基于大数据技术构建生态环境信息化体系及其重点应用研究

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　　摘要：经济社会飞速发展，科学技术随之日新月异，云计算、大计算在各行各业中得到了广泛运用。在生态环境保护工作中，利用大数据技术有助于充分挖掘有用的信息，致力于生态环境问题的精准治理。当然，如何在生态环境治理过程中利用好大数据，仍需不断的探索，要走的路还很长。本文重点探讨生态环境信息化体系的构建，并分析其未来的应用前景，以期待对相关研究有所帮助。
　　关键词：大数据;生态环境信息体系;重点应用
　　中图分类号：TP311.13 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）03-0071-02
　　1 大数据在生态环境信息中应用的紧迫性
　　当前，在生态环境治理信息化推进工作中，仍然面临着许多问题，具体来说主要表现为以下几个方面：
　　（1）缺乏相应的物联网管理平台，利用大数据进行物联网连接时，没有统一的管理监控平台。
　　（2）监控环境的软硬件设施比较分散，无法形成合力。监控的相关信息分别存放于各自的服务器，并且安置服务器的机房处于长期无人看守的状态，存在一定的安全和应用风险和隐患。
　　（3）数据中心的数据不全面，当前只包括气象方面的数据，缺乏水环境、土壤等方面的数据。此外，数据中心的数据资源目录不全面，数据传输交换过程中缺乏统一的机制。
　　（4）已建成的部分系统，较为分散，使用率不高。如何对其进行运营维护尚不明确，导致各部门存在“扯皮”的现象，未真正发挥其应有的作用。
　　2 利用大数据构建生态环境信息的总目标
　　（1）推动监管执法、科学决策、服务公众、现代化治理方面的进一步发展。
　　（2）有助于精细化管理气、水、土污染，打赢防治攻坚战。
　　（3）提高生态环境管理的水平。
　　3 利用大数据构建生态环境信息化的框架和技术路线
　　3.1 整体框架
　　整体框架主要包括五个部分，具体来说如下：（1）完善感知网，将环境监测、生态环境物联网平台进行整合;（2）利用大数据，构建统一的环境云平台，提升网络安全的等级水平，将所有的环境监测项目纳入到云平台中;（3）规范数据管理，上传到云平台的数据要按照统一的标准和格式，数据管理的维护制度要健全;（4）利用好生态环境大数据，做好各方面的开发应用研究。重点做好综合、即时监管和分析，提前做好预警;（5）将信息融入到平台中，实现检测、监管和服务等于一体的综合化信息平台，统筹各个方面，实现管理效益的最大化[1]。
　　3.2 技术路线
　　（1）数据资源的架构：数据资源的架构要重点做好数据源、管理流程和数据共享等几个方面。生态环境部门拥有的数据、市级环境政府部门数据、相关的环保网络数据是数据的主要来源。数据的管理流程主要分为采集数据、处理数据、存储数据、分析数据、可视化数据几个环节，每个环节环环相扣，缺一不可。采用ETL软件等进行数据的采集，利用既定的数据处理规则对数据进行处理。利用大数据平台，实现各个单位的数据上传以及单位之间的数据共享[2]。
　　（2）云服务架构：借助虚拟化技术和开放融合技术，在云资源管理平台内实现监控、调度和管理职能，将相关的数据存储、备查。云服务架构主要包括计算类、存储类、网络类和安全类几个方面的服务。
　　4 重点领域的应用研究
　　实现精细化管理，框架和技术路线只是基础。实际过程中，要立足气、水、土污染防治的特点，进一步匹配功能设计。
　　4.1 水环境精准防控方面的研究
　　利用大数据技术，水环境精准防控方面的研究较多，笔者认为可重点做好预判，分析水环境的敏感点、水污染排放清单和污染物溯源等几个方面。
　　将常规的COD、氨氮等水指标与监控的数据相结合，利用大数据的分析功能，做好对比、聚类等分析，分析得出较为重要的影响因素，探讨各个指标间的相关关系，预测其将来的发展趋势[3]。
　　利用大数据平台，将实际中的排污口与平台模型中的节点一一对应，进而分析出流域中排放口数量的多少，分析污染物从流域的哪个节点进入到流域。利用大數据，计算出河流的流域面积。依据面源面积和排污系数，估算流域的排污量。利用大数据模型，得出污染物的排放清单，预测排放量的变化趋势等。
　　借助污染物溯源分析模型，能够实现追溯考核断面的污染来源。这是大数据基于流域的水温情况、检测断面情况、水污染排放清单等数据综合得出的。
　　4.2 智慧大气精准防控方面的研究
　　利用建立的智慧大气精准防控信息化平台，可准确预测未来7天的天气情况，有针对性的应对突发状况。关联分析，预测天气及分析引发污染的原因是未来大数据研究的重点领域[4]。
　　一方面，做好关联分析，探讨污染物与排放源、经济要素等各个因素之间的关系。对比分析污染物浓度和气象要素之间的关系，寻找合适的规律。分析污染物浓度和经济要素之间的关系，寻找两者间的平衡点，获取最大的经济效益。
　　做好大气环境质量的精准预测，并对污染原因进行分析。立足大气污染的网格化管理，将各个站点的数据实时传输到信息化平台，叠加网格化数据，做好因子分析。只有这样，才能精准预判，才能真正做到精细化管理。
　　4.3 土壤环境决策支持方面的研究
　　当前，土壤环境信息化管理平台能够实现土壤检测、管理农用地、监管土壤污染源等几个方面的职能。借助GIS技术，可实现挂图作战，可视化分析土壤的质量信息和防治任务。
　　客观来说，对于土壤环境质量的检测，实现自动在线监测的难度较大。这是由于土壤环境污染具有累积性、长期性和滞后性等原因。人工取样的方式，又较为耗时费力。采用大数据技术，综合各方面的结果，得出土壤的大数据模型，这样可以判断出造成土壤污染的因素。
　　5 结语 　　云計算、大计算在各行各业中广泛运用，在生态环境保护工作中，利用大数据技术有助于充分挖掘有用的信息，致力于生态环境问题的精准治理。当然，如何在生态环境治理过程中利用好大数据，仍需不断的探索，需要走的路还很长。
　　参考文献
　　[1] 王霣，权铭.基于大数据技术构建生态环境信息化体系及其重点应用研究[J].信息系统工程，2019（11）：17-19.
　　[2] 侯佳儒，尚毓嵩.大数据时代的环境行政管理体制改革与重塑[J].法学论坛，2020，35（01）：13-21.
　　[3] 马蔡琛，赵笛.大数据时代的预算绩效指标框架建设[J].中央财经大学学报，2019（12）：3-12.
　　[4] 陈健.我国大数据技术发展的政策体系研究[D].昆明：云南师范大学，2017.
　　Abstract：With the rapid development of economy and society， science and technology are changing with each passing day. Cloud computing and big computing are widely used in all walks of life. In the work of ecological environment protection， the use of big data technology is conducive to fully mining useful information， committed to the precise management of ecological environment problems. Of course， how to make good use of big data in the process of ecological environment governance still needs to be explored continuously， and the way to go is still very long. This paper focuses on the construction of the ecological environment information system， and analyzes its future application prospects， in order to look forward to help related research.
　　Key words：big data; ecological environment information system; key applications
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