基于大數據在生態環境保護中的應用價值研究

濰坊市生態環境局奎文分局 郭永清

相對于傳統的數據處理技術，大數據技術一次存儲和一次處理的信息量要大得多，可以很好地適應生態環境保護的需要。大數據技術不僅能夠捕捉到系統的動態變化，而且能夠對多年來的原始數據進行動態地分析，從而獲得該地區的生態環境狀況，進而準確地確定需要保護的重點項目。同時，環境保護又是一個系統的項目，要從多個角度來考慮，大數據系統擁有海量的數據，可以從多個方面分析和評價生態環境保護的效果，并對其影響因素進行分析。另外，在這個過程中，系統數據的快速更新對于特定的生態環境，也能夠起到實時的保護作用。

一、大數據技術在生態環境保護中的價值

（一）提升治理效率

運用大數據技術金屬額湖南臺環境保護，有利于提升治理效率，并能促進政府的公共服務與管理水平。目前，我國將環保工作列為政府日常工作的一項重要內容，堅持生態環境保護對于社會和國家發展都有著持久的正面影響。為此，必須加大對生態環境的治理力度，提高對生態環境的管理與服務，并在實踐中不斷地收集、整理各類信息。利用大數據技術，通過對原始數據及相關數據的分析，對環境的變化趨勢作出精確的預測，并針對今后的發展趨勢，制訂相應的保護措施，以達到最大限度地提高生態環境保護水平，減少環境污染問題。

（二）提高公民參與度

利用大數據技術，可以將信息技術與網絡技術有機地結合起來，形成線上申報、監督、審查、信息公開等多種功能，促進數據的融合，從而形成一個更為簡潔的企業服務體系，為企業緩解發展帶來的壓力。此外，基于大數據技術進行生態環境保護能夠對某些關鍵地區的環境質量進行實時的展示，揭示該地區各個企業在生產過程中所產生的環境影響評估數據，從而增強公眾的環境保護意識和參與積極性。

（三）可以構建與完善排污權許可平臺

為達到生態環境保護的總體目標，中央政府制定出了一個排放指標，而地方會根據這個指標，將污染物排放總量進行分類，通過排放許可證的形式，將污染物排放指標分配給各單位。而要做到這一點，就必須建立一個交易平臺，讓排污權在不同的企業間進行流通，從而在區域內進行有效的分配。具體而言，可以根據生產規模和生產進度，制定出相應的污染物排放方案，并將其與標準量進行比較。若發現計劃排污總量超過標準值，則需購買更多的排污權；而當規劃排污總量低于標準時，可以將其部分排污權賣掉。排污權許可證平臺的功能在于為交易各方提供一個交流和平衡的機會[1]。對政府部門而言，可以更好地控制排放總量。在平臺建設、管理、污染物排放量總量控制等方面，都要從大數據的角度進行動態分析，進而便于企業進行動態調控。同時，企業可以通過大數據技術，從未來的生產規劃中計劃排污量，從而為企業的交易決策提供依據。

二、大數據技術在生態環境保護中的應用

（一）在監控環境污染當中的應用

所謂的環境污染實時監控，是指在生產企業污水排放口、廢氣排放口等排放口設置相應的檢測裝置，并對企業的生產污水和廢氣進行實時監測。目前，隨著環境保護技術與裝備水平的不斷提高，我國目前還將對各關鍵部位安裝視頻監控裝置，對進水口、廠區周邊河流上游、下游等進行實時在線監測。為了保證實時監控數據的準確性，環境保護局對各生產企業的環境保護和生產設備應進行實時的在線監控。若環境保護系統發生故障、生產設施不能正常運轉，則該系統將實時監控信息通過實時傳輸加密技術發送到本地環境保護部門的在線實時監控平臺。這時，環境技術專家可以根據這個數據，對各大生產廠家的污水排放和環境狀況進行即時監測，及時發現并處置違法的污水排放企業。動態的信息獲取是實現大數據技術應用的前提，也是生態環境可持續發展的關鍵，所以必須加強對動態信息的獲取。盡管可以通過與第三方專業機構進行業務協作來提高動態信息采集的效率和品質，但由于存在原始數據分析和處理效率低下問題，導致當前的動態信息采集工作中存有問題。

