基于大数据的环境监测与治理研究

闻悦涵

（鞍山市生态环境保护综合行政执法队铁西大队 辽宁鞍山 114000）

引言

环境公共服务是一个重要的民生问题，融入数字技术是政府在管理上的创新与变革，也是信息技术发展的必然趋势，这与智慧城市建设和新社会发展的需求相符合。应用大数据的环境监测和治理，需要新的理论和技术来给予指导，构建环境大数据体系，形成以大数据为基础的新环境治理模式。大数据在环保监测部门中体现出很大的价值，本文将结合相关的工作经验，对大数据在环保部门监测中的应用做进一步阐述。

1 在环保监测中应用大数据技术的价值体现

从长远发展角度而言，大数据与新知识分析会是将来数十年中促进经济增长的重要支撑，并将促使政府主动更新管理理念，接受新的管理思想，使其决策方案更加吻合将来的环境状态与功能模式，进而制定出更具科学性环境新政策，使之能够对未来数十年的环境治理产生深远的积极影响。技术决策在政府服务管理中起着关键性的作用，所以，应该就政府怎样更好的应用数据分析来解决实际问题，做出科学化的决策，深入的研究可强化环境公共治理能力的学术课题[1]。因为大数据是一种先进的分析技术，对比一般的分析优势显著，例如可实现实时监测，能够迅速精准的得出结论，对于一些日常的公共环境监测或遭遇重大紧急环境事件时可以迅速作出精准分析，从而规避因决策低效而造成的不必要经济损失，这对于提供环境公共服务的政府来说，大数据技术的应用对于环境治理具有重大的指导价值。

2 环境监测的方法

监控信息数据化就是采用遥感技术，收集与应用传感器的感知实现精准监控的过程。我国绝大多数环保监测系统，都具有实时感知监控的功能，能够采集到不同地区的排污点的污染物排放量，慢慢构成信息数据归集。这个采集过程所得数据基本上是以碎片化信息为主。现阶段我国运行的环境大数据云平台，能够对不同重点监控区（包含大型企业）的水、固、气等污染物实时排放情况给予实时在线监测[2]。

过境的环境监测预警主要是先观察寻找因果关系，然后再处理环境污染事件，整个过程不涉及大数据技术分析和处理。大数据具有的一个显著特征就是以数据信息为基础进行分析，其数据相关性分析十分普遍。而环境监测与普通大众的安全健康密切相关，尤其是直接影响我们每个人的生活质量的水和空气等环境资源，对其监控则更加重要，不能只是限于某件事中存在的因果关系。由于已往的环境监测方式是应用于统计分析工具来展开分析，比如抽样调查，是随机抽取某个点污染物来分析，这种方式具有较强的随机成分。不管是问卷调查，还是统计软件分析，都存在大量的时间和精力消耗。但是，应用大数据技术就能采集到全部的监测信息，并保存下来，可以进行线上实时分析，也能进行线下分析，能够更加全面精准的反映起初情况；再者，也改变了靠人力解决问题的模式，大数据技术能对数据进行收集和统计分析，并还具备预测等功能。这使之在实际监测工作中更加精准，能够迅速、全面、准确的反应真实结果。

3 大数据对环境监测与治理的实施过程与优势

3.1 数据的收集与整理过程

环境监测，用专业监测设备来对环境中有害物质进行检测，实际分析有害物的排放量及环境质量变化趋势。整个过程要应用平台技术和算法，搜集、分析和处理数据，这些操作都集成在一个系统中，数据平台可以是某种设备或共享的集成系统。收集和处理环境信息实际上就是应用大数据技术分析和预测的过程。

能否获得精准的数据是有效分析的基础。应用大数据技术对环境系统加以分析时，一个重要过程就是采集数据信息。信息要尽可能的精准全面，需要提前做好准备工作。例如，确定安装传感器和视频监测器的位置，提前确定监测面，查看目标点的环境信息是否为人为呈现，要确保是自然状态下的。要能完全排除人为干扰因素，如此才可收集到反映真实的信息，这是确保高效环境治理的前提条件。在分析环节，包括前期的数据分类与梳理，监测环节的记录登记；云技术的应用，包含分布云和智能分析技术、实时数据处理、大规模的数据存储与管理技术等，算法如Python，都要应用到环境监测分析中。然而现阶段，还无法实现对监测目标点实际影像实施图像抓拍监控。

