基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測與治理研究

張坤

摘要：因為經(jīng)濟以及信息技術(shù)的高度發(fā)展，在各行各業(yè)的工作當中，對于信息化及網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，為行業(yè)發(fā)展提供了非常多的便利，同時也為改革創(chuàng)新提供了條件和基礎(chǔ)。其中，基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測與治理，使得環(huán)境監(jiān)測以及治理工作有了很大的提升。本文針對大數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測與治理給出了詳細的分析。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);環(huán)境監(jiān)測;治理

在當前的大數(shù)據(jù)發(fā)展環(huán)境下，環(huán)境監(jiān)測以及治理工作，在傳統(tǒng)模式基礎(chǔ)之上進行了有效的創(chuàng)新、改革，借助收集信息以及分析處理數(shù)據(jù)等一系列功能，大數(shù)據(jù)為環(huán)境監(jiān)測與治理提供了非常細致并且精準的監(jiān)測信息，使得環(huán)境監(jiān)測與治理的效率有了很大的提升。所以，基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測與治理工作，要重要給予高度的重視，深入探究，以便能夠通過大數(shù)據(jù)，使環(huán)境監(jiān)測與治理工作發(fā)揮出更大的價值作用。

一、大數(shù)據(jù)模型的環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用

（一）技術(shù)路線

與具體情況相結(jié)合，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對當前的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，可以設(shè)計出非常有效的技術(shù)方案，在這些方案當中，針對現(xiàn)有的系統(tǒng)實施了調(diào)研，并針對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)以及各項數(shù)據(jù)集成框架實施具體的分析，對其中觀測數(shù)據(jù)進行了采集。例如：浮標傳感設(shè)備觀測數(shù)據(jù)以及遙感觀測數(shù)據(jù)等，為了對生成的元數(shù)據(jù)文檔給予高質(zhì)量的保障，在對本體語義框架以及數(shù)據(jù)模型進行選用的過程中，要結(jié)合具體情況和要求，挑選適應(yīng)性和實用性強的[1]。

借助大數(shù)據(jù)，對大數(shù)據(jù)計算模型給予確立，確立MapReduce的計算模型以外，其他技術(shù)模型也要集成，這樣在不同場景當中可以靈活應(yīng)用。通過合理平臺的挑選，可以進行開源數(shù)據(jù)虛擬化平臺的有效測試。當構(gòu)建虛擬數(shù)據(jù)庫的工作完成之后，要結(jié)合元數(shù)據(jù)實施數(shù)學建模工作，這樣建模展現(xiàn)出來的合理性會更強，同時還要結(jié)合本體語義框架實際的語義映射，在完成主數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的建設(shè)工作之后，才可構(gòu)建大數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用[2]。

（二）實時監(jiān)測與及時響應(yīng)

對于環(huán)境進行實時監(jiān)測，可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以針對大量的信息數(shù)據(jù)進行即時采集，并給予迅速的分析和處理，進而推進了各項任務(wù)的完成效率。此外，利用管理體系的有效構(gòu)建，通過先進技術(shù)的應(yīng)用，對數(shù)據(jù)信息進行挖掘，可以在非常短的時間內(nèi)挖掘出內(nèi)在知識。結(jié)合計算機的模式進行分析，對于信息數(shù)據(jù)的處理，可以通過strom，使計算模型實現(xiàn)。為了對不同的應(yīng)用場景進行適應(yīng)適應(yīng)，還可以結(jié)合Spark，這樣同時滿足了實時性要求以及寫入頻率提出的要求。

數(shù)據(jù)的采集，還要結(jié)合類型不同的環(huán)境數(shù)據(jù)，將可靠性以及精準性強的數(shù)據(jù)進行篩選，之后在對應(yīng)的數(shù)據(jù)共享平臺當中存儲。根據(jù)數(shù)據(jù)的生命周期，將收集到的數(shù)據(jù)分為目前應(yīng)用數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)。同時，在集成多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的過程中，為了解決存在的問題，要擴展本體語義框架以及原數(shù)據(jù)技術(shù)，并且有效應(yīng)用兩項技術(shù)，可以對數(shù)據(jù)最終的分析精準性給予保障。

（三）處理數(shù)據(jù)和共享數(shù)據(jù)

