大数据技术在生态环境领域的应用

刘 伟

（南昌市生态环境污染防治中心，江西 南昌 330000）

引言

伴随着社会发展水平的逐渐提高，大数据技术作为一种实用性较为突出的现代化技术已经被应用到各个行业领域当中，不仅便捷了人们的生活，而且也为部分工作领域的发展变革带来了蓬勃生机。将大数据技术融入生态环境领域之中，顺应了生态环境领域可持续发展的趋势，有助于绿色开放理念更好地贯彻落实。文章以大数据技术为切入点，分析大数据技术在生态环境领域中的应用价值，并结合生态环境领域工作开展过程中面临的问题，对未来大数据技术在该领域中的应用进行展望。

1 大数据技术概述

大数据技术是以信息化技术为基础，能够实时、动态采集数据信息，并对数据信息进行分析、整合、应用的一类集成化技术。大数据技术的应用优势在于覆盖面较广、数据总量较大、数据信息更新速率较快。现如今，许多行业的发展都开始汲取大数据技术的应用优势，以充分挖掘自身发展潜力，开辟更加有力的发展路径。早在2013年，我国的生态环境领域就已经着手开展有关大数据的研究。在过去的十年间，生态环境大数据管理工作机制日益完备、生态环境大数据组织保障体系持续优化，以大数据为基础的新型生态环境管理系统已经初步生成。在将大数据技术应用于实际的过程中，通过运用大数据体系中有价值的信息，不仅能够制定出可靠的工作决策，而且能够提高工作效率和质量[1]。从某种程度上来看，生态环境领域的发展离不开大数据技术的支持。结合现实情况来看，大数据技术的以下两大功能应用频率较高，适用范围较广。

其一，大数据采集技术。通常情况下，人们会将大数据采集技术与遥感技术、物联网技术等进行有机结合，建立起覆盖面较广的监测脉络，以充分满足全面监测的需求。监测过程中收集到的数据信息能够为生态环境领域工作的开展提供有效参考。就目前情况来看，在我国的国土范围内已经实现了地面监测网络的基本覆盖，有关部门可通过监测站实时获取可靠的生态环境信息。

其二，大数据处理技术。大数据处理技术能够充分满足数据存储、分析、整理、运用等多方面的需求，随着相关技术的更新与完善，大数据技术的实用性功能也日益丰富。大数据处理技术在生态环境领域中的应用可以与系统建模和智能算法等辅助技术结合在一起，得出更加精准可靠的数据信息，为生态保护、环境管理等工作的有序推进提供可靠的参考依据。

2 大数据技术在生态环境领域中的应用价值分析

2.1 为环境保护工作的开展提供信息支持

在过去的数年中，许多地方大力促进经济的发展，却未能理清发展思路，长期忽视环境保护工作，对生态环境造成了极为不利的影响。现如今，国家和政府给予了环境保护工作高度的重视，而环境保护工作涉及的内容较为繁杂，在实践中会受到多重外界因素的干扰。如果相关部门工作人员在对自然环境情况缺乏足够了解的状况下，完全依赖于经验和推测落实环境保护工作，不仅无法收获预期的效果，甚至会适得其反，事倍功半。在大数据技术的帮助下，环境保护领域的工作人员获得了畅通的信息获取渠道，在系统性、全面性信息资料的支持下，能够更加充分地了解生态环境的发展现状，明确生态环境保护工作的侧重点。以生态环境部数据资源中心开展的国家生态环境大数据建设与应用工作为例，不仅能够将多种多样的环境监测数据纳入其中，而且能够满足生态环境主管部门与政府部门进行信息交互的需求[2]。有了大数据技术的支持，工作人员的工作压力明显减轻，工作效率有所提高，环境保护工作开展的有效性得到了更加充分的保障。

2.2 满足生态环境保护工作的前瞻性需求

受到物联网发展思维的影响，大数据的使用功能日益丰富。生态环境部门的工作人员可以灵活运用大数据所具备的信息挖掘和信息共享功能，在相应的范围内高质、高效地完成信息交互，合理压缩工作量，避免出现管理空白或任务重叠等问题，尽可能地提高现有资源的利用率。进行数据整合后所得到的信息可为环境保护工作的有序推进指引正确的方向，预判未来一段时间内可能发生的问题，从而引导相关工作人员适当地调整环境保护工作的内容。值得一提的是，大数据推算所得的数据信息也能够成为污染预防工作开展所需的借鉴资料，便于环境保护部门及时干预处理，将环境保护问题带来的负面影响压缩至最低。

