大数据时代下生态环境保护工作信息化建设的探讨
2024-08-03覃岳隆潘翠林欣雷冬雪欧月娥
摘要:在大数据时代,生态环境保护工作的信息化建设变得尤为重要。环境信息化建设借助大数据筛选和分析等手段,实现对环境数据更为高效的精确收集、整合与管理。环境数据经智能化处理后,可预警预测环境变化的规律和趋势,从而迅速应对突发环境事件,为生态环境保护主管部门提供有力支持。本文对大数据时代生态环境保护工作信息化建设进行探讨与分析,深入剖析环境信息化建设在环境监测、环境监管、环境应急和环境执法等领域发挥的重要作用。
关键词:信息化建设;生态环境保护;作用分析
随着大数据时代的到来,信息化建设在各个领域都发挥着重要作用,其中包括生态环境保护领域。信息化建设与生态环境保护工作深度融合,在实际案例中,信息化建设与生态环境保护工作的深度融合取得了显著成果,采用智慧化手段推动生态环境高水平保护和生态治理现代化的案例层出不穷。在生态环境保护工作中,充分利用大数据技术和分析方法已成为提升工作效率的关键。大数据技术可以帮助我们更加高效、精确地收集、管理和利用环境数据,为生态系统保护和恢复提供技术支撑。此外,大数据分析还可以预测环境变化趋势,为我们制定针对性的生态环境保护政策提供依据。
1生态环境保护工作信息化建设的意义
新时代生态环境保护工作拥抱数字化、信息化是大势所趋。在生态环境保护领域,信息化建设可以帮助收集和整理生态环境相关数据,包括大气、水质、土壤等各项生态环境指标的数据。通过数据分析,可以更精准地掌握环境问题的分布情况、严重程度以及变化趋势,为科学决策提供依据,同时实现实时监测环境数据、提供预警功能的目标[1]。实践证明,环境信息化建设是生态环境保护能力建设的重要组成部分,是覆盖环保各领域的一项综合性工作,是环境管理决策的基本保障。离开环境信息化,势必影响环境管理决策科学化,制约环境监管的效能和水平。
在我国,政府部门高度重视生态环境保护工作,积极推动环境信息化建设。环保部门加强与各级政府、企业和社会组织的合作,共同推进生态环境监测、信息共享和应急指挥系统建设。通过构建全国范围内的生态环境监测网络,实现对重点区域、重点行业和重点污染源的全面监测,为政府决策提供有力支持。同时,推广应用大数据、云计算、人工智能等先进技术,提高环境数据采集、处理和分析能力,使得环境监管更加精准、高效。
环境信息化建设不仅有助于提高环保工作的质量和效率,还能提升公众的环保意识和参与度。借助现代通信手段,环保部门可以及时发布环境信息,提高公众对环境问题的认知。在此基础上,鼓励公众参与环保行动,如举报环境违法行为、参与环保志愿者活动等,形成全社会共同参与生态环境保护的良好氛围。
此外,环境信息化还为国际合作提供了新的契机。随着全球环境问题日益严重,各国政府有责任共同应对,携手保护地球家园。通过信息化手段,可以实现跨国环境数据的共享与交流,增进国际间环保技术的合作与推广,共同应对全球性环境挑战。
2大数据时代下生态环境保护工作信息化建设
2.1数据信息体系
数据信息体系需要包含多种数据处理功能,首先需要进行数据采集,建设完善的数据采集系统,包括传感器设备、监测站点等,实现对生态环境相关数据的实时采集和传输。同时,建立统一的数据存储平台很有必要,以确保数据的安全性、可靠性和规范化管理,进而确保数据的准确性和完整性,这是信息化建设的关键。通过落实数据质量控制措施,包括校验、清洗、核查等环节,提高数据的可信度和有效性,为后续的数据分析和应用提供可靠基础。建立统一的数据标准和分类体系,以实现不同数据源的互通互用。同时,推动数据开放、共享,促进政府部门、科研机构、企业和公众之间的数据流通,实现多方共享。利用大数据分析技术,对海量数据进行深度挖掘和分析,发现隐藏在数据中的规律和趋势。通过数据分析,可以更好地了解生态环境问题的成因和演变规律,为科学决策和精准治理提供支持。数据信息应用于生态环境保护工作的重要性日益凸显,涵盖环境监测、环境监管、环境应急、环境执法等各个环节。通过精准的数据分析和应用,决策的科学性、准确性和技术性得以保障,有助于提高生态环境保护工作的效率,实现“科学治污,精准治污”。此外,还可以通过不断优化和完善数据驱动决策流程,不断反馈和评估,改进决策过程中的不足之处,提高数据驱动决策的可靠性和稳定性。