（二）在空氣質量預測當中的應用

在空氣質量預報前，工作人員必須大量搜集氣象資料和大氣質量資訊，并通過大數據技術，將這些信息錄入到系統中，進而可以通過大數據的方式，對大氣情況進行實時監測，包括污染物的具體成本、污染的比例、懸浮顆粒的運動特性等等。同時，根據這一技術，可以建立一個空氣污染物的擴散模式，通過不斷地采集和分析數據，來優化模型的精度，從而為預報提供可靠的依據。在此基礎上，可以將環境信息、地圖信息、監測信息等進行重疊和整合，使空氣環境的管理更加動態化，所以就要求各大區域的生態環境保護部門將自己在應急情況下的經驗都錄入到系統中，且經過大量的計算和分析后，最終形成一種系統的自動防控與提前預警[2]。

（三）在數據收集中的應用

大數據技術在環境保護領域的運用日益廣泛。首先是在數據收集方面的應用，目前環境保護工作的重點是信息采集。為了提高大數據的運用，可以采用一整套高效的數據庫建設方法，使得環境保護部門能夠在工作中進行數據的分享。且隨著信息技術的普及，傳感器技術的使用越來越廣泛，采集的信息也越來越多，利用數據中心進行數據采集，可以將民間的力量納入環境保護工作之中，對違法違規排放的單位進行集中治理。

（四）在生態環境風險預警和智能決策體系中的應用

以往，環境問題的決策大多依賴于單一的信息數據，而對于復雜的環境問題和突發事件往往難以做出及時、精確的判斷。利用大數據技術，可以隨時挖掘、處理海量監測數據，運用多元線性回歸、模糊計算法進行環境風險評價、風險等級的確定，強化環境監測預警體系的有效性。并以生態環境監測預警為基礎，通過對潛在的生態風險進行分析，進而將其應用于具有較高的社會價值和經濟價值的綜合評價指標，利用大數據技術進行機器學習，以不斷優化和提升智能決策體系。

（五）在生態退化完善當中的應用

近年來，我國的生態環境惡化問題越來越嚴重，相關問題也在快速擴散，森林和土壤退化會對生物多樣性產生不利的影響，而水資源的退化則會對人類的生命產生直接的影響。生態系統是一個循環過程，生態退化的產生并不是一朝一夕的，它是由許多因素相互作用，由量的改變逐步累積，最后產生質變的過程。在解決這個問題時，我們需要了解生物學、地質學等方面的知識，進而在利用大數據技術的基礎上，利用傳感器、無線通信等手段，對不同區域的生態環境進行全面的監測，然后再對其進行系統的分析。同時，通過對決策樹和分布式數據庫的相互關系進行分析，從而在沖突中挖掘出更多有用的信息。

三、大數據技術在生態環境保護中的應用策略

（一）完善數據分類，實現生態環境保護數據的動態捕捉

在對數據進行應用的過程當中，利用大數據技術建立一個完整的生態系統，讓各個環境部門之間能夠協同合作，形成一個有機整體。在一個統一的系統中，有關單位可以根據實際情況，從不同的區域、不同的項目中獲得不同的信息，進而消除了數據的過濾，減少了重復、無效的工作。同時，在生態環境保護工作的進程中，要更好地掌握有關信息，以適應生態系統的動態改變。為此，各地的生態環境保護部門應主動引進第三方機構，并與之簽訂合作合同，以獲得專門的服務[3]。

（二）加強數據反饋，對生態環境污染問題進行全面監督

生態系統的動態變化是影響到整個系統數據的重要因素。所以，在利用系統數據時，往往會遇到一些信息延遲的問題。因為系統的信息并沒有及時的更新，所以并沒有將這些數據傳遞給系統。例如，森林覆蓋率的降低也許僅僅是一種區域的現象，盡管它會對整個環境造成一定的影響，但是在某些地方，卻不會造成顯著的生態問題。在此背景下，要充分借用大數據技術，且還要強化數據反饋，建立健全的信息反饋機制。也就是說，工作人員可以對系統中的數據和信息進行詳細分類，然后將這些信息分成幾個部分，再進行單獨的收集。從現實需求中選取核心信息，而與之關聯的信息則作為輔助信息。為此，政府能夠全面監測全社會，在重點工業領域設置環境監測設備，實現對重點工業的實時監測，同時，還能通過建立在物聯網基礎上的線上監控網絡，實現對企業經營生產活動的約束和管理。

（三）完善生態環境企業服務，全面推進網上辦事

建立環境影響評價、危險廢物跨境轉移審批、自然保護區創建與監督管理等相關的管理體制和信息，構建網上審批數據庫和網上交易平臺。且通過建設電子政務大廳，實現線上服務和實體大廳的有機融合，進而使得受理、審核、信息共享活動變得公開透明。且在全國建立統一的政務信息共享和交易平臺上，實現了跨系統的信息資源共享，支持并聯審批，使政務服務的效率得到進一步提升。