2.3 降低环境保护工作不必要的成本损耗

受传统工作思路的影响，生态环境保护工作开展过程中运用到的各类信息主要由专业技术人员提供，如果相关工作人员未能及时更新信息或在信息录入的过程中出现了误差，后续工作的开展也将举步维艰。而在大数据技术出现之后，信息资料能够在脱离人工管理的情况下实时更新，并根据相应的数据信息调取需求，对信息进行分类整合，降低了人力资源与时间成本的浪费。相关工作人员的日常工作不再局限于资料获取环节之中，而是可以运用更加丰富的资料信息作出更加客观合理的决策，为生态环境建设保驾护航。大数据信息系统还能够在发现可疑信息时定位异常情况的发生区域，有针对性地采取相应的执法手段规避环境违法行为的出现。

3 生态环境领域工作开展过程中存在的普遍性问题

立足于当前阶段生态环境保护工作开展的实际情况来看，生态环境领域制定的各项工作计划正在逐步推进，管理、保护以及执法领域的密切配合使得生态环境保护取得了较为突出的发展成果。自党的二十大会议召开以来，许多地方政府纷纷学习二十大中有关环境保护的内容，制定并推行相应的政策法规，使得生态环境保护工作获得了更加充足的资源支持。但与此同时，经济发展、城市化建设与环境保护领域存在的矛盾始终存在，这在无形当中成为生态环境领域工作推进过程中面临的阻碍。

首先，生态环境系统内部存在着千丝万缕的联系，无论哪一部分出现异常，都可能会对其他部分造成负面影响，例如，土壤污染可能会诱发水体污染，影响农业种植。环境污染问题既可能是人类活动所导致的，也可能是不可抗力所导致的，部分环境问题存在着明显的不可控性，仅凭生态环境领域相关工作人员的观测很难充分掌握动态化的环境问题，生态环境领域急需具备实用性的监测手段及时获取污染物动态变化信息[3]。但结合现实情况来看，虽然有许多的先进技术被应用于动态监测领域之中，但适用领域、应用效果却仍然无法得到充足保障。

其二，生态环境执法是生态环境领域开展生态保护工作的主要手段之一。但在执法工作开展的过程中却面临着诸多问题，包括但不限于工作人员数量不足、监管工作的开展难度较大、政策法规的落实力度不足等。部分企业虽然存在影响环境质量的违规行为，执法人员却无法及时获取有效信息，导致执法工作开展的有效性大幅度降低。

其三，生态环境保护部门虽然能够做到运用多种多样的技术和方法降低污染问题带来的不良影响，但是普遍侧重于环境污染问题发生后的治理，虽然能够在有限的范围内挽回损失，但是仍然无法根除隐患。生态环境领域急需可靠的预警机制，用于改善在环境保护、管理以及执法工作开展过程中存在的滞后性问题，从而及时获得有效的信息反馈，为后续各项决策的制定和落实提供客观指引。

4 大数据技术在生态环境领域中应用的建议和展望

4.1 建立环境污染变化监控系统

大数据技术与生态环境领域之间的融合越来越深入，许多专门为生态环境领域发展开发的辅助技术取得了有效的应用成果。从某种程度上来看，大数据技术与生态环境领域之间的契合度越来越高，生态环境感知大数据获取能力也在逐渐进步。从长远发展的角度上来看，无论是国家还是地方都应当持续优化监测能力建设，灵活运用遥感监测技术、土地利用动态监测技术等技术手段，获取更加全面、可靠的数据信息，并在已有的基础之上增加监测布点的数量，汲取更多遥感数据的支持，夯实大数据在生态环境领域中的应用基础。以水污染治理工作的开展为例，相关部门可以在河流周围安装传感器，根据传感器对水质情况监测所得的信息，在进行深层分析后，建立与河流对应的模型，使相关工作人员能够及时了解水文环境的破坏情况，从而根据评估结果制定与水污染治理工作开展需求相匹配的治理方案，达到更优的治理效果。在进行空气质量的检查时，大数据技术可作为收集环境气象信息的技术手段，帮助相关工作人员掌握大气环境中的污染物种类、分布密度和运动频率，从而对于短期内的空气污染情况进行预测，使相关部门能够采用行之有效的手段对空气排污量加以管控，降低污染带来的负面影响。相关部门同时也可以将运用大数据监测到的空气质量信息面向社会公众公开，使社会公众能够充分认识到环境保护工作的重要性，以及个人在环境保护工作开展过程中所发挥的作用，从而不断强化环境保护意识，为生态环境保护工作的开展注入源源不断的动力。