2.2总体架构
2.2.1指标管理
指标管理通过数据集成平台和数据共享平台,对来自不同部门和来源的生态环境数据进行整合和统一管理,以确保数据的一致性和完整性。其中主要管理的指标覆盖空气质量、水环境质量、土壤环境质量及固体废弃物等方面。例如,空气质量指标包括颗粒物浓度、二氧化硫浓度、氮氧化物浓度等;水环境质量指标包括溶解氧含量、化学需氧量浓度、重金属含量等;土壤环境质量指标包括酸碱度、重金属含量等;固体废弃物指标包括医疗废物、固体废物产生和处置情况等。
在建设中,使用数据集成工具如ApacheKafka或ApacheNiFi,实现数据源的连接和数据流的传输。建立大数据存储和管理系统,利用分布式数据库如Hadoop、NoSQL数据库和MongoDB数据库,实现数据的高效存储和查询。同时,构建数据湖(DataLake)架构,将结构化和非结构化数据存储在一个统一的数据存储库中,并通过数据分析工具如ApacheSpark对数据进行处理和分析。利用大数据分析和挖掘技术,对海量数据进行深度挖掘和分析,通过数据采集、数据预处理、数据分析、数据应用等环节,提取数据中有价值的信息,发现其中的规律、趋势和潜在价值。例如,可以通过使用机器学习算法和数据挖掘工具如Python的scikit-learn库或ApacheMahout,实现数据的分类、聚类、预测和异常检测等分析任务[2]。
2.2.2规划目标
为确保规划目标的统一,建设统一的生态环境数据管理平台至关重要,用来对各级生态环境部门、生态环境相关企业以及相关科研机构等多个不同来源的数据源进行集成,实现跨部门、跨领域的数据整合与共享,提高生态环境数据资源的利用效率和数据资产价值。
构建严格的数据质量管理机制,包括数据清洗、数据校验、数据质量评估等环节,确保数据的准确性、一致性和完整性。同时,制定和推广统一的数据标准和分类体系,不但可以消除数据在产生、传输、存储和应用过程中的障碍,还可以提高数据的组织和管理效率,降低数据在使用过程中的搜索成本,从而提高数据质量、降低数据处理成本,便于数据交换和协同应用,推动领域内数据资源共享。
建设决策支持系统,将数据结果可视化和呈现,为决策者提供直观、易懂的数据展示和决策分析工具,借助先进的技术和算法,对数据进行深度挖掘和分析,帮助决策者制定科学合理的生态环境保护政策和措施。通过数据加密、权限控制、定期备份和灾备等措施,确保数据的安全性和可靠性。在保障数据安全性的同时,还要遵守相关法律法规和道德规范,加强对用户隐私的保护,确保个人隐私和机构敏感信息安全。
2.2.3进度填报
利用信息化技术,实时掌握工作进度,提高生态环境部门管理效能。在常态化管理过程中,制定清晰的工作计划,包括关键里程碑、任务分解、资源分配和时间安排等,确保每个阶段和任务都有明确的进度目标和时间表。建立合理的进度监控机制,通过科学的进度管理方法,实时跟踪各项任务的进展情况,并及时对进度偏差进行调整和处理。建立规范的进度填报机制,确保所有成员能够按照约定的时间填报项目进度,并迅速反馈给项目管理人员。
信息化进度填报系统应具备数据录入、存储、处理和展示功能。系统可定期生成进度报告,对填报数据进行汇总和分析,以便项目管理人员能够全面了解整个项目的进展情况和存在的问题,进而作出相应的决策和调整。根据填报数据和进度报告,及时发现工作推进过程中的潜在风险和问题,并制定相应的应对措施。重点关注关键任务和里程碑的进展,确保项目按计划进行。
3信息化技术在生态环境保护工作中的应用
3.1环境监管
信息化功能建设在环境监管工作中发挥着重要的作用。借助先进的信息化系统,监管部门可以实时监控企业的排污情况,如废水、废气、固体废物的排放和达标情况。信息化系统能够对排污企业的数据进行集中管理和监控,及时发现问题并采取相应的措施。信息化系统可以为环境影响评价文件的在线提交、审批和归档提供实施平台,实现环境影响评价的全流程线上管理,提高审批效率和透明度[3],还在系统中记录审核过程和结果,便于后续的监管和追溯。信息化系统能够跟踪新污染治理项目的进展情况,涵盖项目申报、验收和整改等环节。信息化系统可以实现危险废物产生、转移、处置等环节的全流程监管,有效防止危险废物的非法倾倒和处理。
