基于大数据在生态环境保护中的应用价值研究

潍坊市生态环境局奎文分局 郭永清

相对于传统的数据处理技术，大数据技术一次存储和一次处理的信息量要大得多，可以很好地适应生态环境保护的需要。大数据技术不仅能够捕捉到系统的动态变化，而且能够对多年来的原始数据进行动态地分析，从而获得该地区的生态环境状况，进而准确地确定需要保护的重点项目。同时，环境保护又是一个系统的项目，要从多个角度来考虑，大数据系统拥有海量的数据，可以从多个方面分析和评价生态环境保护的效果，并对其影响因素进行分析。另外，在这个过程中，系统数据的快速更新对于特定的生态环境，也能够起到实时的保护作用。

一、大数据技术在生态环境保护中的价值

（一）提升治理效率

运用大数据技术金属额湖南台环境保护，有利于提升治理效率，并能促进政府的公共服务与管理水平。目前，我国将环保工作列为政府日常工作的一项重要内容，坚持生态环境保护对于社会和国家发展都有着持久的正面影响。为此，必须加大对生态环境的治理力度，提高对生态环境的管理与服务，并在实践中不断地收集、整理各类信息。利用大数据技术，通过对原始数据及相关数据的分析，对环境的变化趋势作出精确的预测，并针对今后的发展趋势，制订相应的保护措施，以达到最大限度地提高生态环境保护水平，减少环境污染问题。

（二）提高公民参与度

利用大数据技术，可以将信息技术与网络技术有机地结合起来，形成线上申报、监督、审查、信息公开等多种功能，促进数据的融合，从而形成一个更为简洁的企业服务体系，为企业缓解发展带来的压力。此外，基于大数据技术进行生态环境保护能够对某些关键地区的环境质量进行实时的展示，揭示该地区各个企业在生产过程中所产生的环境影响评估数据，从而增强公众的环境保护意识和参与积极性。

（三）可以构建与完善排污权许可平台

为达到生态环境保护的总体目标，中央政府制定出了一个排放指标，而地方会根据这个指标，将污染物排放总量进行分类，通过排放许可证的形式，将污染物排放指标分配给各单位。而要做到这一点，就必须建立一个交易平台，让排污权在不同的企业间进行流通，从而在区域内进行有效的分配。具体而言，可以根据生产规模和生产进度，制定出相应的污染物排放方案，并将其与标准量进行比较。若发现计划排污总量超过标准值，则需购买更多的排污权；而当规划排污总量低于标准时，可以将其部分排污权卖掉。排污权许可证平台的功能在于为交易各方提供一个交流和平衡的机会[1]。对政府部门而言，可以更好地控制排放总量。在平台建设、管理、污染物排放量总量控制等方面，都要从大数据的角度进行动态分析，进而便于企业进行动态调控。同时，企业可以通过大数据技术，从未来的生产规划中计划排污量，从而为企业的交易决策提供依据。

二、大数据技术在生态环境保护中的应用

（一）在监控环境污染当中的应用

所谓的环境污染实时监控，是指在生产企业污水排放口、废气排放口等排放口设置相应的检测装置，并对企业的生产污水和废气进行实时监测。目前，随着环境保护技术与装备水平的不断提高，我国目前还将对各关键部位安装视频监控装置，对进水口、厂区周边河流上游、下游等进行实时在线监测。为了保证实时监控数据的准确性，环境保护局对各生产企业的环境保护和生产设备应进行实时的在线监控。若环境保护系统发生故障、生产设施不能正常运转，则该系统将实时监控信息通过实时传输加密技术发送到本地环境保护部门的在线实时监控平台。这时，环境技术专家可以根据这个数据，对各大生产厂家的污水排放和环境状况进行即时监测，及时发现并处置违法的污水排放企业。动态的信息获取是实现大数据技术应用的前提，也是生态环境可持续发展的关键，所以必须加强对动态信息的获取。尽管可以通过与第三方专业机构进行业务协作来提高动态信息采集的效率和品质，但由于存在原始数据分析和处理效率低下问题，导致当前的动态信息采集工作中存有问题。

