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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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王辉王松森宋杰

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

：TP311.13：A：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