3.2 大数据在环境监测治理中的优势

采用性能可靠的基础设备来展开实时监测，可在第一时间实现信息传送，尤其是对于应急环境事件，时间用秒来计，超时就代表无效率，比如，卫星遥感可对森林动态加以实时监控。传统的监测方式是通过晾望台和巡航飞机进行检查，都存在一定缺陷。而应用无线传感网络和红外线监控可以迅速发现突发性事故，比如火灾等，这便是大数据技术的应用对环境公共治理方式的创新。习主席明确强调，要全面加快全国范围内的环境监测数据联网共享进程，利用大数据分析强化环境监测与治理能力，提高治理效率。借助模型与算法，将采集到的与环境监测有关的图像信息、历史数据等的信息充分整合起来，通过准确分析为环境决策提供依据。在监测工作深入的过程中，数据流会越来越多，则更易找出区间内的考虑因素，收集这些信息作为分析变量，迅速进入运算分析环节。

在数据收集环节，实践经验表明，不管是信息表，亦或是问卷，数据的收录工作完全是依赖人力逐步完成，这样收集的数据完全未给予分类与梳理，想要进入分析环节，还需要先花费大量时间整理，效率非常低，同时也可能因为人为失误使精准度下降。因此，这种模式并非是最理想的选择，经验会影响最终得出的结果。在决策或预测环节，以预先提出的问题为依据来作出假设，并进行分析预测，在具体应用大数据来实时处理所获得的数据信息时，对比过去传统分析思维和过程，则更为高效快捷，且决策的依据是处理过的信息，因此运算分析得出的结论更加客观可信。

4 环境监测与相关治理过程分析

4.1 关于公共环境治理与预警框架研究

公共环境服务必然涉及到对环境的监测，要使用到灵敏度更高的感知技术。也就是通过坐标定位和传感器技术等来判断监测对象。现如今的很多工业设备中，还有机动车内都安装了数码感知零件，能实时传递目标对象的位置、温度等状态信息，而且会生成大规模的实时变化信息，加以统计分析就能实现精准的判断。应用大数据技术来分析，可以实时了解监测对象的状态，在第一时间发现和解决问题。大数据的研究法是将问题作为指引，找出不同事物间的关联性，通过数据相关分析和趋势分析来全方位的描述环境事件。大数据是海量数据为基础的，能够包容环境数据信息的误差，且不会影响结果的精度。

4.2 大数据的环境公共治理数据收集监测与分析

融合大数据的治理模式，能够对环境数据加以实时收集，并加以实时监测，及时作出响应，这是其优势所在。假如后台数据每时每刻都在更新，则系统关联的前台查询能迅速作出回应。在再如网络信息规模持续加大的背景下，数据流规模会不断加大，将其充分利用起来，能使数据得到快速处理。多部门协同配合，集中共享各部门的资源。在信息处理时，大数据技术可使信息传送及处理模式向高效快捷的方向转变。

4.3 大数据的环境监测与预警系统构建

监测预警能有效降低社会经济损失。应用基于大数据技术的环境监控和分析，准确预测环境变化趋势，对于风险点迅速给予监测预警，实现环境公共治理的精细和精准化。因此，政府对风险量化给予高度重视在，以此避开风险因素。从数据中总结规律，如此，比人为的经验性判断更具科学客观性，所得结果更接近真实情况。环境大数据是大数据中的一个微小构成，然而，依旧在环境管理中发挥着关键性的作用。故而，要从全局上重视环境大数据的发展，并对整个生态环境大数据建设加以规划，基于此建立环境预警系统，从而更为高效快捷的预测风险，为精准决策提供依据[3]。

以整合的方式能够将各系统内大量零散有价值的数据抽离集成，构建起一个以云存储为基础的绝对安全的信息处理平台，以此作为中心数据库，借此展开数据的深度挖掘和分析，更加精准的判断当下的情形，并对未来作出准确预测，从而全方位的认清环境事件。

针对紧急环境监测预警，大数据的实时处理优势可被充分利用起来。能够更为有效的监测环境，通过监测系统对数据的实时精准和集成分析，使判断更加客观真实。在城市规划中，环保固然重要，还要重视应用智能程序来对城市紧急事件加以管理。

结语

综合以上论述，大数据在各个领域中发挥的作用越来越大，政府要在环境公共服务中重视应用大数据，提升经济效益。其在管理上的创新应用，主要体现在算法工具等方面，可为环境公共服务提供信息收集、实时监测、预警决策等有力支持，也能促进政府在政策制定及管理方式上的变革。大数据的监测是一个系统的过程，对于环保部门，要充分做好利用大数据的工作，从数据本身的特点出发，构建合理应用模式，最终保证大数据在环保监测部门利用的合理性。