（二）在空气质量预测当中的应用

在空气质量预报前，工作人员必须大量搜集气象资料和大气质量资讯，并通过大数据技术，将这些信息录入到系统中，进而可以通过大数据的方式，对大气情况进行实时监测，包括污染物的具体成本、污染的比例、悬浮颗粒的运动特性等等。同时，根据这一技术，可以建立一个空气污染物的扩散模式，通过不断地采集和分析数据，来优化模型的精度，从而为预报提供可靠的依据。在此基础上，可以将环境信息、地图信息、监测信息等进行重叠和整合，使空气环境的管理更加动态化，所以就要求各大区域的生态环境保护部门将自己在应急情况下的经验都录入到系统中，且经过大量的计算和分析后，最终形成一种系统的自动防控与提前预警[2]。

（三）在数据收集中的应用

大数据技术在环境保护领域的运用日益广泛。首先是在数据收集方面的应用，目前环境保护工作的重点是信息采集。为了提高大数据的运用，可以采用一整套高效的数据库建设方法，使得环境保护部门能够在工作中进行数据的分享。且随着信息技术的普及，传感器技术的使用越来越广泛，采集的信息也越来越多，利用数据中心进行数据采集，可以将民间的力量纳入环境保护工作之中，对违法违规排放的单位进行集中治理。

（四）在生态环境风险预警和智能决策体系中的应用

以往，环境问题的决策大多依赖于单一的信息数据，而对于复杂的环境问题和突发事件往往难以做出及时、精确的判断。利用大数据技术，可以随时挖掘、处理海量监测数据，运用多元线性回归、模糊计算法进行环境风险评价、风险等级的确定，强化环境监测预警体系的有效性。并以生态环境监测预警为基础，通过对潜在的生态风险进行分析，进而将其应用于具有较高的社会价值和经济价值的综合评价指标，利用大数据技术进行机器学习，以不断优化和提升智能决策体系。

（五）在生态退化完善当中的应用

近年来，我国的生态环境恶化问题越来越严重，相关问题也在快速扩散，森林和土壤退化会对生物多样性产生不利的影响，而水资源的退化则会对人类的生命产生直接的影响。生态系统是一个循环过程，生态退化的产生并不是一朝一夕的，它是由许多因素相互作用，由量的改变逐步累积，最后产生质变的过程。在解决这个问题时，我们需要了解生物学、地质学等方面的知识，进而在利用大数据技术的基础上，利用传感器、无线通信等手段，对不同区域的生态环境进行全面的监测，然后再对其进行系统的分析。同时，通过对决策树和分布式数据库的相互关系进行分析，从而在冲突中挖掘出更多有用的信息。

三、大数据技术在生态环境保护中的应用策略

（一）完善数据分类，实现生态环境保护数据的动态捕捉

在对数据进行应用的过程当中，利用大数据技术建立一个完整的生态系统，让各个环境部门之间能够协同合作，形成一个有机整体。在一个统一的系统中，有关单位可以根据实际情况，从不同的区域、不同的项目中获得不同的信息，进而消除了数据的过滤，减少了重复、无效的工作。同时，在生态环境保护工作的进程中，要更好地掌握有关信息，以适应生态系统的动态改变。为此，各地的生态环境保护部门应主动引进第三方机构，并与之签订合作合同，以获得专门的服务[3]。

（二）加强数据反馈，对生态环境污染问题进行全面监督

生态系统的动态变化是影响到整个系统数据的重要因素。所以，在利用系统数据时，往往会遇到一些信息延迟的问题。因为系统的信息并没有及时的更新，所以并没有将这些数据传递给系统。例如，森林覆盖率的降低也许仅仅是一种区域的现象，尽管它会对整个环境造成一定的影响，但是在某些地方，却不会造成显著的生态问题。在此背景下，要充分借用大数据技术，且还要强化数据反馈，建立健全的信息反馈机制。也就是说，工作人员可以对系统中的数据和信息进行详细分类，然后将这些信息分成几个部分，再进行单独的收集。从现实需求中选取核心信息，而与之关联的信息则作为辅助信息。为此，政府能够全面监测全社会，在重点工业领域设置环境监测设备，实现对重点工业的实时监测，同时，还能通过建立在物联网基础上的线上监控网络，实现对企业经营生产活动的约束和管理。

（三）完善生态环境企业服务，全面推进网上办事

建立环境影响评价、危险废物跨境转移审批、自然保护区创建与监督管理等相关的管理体制和信息，构建网上审批数据库和网上交易平台。且通过建设电子政务大厅，实现线上服务和实体大厅的有机融合，进而使得受理、审核、信息共享活动变得公开透明。且在全国建立统一的政务信息共享和交易平台上，实现了跨系统的信息资源共享，支持并联审批，使政务服务的效率得到进一步提升。