3.2环境监测
信息化建设提升了环境监测的效率和监测数据的流通性。通过部署传感器网络和自动监测设备,信息化系统实现了环境参数(如空气质量、水质状况、土壤污染等)的自动化采集,大幅提高监测的效率和准确性。借助信息化系统,监测数据可以实时传输到中心服务器或云平台,确保数据的即时性和可靠性。监管部门可以随时获取最新的监测数据,及时了解环境状况。信息化系统可以将监测数据以报表、图表、地图等形式进行可视化展示,使监测结果直观易懂,便于决策者和公众掌握环境状况。信息化系统还可以利用信息化手段对生态环境监测数据进行异常数据清理,通过搭建模型,对空气质量趋势演化分析,实现未来的空气质量预报。
3.3环境执法
信息化建设为环境执法的高效和规范性提供了技术保障。信息化系统可以实现执法案件的全过程管理,覆盖案件登记、立案、调查取证、处罚决定、执行等各个环节。信息化系统简化了执法程序、提高了执法效率。信息化系统可以为执法人员提供相关法律法规、执法标准和技术规范的在线查阅和更新的平台,保障执法依据的准确和权威。信息化系统还可以设置执法流程和操作规范,规范执法行为,减少主观因素的干扰。信息化系统可以对执法数据进行统计和可视化分析,范围覆盖案件数量、处理周期、处罚金额等,有助于环境监管部门了解执法工作的情况,发现问题和趋势,并制定相应的改进措施。信息化系统将生态环境执法与环境信访数据进行归集,以环境信访信息作为增加执法频次的依据之一,通过算法计算,进一步提高执法智能化水平。
3.4突发环境事件预警预测与应急处置
信息化系统在突发环境事件预警预测与应急处置领域的重要性日益凸显。信息化系统的建立,可以实现对流域、河湖泊和海湾海域等重点区域及大气环境的环境数据进行实时收集和监测。信息化系统基于数据分析技术和特定的模型算法,可以实现对环境变化趋势的预测和分析,从而提前判断是否可能发生突发环境事件。通过对环境指标的监控和分析,信息化系统可以识别出异常情况,及时发出预警信号,为环保部门和相关单位提供决策支持。
信息化系统还可以高效协调和调度应急资源。在发生突发环境事件后,信息化系统可以快速调取相关数据,并对环境风险源进行分析和评估,帮助决策者准确了解事件的影响范围和程度、评估事件的影响,并快速制定应急处置方案。同时,系统还可以实现资源调度和指挥协调,提高应急处置效率。
4结论
在大数据时代的背景下,信息化技术对生态环境保护的贡献不容忽视。信息化系统的建设可以实现环境数据的高效收集和精准管理,优化环境监测、监管和执法能力,提升监测数据收集的效率和准确性,增强环境监管的精确性和及时性,提高执法的效率和透明度。信息化系统还能够快速分析评估风险源,预判可能发生的突发环境事件及影响,提高突发环境事件预警预测与应急处置的效率,减少安全风险和损失。综合来看,信息化建设在生态环境保护中的应用不仅是技术进步的体现,也是对环保理念和方法的一次革新。我们应加快构建智慧环保体系,以智慧环保守护绿水青山,以科技力量保护蓝天净土,以大数据服务生态文明建设。
参考文献:
[1]董凯辉,张宏锋,叶晓颖,廖宝淦,向男.生态环境保护“十四五”规划信息化平台构建与初步设计——以湛江市为例[J].环境科学与管理,2023,48(01):66-71.
[2]刘琳琳.大数据时代下生态环保工作信息化建设分析[J].皮革制作与环保科技,2022,3(05):66-68.
[3]吕亮能.大数据时代下生态环境保护工作信息化建设探讨[J].低碳世界,2021,11(09):7-8.
作者简介:覃岳隆(1990—),男,汉族,广西岑溪人,硕士,工程师,研究方向为环境信息、环境应急与风险隐患排查、水污染治理等。
*通讯作者:欧月娥(1990—),女,汉族,广西岑溪人,本科,工程师,研究方向为环境数据挖掘分析,软件信息系统开发、运维管理,数据挖掘、治理、分析等。