大數(shù)據(jù)視閾下對(duì)城市污染防治的研究

李豐帆

摘 要 大數(shù)據(jù)時(shí)代到來了。隨著步入信息化社會(huì)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市污染問題將日益顯現(xiàn)出來，城市污染防治將顯得尤為重要。本文通過對(duì)大數(shù)據(jù)的研究，在大數(shù)據(jù)“4V”特征的基礎(chǔ)上，闡釋大數(shù)據(jù)的基本概念，分析時(shí)下城市發(fā)展所帶來的普遍的污染問題，對(duì)比傳統(tǒng)的城市污染防治的方式，引入信息時(shí)代下利用大數(shù)據(jù)對(duì)城市污染的防治，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)城市建設(shè)。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù) 城市污染 污染防治 生態(tài)城市

中圖分類號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.12.075

Abstract The big data age is coming. With the information society development， the rapid development of social economy， urban pollution problem will be increasingly apparent， urban pollution prevention is particularly important. In this paper， based on the research of the big data and the "4 v" characteristics， I will describe the interpretation of the basic concept of the big data. Widespread pollution brought by the analysis of the current urban development issues， compared to the traditional way of urban pollution prevention， the introduction of information era under the use of big data of urban pollution prevention and control， so as to realize the ecological city construction.

Keywords big data； urban pollution； pollution prevention； ecological city

1 什么是大數(shù)據(jù)

在信息化高速發(fā)展的今天，所有的事物都被數(shù)據(jù)化，小到個(gè)人的信息大到整個(gè)社會(huì)整個(gè)世界。大數(shù)據(jù)（Big Data），顧名思義又叫巨量資料，是指需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。當(dāng)看到電影《駭客帝國》中由代碼組成的世界時(shí)，或許應(yīng)該承認(rèn)，在不久的將來那就是大數(shù)據(jù)發(fā)展所帶給我們每一個(gè)人理解世界的另一個(gè)角度。

大數(shù)據(jù)技術(shù)，在當(dāng)下數(shù)據(jù)的收集與整合上日益顯示出其驚人的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，逐漸顯示出“三分靠技術(shù)，七分靠數(shù)據(jù)，得數(shù)據(jù)者得天下”的真言。與過去傳統(tǒng)的磁帶或者紙質(zhì)的記錄數(shù)據(jù)的形式相比，當(dāng)今的大數(shù)據(jù)展現(xiàn)其巨大的價(jià)值性在于其在線性。阿里巴巴占據(jù)市場(chǎng)有利地位不僅僅在于其占有著龐大的數(shù)據(jù)集，而且還在于通過網(wǎng)絡(luò)的云計(jì)算等方式的在線性，計(jì)算機(jī)之間密切的連通性，可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)做出預(yù)測(cè)。

維克托·邁爾·舍恩伯格在他的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中提出大數(shù)據(jù)的“4V”的特點(diǎn)：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價(jià)值）?；蛘哒f其特點(diǎn)有四個(gè)層面：第一，數(shù)據(jù)體量巨大。第二，數(shù)據(jù)類型繁多。第三，價(jià)值密度低，商業(yè)價(jià)值高。第四，處理速度快。最后這一點(diǎn)也是和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有著本質(zhì)的不同。

1.1 數(shù)據(jù)體量巨大

計(jì)算機(jī)的運(yùn)用將整個(gè)地球聯(lián)系到了一起，使世界變成一個(gè)地球村，而大數(shù)據(jù)將世界變成了一個(gè)地球屋?；ヂ?lián)網(wǎng)信息時(shí)代數(shù)據(jù)的積累以及BI、數(shù)據(jù)倉庫、人工智能等技術(shù)的流行，使得人們考慮問題的方式已經(jīng)發(fā)生變化，接下來我們要做的只有接受數(shù)據(jù)時(shí)代，擁抱大數(shù)據(jù)時(shí)代。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，使得每一個(gè)人的生活都離不開計(jì)算機(jī)，難以想象將一個(gè)人的所有電子產(chǎn)品沒收，是一幅怎么樣的生活場(chǎng)景，或許只能回歸遠(yuǎn)古的原始社會(huì)了。而在網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)行為都會(huì)為整個(gè)大數(shù)據(jù)集的形成貢獻(xiàn)力量。

1.2 數(shù)據(jù)種類繁多

無處不在的大數(shù)據(jù)：各種云計(jì)算，谷歌的神通，亞馬遜的推送，天涯人肉，微博等等，我們掌握了新的工具，也獲取了以前從未有過的各種信息。大數(shù)據(jù)拉近了我們與現(xiàn)實(shí)的距離，“地球村”變成了“地球屋”，仿佛所有人所有事物都觸手可及，在海量的網(wǎng)絡(luò)信息中隨意獲取某人的網(wǎng)絡(luò)日志，能夠推測(cè)出這個(gè)人的生活習(xí)慣，通過網(wǎng)絡(luò)中的視頻、圖片就能夠得知拍攝的環(huán)境，應(yīng)用最為廣泛的且相對(duì)成熟的GPS定位系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有效地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反饋交通狀況，方便出行。

