾多數據庫，提高環保工作效率。建立統一的口徑，滿足生態環境綜合改革職能提升的需要。建立生態環境規劃數據庫，重點提煉出規劃目標、指標、規劃任務、重點工程、“三線一單”等內容。“紅線” “藍線”“綠線”納入生態環境底線數據庫中。建立生態環境底線數據庫和生態環境質量數據庫。列出接近、超過環境底線的重點區域，并進行合理地統籌規劃。建立生態環境管理數據庫，落實農村重點面源數據。建立生態環境重點項目庫、生態環境智囊數據庫。改善環境質量增設的重點項目，完善專家庫動態更新，保證信息的最前沿，為后期政府公共服務節約時間、提高效率。建立“一張圖”統籌協調機制，加大組織保障、制度保障、技術保障、資金保障等內容的建設，全面推進工作開展。

四、總結

隨著社會的進步，生態環境保護中應用大數據技術，需要在生態環保領域內，保持數據深度。建立統一的數據采集和分類標準，通過數據資源的共享，減少重復性工作，提高生態環境保護工作的整體質量和效率。有效監督重污染行業和相關企業，對污染物進行遏制，保證生態環境的有效治理。合理地將監測數據、遙感監測數據、地理信息數據等相結合，建立大數據平臺，保護生態環境，推動全民環保。在源頭處體現生態環境保護的理念，挖掘核心數據，增加數據的反饋，促進生態環境的可持續發展。