（四）保障數據來源的豐富性

為了提高大數據技術在生態環境保護中的有效應用，必須確保數據來源的豐富性。這就要求生態環境保護工作人員在工作過程中，對各種指標的資料進行統計，而不能只從一個方面來搜集，要從多層面、多角度進行更廣泛的資料搜集。同時，還需要在現有的基礎資料基礎上，建立一個統一的數據管理平臺，實現對數據的集中管理，從而對生態環境的整體狀況進行全面的了解，確保數據的共享。此外，在進行大氣和水污染防治的過程中，還需要進行實時監測，防患于未然，從而為以后的治理工作提供更有力的數據支撐。

（五）打造數據預警體系，制定數據安全治理策略

目前，我國的生態環境監測系統已經初具規模，但是，在環境風險的防范、突發環境事件的應急處置工作方面仍存有一些問題。因此，各省、直轄市要根據自身存在的問題和潛在的危險，建立監測數據的監測模式，對可能的突發事件進行預防，同時，加強對環境應急的預警和通報，使其與大數據技術有機融合，使其在事故發生的早期就被消滅。同時，大數據技術在生態環境中的應用越來越廣泛，大量的數據涌入為我國的生態環境保護工作作出了巨大貢獻，但也存在著一定的風險。且有關部門要加強對數據資產的整理，建立專門的隊伍，對數據的安全風險進行評估，并在軟件操作過程中發現潛在的安全隱患。另外，采用數據分級策略，針對不同級別的數據，采用不同的數據安全性判斷，以增強數據庫的抗滲性，減少被黑客入侵的風險[4]。

（六）落實相應的保障措施

一是建立組織保障機制。主要是要組建一個專門的工作小組，以保證各部門的責任，形成一個良好的聯動機制，為整個生態環境的良性發展打下良好的基礎。二是建立制度保障機制。其目的在于將各方面的工作與規劃工作相聯系，保證各部門的工作重心與責任，并劃分出相應的數據使用權限，保證數據采集、存儲、共享等工作的實施，從而保證數據的可信度。三是建立技術保障機制。要充分利用大數據技術的優點，把大數據的使用與開發的因素相融合，建立起一個更為系統的技術管理平臺，主要是把技術隊伍的工作內容與責任聯系起來，以保證各有關單位能夠充分發揮各自作用，從根本上落實技術支持體系。

（七）嚴格審查檢測數據

為了提高大數據技術的使用效率，必須對采集到的數據進行精確的審核。在生態環境監測中，存在著大量的信息不對稱現象。所以，人工或智能監控將會影響到數據的準確性。因此，在收集資料時，技術人員必須對收集到的資料進行校對和修改，并且在進行數據分析之前，對這些資料的真實性和準確性進行評估，以確保后續工作能夠順利有效開展[5]。

四、結束語

總之，大數據技術對于水體污染治理、空氣質量預測、改善生態惡化等方面的影響是不可小覷的。因此，通過建立區域間的排污許可平臺，能實現對生態環境的總體精確監控，且通過監測傳感器能實現對污染物排放的監測，從根本上反映了生態環境保護思想。同時，在大數據技術的運用中，必須對核心數據進行挖掘，對數據分類進行完善，并強化數據的反饋。

相關鏈接

生態環境是指影響人類生存與發展的水資源、土地資源、生物資源以及氣候資源數量與質量的總稱，是關系到社會和經濟持續發展的復合生態系統。生態環境問題是指人類為其自身生存和發展，在利用和改造自然的過程中，對自然環境破壞和污染所產生的危害人類生存的各種負反饋效應。

生態是指生物（原核生物、原生生物、動物、真菌、植物五大類）之間和生物與周圍環境之間的相互聯系、相互作用。當代環境概念泛指地理環境，是圍繞人類的自然現象總體，可分為自然環境、經濟環境和社會文化環境。當代環境科學是研究環境及其與人類的相互關系的綜合性科學。生態與環境雖然是兩個相對獨立的概念，但兩者又緊密聯系、“水乳交融”、相互交織，因而出現了“生態環境”這個新概念。它是指生物及其生存繁衍的各種自然因素、條件的總和，是一個大系統，是由生態系統和環境系統中的各個“元素”共同組成。

生態環境與自然環境在含義上十分相近，有時人們將其混用，但嚴格說來，生態環境并不等同于自然環境。自然環境的外延比較廣，各種天然因素的總體都可以說是自然環境，但只有具有一定生態關系構成的系統整體才能稱為生態環境。僅有非生物因素組成的整體，雖然可以稱為自然環境，但并不能叫做生態環境。