1.3 價(jià)值密度低，商業(yè)密度高

大數(shù)據(jù)時(shí)代為社會(huì)發(fā)展集聚海量的信息，而這個(gè)信息并非是單獨(dú)就能給企業(yè)、政府或者個(gè)人產(chǎn)生巨大的價(jià)值。總是需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集整理，然后進(jìn)行分析，從而達(dá)到預(yù)測(cè)的功能。一旦某一主體占據(jù)了大數(shù)據(jù)，就掌握了大數(shù)據(jù)時(shí)代的主動(dòng)權(quán)，企業(yè)能夠根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一階段的經(jīng)濟(jì)走向、資本投放，政府則會(huì)預(yù)測(cè)適宜的政策，就會(huì)產(chǎn)生巨大的價(jià)值。

1.4 處理速度快

大數(shù)據(jù)最核心的價(jià)值就是在于對(duì)于海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。相比起現(xiàn)有的其他技術(shù)而言，大數(shù)據(jù)的“廉價(jià)、迅速、優(yōu)化”這三方面的綜合成本是最優(yōu)的。大數(shù)據(jù)的在線性決定了在任何時(shí)候借助計(jì)算機(jī)就能夠迅速的分析出重要的信息，迅速做出科學(xué)預(yù)測(cè)，以便采取最科學(xué)的措施。

大數(shù)據(jù)令人著迷的地方在于用“科學(xué)”的辦法挑戰(zhàn)了“預(yù)測(cè)學(xué)”，幫助人們發(fā)現(xiàn)未知，幫人們進(jìn)行決策。維克托·邁爾·舍恩伯格在他的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中通過列舉啤酒與尿布的例子，來強(qiáng)調(diào)“大數(shù)據(jù)不是因果關(guān)系，而是相關(guān)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系比因果關(guān)系更重要”以及“在大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來的時(shí)候要用大數(shù)據(jù)思維去發(fā)掘大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值”。書中，作者提及最多的是Google如何利用人們的搜索記錄挖掘數(shù)據(jù)二次利用價(jià)值，比如預(yù)測(cè)某地流感爆發(fā)的趨勢(shì)；Amazon如何利用用戶的購買和瀏覽歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的書籍購買推薦，以此有效提升銷售量。而今，大數(shù)據(jù)也在防治城市污染方面有著巨大的潛力。

2 城市環(huán)境污染現(xiàn)狀分析

環(huán)境污染是指人類直接或間接地向環(huán)境排放超過其自凈能力的物質(zhì)或能量，從而使環(huán)境的質(zhì)量降低，對(duì)人類的生存與發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)和財(cái)產(chǎn)造成不利影響的現(xiàn)象。具體包括：水污染、大氣污染、噪聲污染、固體廢棄物污染等。

2.1 水污染

水污染是指水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。水污染是我國面臨的亟待解決的環(huán)境問題之一。人類的生存發(fā)展需要多種資源的支撐，水資源作為自然資源的一種，對(duì)人類的生存發(fā)展具有極其重要的作用。人類的生存離不開水，人的身體內(nèi)的水分約占體重的60%—70%。人類的城市生產(chǎn)生活離不開水，工業(yè)生產(chǎn)需要用水。我國水資源總量豐富，但是人均占有量極少，城市化的進(jìn)程之中，對(duì)水污染現(xiàn)象頻發(fā)，水質(zhì)性缺水也是導(dǎo)致城市發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的一大障礙。

2.2 大氣污染

大氣污染是指空氣中污染物的濃度達(dá)到有害程度，以致破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對(duì)人和生物造成危害的現(xiàn)象。工業(yè)廢氣的任意排放不斷加劇大氣中二氧化硫、煙塵和粉塵，汽車尾氣的排放加重了大氣中一氧化氮、氧化氮的比重，造成空氣質(zhì)量下降，對(duì)人體造成巨大危害。近年中國大部分城市頻發(fā)的霧霾現(xiàn)象，就是人類破壞生態(tài)環(huán)境之后，大自然對(duì)人類的報(bào)復(fù)。霧霾持續(xù)的天數(shù)逐漸增加，霧霾使道路能見度不斷降低，防霾口罩成為必備，人類已經(jīng)在承受著身體透不過氣的壓力，防治大氣污染就十分重要。