4.2 构建一体化碳监测评估体系

在工业领域生产与发展水平逐年进步的大背景下，碳排放问题受到了社会各界更高的关注。无论是工业生产、产品运输，还是产品使用和回收都可能成为增加温室气体排放量的原因。尽管有关部门已经明确了减污降碳工作的开展要求，但如何将规范要求落实于实际，仍然是值得生态环境领域全面审视的问题。科学合理地运用大数据技术，建立起碳监测评估体系，对于温室气体的排放进行监测和研究，有助于强化相关规范的执行效果。企业可以运用大数据技术计算得出有效的温室气体排放数据，有关部门也可以运用大数据对城市大气温室气体进行监测。有了大数据技术的支持，监测网络体系能够在现有的基础之上进行更新和完善，生态环境领域可以灵活开展区域大气温室气体浓度一体化监测，对于重点区域同步开展阶段性变化监测以及生态系统固碳监测，从而达到更优的减排效果，稳定气候变化情况。

4.3 形成统一化数据信息收集标准

结合过去数年间大数据技术在生态环境领域应用的实际情况来看，大数据技术之所以未能充分发挥其实用性功能，一个最主要的原因就在于生态环境保护领域未能建立起统一化的数据收集标准。为了有效提高数据信息的利用率，需要以统一化的数据标准作为支持，在各环境保护单位内部建立起畅通的信息渠道，实现信息资源的高效共享，尽可能地避免在信息收集和整理过程中出现重复劳动的情况。举例来说，在收集某一地区的环境数据信息时，可以将数据信息录入到大数据系统中，获知其他地区在治理同类问题时采用的技术方法。通过深入分析生态环境数据背后潜藏的价值规律，有助于生态环境系统中涉及的各个方面进行要素关联，为污染溯源、碳排放测算、环境预测预警等工作的落实提供可靠依据，为环境监管与决策提供可靠的技术支持。

4.4 畅通环境保护公众信息渠道

大数据技术虽然具备突出的应用优势，但其在生态环境领域的应用过程中时常会出现数据信息与现实情况不符的现象。举例来说，在河水流量数据呈现出明显的下降趋势时，未必完全与生态问题有关，也有可能是受到河流所在地农牧产业发展的影响。换言之，大数据信息体系中涵盖的信息数据未必能够充分反映环境情况，想要实时获取精准可靠的数据信息，不仅要求环境保护部门的相关工作人员能够及时录入补充信息，还需要社会公众踊跃参与其中，提供可靠的信息反馈。畅通社会公众信息交互渠道，及时收集民情信息，并将其反馈在大数据信息系统之中，便于相关工作人员及时获取有效的环境数据，对数据信息开展精细化管理，为环境保护工作的开展提供相应的信息工具。信息循环渠道的存在也使得社会公众成为生态环境保护工作开展过程中的监督者，一旦相关部门出现执法力度不足、管理方法不当等问题，社会公众可根据自己掌握的情况在线上平台进行匿名反馈，从而杜绝随意执法、暴力执法等问题的发生。

4.5 创新生态环境保护执法方式

执法工作的开展对危害生态环境的行为产生了强有力的约束。面对当前阶段较为严峻的生态环境保护执法形势，相关部门可以充分运用大数据技术，建立大数据与监察管理相结合的新型执法模式。生态环境执法管理部门可以将法律法规、国家政策以及地方性的环保政策转化为电子形式，并根据实际情况进行条目分类，在需要使用的场景下，执法人员可以在信息系统中随时查阅并应用信息，为违法行为的治理和现场检查工作的开展提供法规和政策支持。与此同时，相关部门还可以在区域范围内构建环境监察执法管理图，将不同类型的生态系统纳入管理图纸中，随时掌握污染源的分布情况，了解执法管理工作取得的成效。环境保护大数据监测与GIS的结合运用还能够发挥显著的数据应用功能，实时更新执法业务数据，相关部门不仅能够掌握执法数据信息，还可以查阅执法人员数据、执法分布范围、污染源停留时间等执法信息，从而切实提高管理效能。

5 结论

综上所述，生态环境与广大人民群众的切身利益息息相关。人类社会的变迁和经济发展水平的进步导致了较为严重的环境污染问题。以往生态环境领域各类工作的开展完全依赖于人工获取信息，信息的更新频率较低，实用性也无法得到保障。未来，生态环境领域应当为大数据开辟足够广阔的生存土壤，让大数据成为人类生态环境保护工作开展过程中的有力武器，建立环境污染变化监控系统，构建一体化碳监测评估体系，形成统一化的数据信息收集标准，畅通环境保护公众信息渠道，创新生态环境保护执法方式，为生态环境保护工作的开展增效赋能，为可持续发展理念的贯彻落实奠定坚实的技术基础，也为人与自然的和谐共生创造稳定的发展空间。