（四）保障数据来源的丰富性

为了提高大数据技术在生态环境保护中的有效应用，必须确保数据来源的丰富性。这就要求生态环境保护工作人员在工作过程中，对各种指标的资料进行统计，而不能只从一个方面来搜集，要从多层面、多角度进行更广泛的资料搜集。同时，还需要在现有的基础资料基础上，建立一个统一的数据管理平台，实现对数据的集中管理，从而对生态环境的整体状况进行全面的了解，确保数据的共享。此外，在进行大气和水污染防治的过程中，还需要进行实时监测，防患于未然，从而为以后的治理工作提供更有力的数据支撑。

（五）打造数据预警体系，制定数据安全治理策略

目前，我国的生态环境监测系统已经初具规模，但是，在环境风险的防范、突发环境事件的应急处置工作方面仍存有一些问题。因此，各省、直辖市要根据自身存在的问题和潜在的危险，建立监测数据的监测模式，对可能的突发事件进行预防，同时，加强对环境应急的预警和通报，使其与大数据技术有机融合，使其在事故发生的早期就被消灭。同时，大数据技术在生态环境中的应用越来越广泛，大量的数据涌入为我国的生态环境保护工作作出了巨大贡献，但也存在着一定的风险。且有关部门要加强对数据资产的整理，建立专门的队伍，对数据的安全风险进行评估，并在软件操作过程中发现潜在的安全隐患。另外，采用数据分级策略，针对不同级别的数据，采用不同的数据安全性判断，以增强数据库的抗渗性，减少被黑客入侵的风险[4]。

（六）落实相应的保障措施

一是建立组织保障机制。主要是要组建一个专门的工作小组，以保证各部门的责任，形成一个良好的联动机制，为整个生态环境的良性发展打下良好的基础。二是建立制度保障机制。其目的在于将各方面的工作与规划工作相联系，保证各部门的工作重心与责任，并划分出相应的数据使用权限，保证数据采集、存储、共享等工作的实施，从而保证数据的可信度。三是建立技术保障机制。要充分利用大数据技术的优点，把大数据的使用与开发的因素相融合，建立起一个更为系统的技术管理平台，主要是把技术队伍的工作内容与责任联系起来，以保证各有关单位能够充分发挥各自作用，从根本上落实技术支持体系。

（七）严格审查检测数据

为了提高大数据技术的使用效率，必须对采集到的数据进行精确的审核。在生态环境监测中，存在着大量的信息不对称现象。所以，人工或智能监控将会影响到数据的准确性。因此，在收集资料时，技术人员必须对收集到的资料进行校对和修改，并且在进行数据分析之前，对这些资料的真实性和准确性进行评估，以确保后续工作能够顺利有效开展[5]。

四、结束语

总之，大数据技术对于水体污染治理、空气质量预测、改善生态恶化等方面的影响是不可小觑的。因此，通过建立区域间的排污许可平台，能实现对生态环境的总体精确监控，且通过监测传感器能实现对污染物排放的监测，从根本上反映了生态环境保护思想。同时，在大数据技术的运用中，必须对核心数据进行挖掘，对数据分类进行完善，并强化数据的反馈。

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生态环境是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称，是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统。生态环境问题是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然的过程中，对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。

生态是指生物（原核生物、原生生物、动物、真菌、植物五大类）之间和生物与周围环境之间的相互联系、相互作用。当代环境概念泛指地理环境，是围绕人类的自然现象总体，可分为自然环境、经济环境和社会文化环境。当代环境科学是研究环境及其与人类的相互关系的综合性科学。生态与环境虽然是两个相对独立的概念，但两者又紧密联系、“水乳交融”、相互交织，因而出现了“生态环境”这个新概念。它是指生物及其生存繁衍的各种自然因素、条件的总和，是一个大系统，是由生态系统和环境系统中的各个“元素”共同组成。

生态环境与自然环境在含义上十分相近，有时人们将其混用，但严格说来，生态环境并不等同于自然环境。自然环境的外延比较广，各种天然因素的总体都可以说是自然环境，但只有具有一定生态关系构成的系统整体才能称为生态环境。仅有非生物因素组成的整体，虽然可以称为自然环境，但并不能叫做生态环境。