2.3 噪聲污染

噪聲污染是指所產(chǎn)生的環(huán)境噪聲超過國家規(guī)定的環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)，并干擾他人正常工作、學(xué)習(xí)、生活的現(xiàn)象。高速公路上車輛行駛、火車經(jīng)過的沿途以及城市施工地的噪聲污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市地區(qū)。安裝在高級(jí)賓館、大型商場(chǎng)、辦公樓、寫字樓的中央空調(diào)、冷卻塔等設(shè)備，眾多餐飲業(yè)安裝的抽油煙機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、排氣扇，以及住宅區(qū)周邊運(yùn)營的歌舞廳、卡拉OK廳等等都會(huì)加重城市的噪聲污染。

2.4 固體廢棄物污染

城市給人們的生產(chǎn)生活帶來便利，帶來更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，越來越多的人涌向城市，人口增多相應(yīng)的帶來生活垃圾、工業(yè)垃圾、建筑垃圾以及市政垃圾常量越來越多。中國的許多城市在處理城市垃圾的方式并不科學(xué)，導(dǎo)致許多城市出現(xiàn)“垃圾圍城”的現(xiàn)象。中國在治理城市垃圾方面也投入了巨大的資金，但效果并不是非常的好。所以，清理城市垃圾，讓城市變得干凈是擺在人們面前的一大難題。

面對(duì)如此嚴(yán)峻的城市污染問題，促使人類積極尋找解決措施，在充分發(fā)揮好傳統(tǒng)的城市污染防治措施的同時(shí)，應(yīng)該借助信息時(shí)代下科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)展大數(shù)據(jù)集為城市污染防治提供更科學(xué)更先進(jìn)的解決措施。

3 大數(shù)據(jù)時(shí)代下重新反思城市污染防治

3.1 傳統(tǒng)的城市污染防治措施的不足

3.1.1 政府監(jiān)督力度不夠

在資源利用方面，市場(chǎng)是資源配置的主要手段，而政府的宏觀調(diào)控作為補(bǔ)充。但是在城市污染防治方面，政府則應(yīng)擔(dān)當(dāng)起重要的角色。放任市場(chǎng)自己來配置污染物排放，只會(huì)導(dǎo)致城市污染更加嚴(yán)重，人類的生態(tài)環(huán)境破壞的變本加厲。政府對(duì)企業(yè)、社區(qū)的污染物排放的監(jiān)管力度不夠，也沒有利用信息技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控城市水資源的質(zhì)量、空氣質(zhì)量、噪聲源以及固體污染物的走向，體現(xiàn)在政府通過民主程序制定了各社會(huì)主體的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)之后，放置行政人員去實(shí)施，往往在污染事件發(fā)生、周圍居民舉報(bào)之后，政府制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，采取措施，事后補(bǔ)救。這種行為通常加重城市環(huán)境的負(fù)擔(dān)，在城市環(huán)境突破臨界點(diǎn)之后，再有效的措施，也只能是補(bǔ)救。

3.1.2 企業(yè)不斷更新生產(chǎn)技術(shù)，忽略生產(chǎn)數(shù)據(jù)

工廠企業(yè)為了獲取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高資源的利用率，減少污染物的排放。在水污染治理上，改善污水處理系統(tǒng)，污水處理技術(shù)不再局限于二級(jí)處理或消毒處理，甚至利用生物處理技術(shù)治理城市污水。在噪聲污染方面，加厚噪聲源的隔音屏障，雖然對(duì)噪聲起到削弱作用，但仍舊是治標(biāo)不治本。而許多大城市面對(duì)不斷持續(xù)的霧霾天氣，人類能做的只是等風(fēng)來。忽略生產(chǎn)數(shù)據(jù)，不僅僅使得整個(gè)生產(chǎn)過程喪失污染檢測(cè)的工具，還喪失了對(duì)城市污染預(yù)測(cè)的有效手段。

3.1.3 個(gè)人應(yīng)該重視環(huán)境數(shù)據(jù)的可靠性

城市是居民所賴以生活的家園，一旦爆發(fā)污染性事件，對(duì)人們內(nèi)心產(chǎn)生的恐慌是不能僅僅憑借政府的紙面文字告知環(huán)境并無生存威脅所能安撫的。居民應(yīng)該善于利用質(zhì)檢單位公布的質(zhì)檢報(bào)告，利用數(shù)據(jù)來分析自己生存的環(huán)境是否對(duì)自己的生存造成威脅。

3.2 大數(shù)據(jù)時(shí)代為城市污染治理帶來的有利條件

3.2.1 政府利用大數(shù)據(jù)加強(qiáng)對(duì)污染物排放的監(jiān)管

過去傳統(tǒng)的“先污染，后治理”的監(jiān)管措施已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)下脆弱的生態(tài)環(huán)境。城市生態(tài)所能容納的人口以及污染物都是有限的。政府應(yīng)該充分利用信息技術(shù)，制作政府系統(tǒng)內(nèi)部的大數(shù)據(jù)集，對(duì)污染物排放量巨大的工廠企業(yè)所采購的原材料進(jìn)行登記備案，計(jì)入大數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)采購的原材料的材質(zhì)可能對(duì)環(huán)境造成的污染程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過臨檢或者征收排污稅的方式對(duì)工廠企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督；對(duì)城市人口聚居進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)合城市內(nèi)部各大商場(chǎng)、超市購物結(jié)算系統(tǒng)，對(duì)每一戶的買入的商品所產(chǎn)生的垃圾、廢棄物進(jìn)行分（下轉(zhuǎn)第181頁）（上接第158頁）析，根據(jù)計(jì)算機(jī)給定的分析結(jié)果，可以確定設(shè)置在住宅區(qū)垃圾箱的種類以及數(shù)量，以及確定需要征收的垃圾處理費(fèi)的數(shù)額；對(duì)城市建筑施工單位，以及建筑物空調(diào)、制冷器，餐館的抽油煙機(jī)，以及道路上的汽車流量和火車流量進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，合理地規(guī)劃住宅用地?？梢姡?dāng)城市所有的一切都被當(dāng)成數(shù)據(jù)，會(huì)是一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集中種類繁多，單個(gè)數(shù)據(jù)的價(jià)值可能不能彰顯，但是，一旦利用好大數(shù)據(jù)技術(shù)等信息技術(shù)，這些數(shù)據(jù)將會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)價(jià)值，為整個(gè)城市的污染防治產(chǎn)生巨大的作用，從而建設(shè)綠色環(huán)保的生態(tài)城市。

3.2.2 工廠企業(yè)利用大數(shù)據(jù)調(diào)控生產(chǎn)和銷售的方向，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

過去，企業(yè)根據(jù)評(píng)估自己的生產(chǎn)的投入產(chǎn)出比來確定自己企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的利用效率?，F(xiàn)在，利用大數(shù)據(jù)，企業(yè)可以統(tǒng)計(jì)所有產(chǎn)品的去向，以及通過數(shù)據(jù)收集城市所在的地區(qū)的銷售去向，來分析企業(yè)轉(zhuǎn)型的方向。再根據(jù)商品成分的數(shù)據(jù)分析，確定污染物排放超標(biāo)的產(chǎn)品，從而在未來的企業(yè)發(fā)展中減少該產(chǎn)品的生產(chǎn)，甚或?qū)⑵渲饾u淘汰。污水廠可以結(jié)合商場(chǎng)、超市購物結(jié)算系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，每一區(qū)域的污水中含有的污染物的比重，通過分析污水成分，選取最適應(yīng)的污水處理方案；同樣，垃圾處理廠也可以制定出最科學(xué)的垃圾處理方案，將固體廢棄物科學(xué)降解，將有利用價(jià)值的垃圾變廢為寶。

3.2.3 個(gè)人關(guān)注官方環(huán)境污染數(shù)據(jù)分析，做好預(yù)防工作

天氣預(yù)報(bào)作為首先成熟起來的較之可靠的數(shù)據(jù)資源，為人類的生產(chǎn)生活帶來極大的便利。近年，逐漸成熟的空氣質(zhì)量檢測(cè)對(duì)城市居民的大氣污染預(yù)防起了有效作用。像北京這樣的大城市，霧霾是困擾這個(gè)城市的重要問題。政府通過監(jiān)測(cè)PM2.5指數(shù)來預(yù)測(cè)霧霾的發(fā)生。城市居民可以利用這個(gè)監(jiān)測(cè)指數(shù)以及根據(jù)這個(gè)指數(shù)所得出的空氣預(yù)警，來調(diào)控自己的出行安排，從而減少自己的身體在無防霾的情況下受到污染物對(duì)身體帶來的損害。同樣，技術(shù)也可以利用到水污染、噪聲污染以及固體廢棄物污染監(jiān)測(cè)中。公民個(gè)人不再僅僅相應(yīng)政策號(hào)召提高自身的環(huán)保意識(shí)，而且通過計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分享，獲取有用的信息，在面臨城市污染時(shí)能科學(xué)合理安排自己的行為，避免城市污染的產(chǎn)生對(duì)自身造成損害。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來是任何人都無法阻擋的歷史潮流。立足當(dāng)前城市污染的現(xiàn)狀，以及面臨亟待解決生態(tài)環(huán)境問題的壓力，利用信息技術(shù)下大數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)，在充分掌握有效的信息資源的同時(shí)，用最先進(jìn)的數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系來預(yù)測(cè)污染趨勢(shì)，制定最優(yōu)化的城市污染防治方案，對(duì)城市污染防治、建設(shè)生態(tài)城市以及實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展具有巨大的潛力。

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