在對環(huán)境監(jiān)測與治理的過程中，對于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，需要對采集到的數(shù)據(jù)信息實際實施檢測之后，再結(jié)合相關(guān)部門的信息，實施綜合分析考量。以往傳統(tǒng)模式當中的部門，采用一對一處理數(shù)據(jù)的形式，已經(jīng)非常落后，現(xiàn)在需要與多個部門的信息進行聯(lián)合，開展綜合探究工作，才能對資源的共享性給予保障。

二、環(huán)境監(jiān)測與治理的數(shù)據(jù)處理。

（一）清理數(shù)據(jù)

在環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫當中，存在的臟數(shù)據(jù)，會對數(shù)據(jù)挖掘以及分析工作產(chǎn)生不利的影響，從而使數(shù)據(jù)的可靠性下降，因此要及時消除臟數(shù)據(jù)。借助相應(yīng)的手段將數(shù)據(jù)消除即可，例如：對數(shù)據(jù)庫當中的缺失值進行填充，借助平滑處理的形式，對噪音數(shù)據(jù)處理，將識別出的離群點刪除，將不一致的數(shù)據(jù)給予糾正。

針對數(shù)據(jù)的有效清理，要先對存在的偏差進行監(jiān)測。找出存在的離群點以及噪音之后，針對存在的偏差數(shù)據(jù)，借助數(shù)據(jù)清理的形式開展清洗工作。其中要分開實施，缺失值、離群點以及噪聲數(shù)據(jù)的處理工作，才能體現(xiàn)出針對性以及適應(yīng)性。對于數(shù)據(jù)的清理，還需要對數(shù)據(jù)信息進行糾正，其中可利用自動化數(shù)據(jù)的變換實現(xiàn)。

（二）集成數(shù)據(jù)

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，來自于大量的數(shù)據(jù)源，因此，需要對不同的數(shù)據(jù)來源集成，在有差異性的數(shù)據(jù)庫當中，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的冗余以及不一致性會因為部分屬性標識問題產(chǎn)生影響，還有一些屬性問題會受到其他屬性產(chǎn)生的影響，所以針對數(shù)據(jù)的分析要結(jié)合數(shù)據(jù)集成產(chǎn)生的冗余問題給予解決。

解決數(shù)據(jù)冗余問題，要對數(shù)據(jù)實施有效分析，針對兩個已經(jīng)明確的屬性，判斷兩個屬性之間的相關(guān)程度，明確一個屬性是否可包含另一屬性，這樣便可借助應(yīng)用分析法對其實施判斷。針對標稱性數(shù)據(jù)，要對兩個屬性是否存在關(guān)聯(lián)給予驗證，也可以借助卡方檢驗的形式給予驗證。

三、大數(shù)據(jù)下環(huán)境監(jiān)測與治理的改進措施

（一）強化組織合作，提升技術(shù)水平

首先，針對環(huán)境保護給予的重視程度越來越大，因此社會當中出現(xiàn)了很多第三方環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)，針對這些機構(gòu)，國家環(huán)保部門需要給予相應(yīng)的監(jiān)督和管控并提升合作，借助大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺，對機構(gòu)之間的資源數(shù)據(jù)進行共享，有益于環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)的及時更新和改進。同時，也使得環(huán)境與治理技術(shù)水平得以提高，將大學數(shù)據(jù)庫當中的信息資源容量增加，使得相關(guān)數(shù)據(jù)更加精準，可以為環(huán)境監(jiān)測與治理的決策制定提供基礎(chǔ);其次，環(huán)保機構(gòu)和企業(yè)，與學校之間的溝通要有所強化，以便能夠引進更多的技術(shù)人才加入到環(huán)保監(jiān)測與治理工作中。針對在職人員要給予培訓(xùn)和引導(dǎo)，使專業(yè)技術(shù)人員能夠?qū)Ξ斍按髷?shù)據(jù)環(huán)境下監(jiān)測與治理工作提出的要求給予滿足。

四、應(yīng)用案例

大數(shù)據(jù)技術(shù)對環(huán)境進行監(jiān)測的流程圖如圖一所示

某區(qū)域為重點環(huán)境監(jiān)測區(qū)域，當?shù)卣畬Υ髿獗O(jiān)測給予了高度的重視，其中監(jiān)測平臺將環(huán)境檢測、環(huán)境辦公以及環(huán)境檢查作為相應(yīng)的基礎(chǔ)，結(jié)合具體的情況，對一系列的監(jiān)測措施給予制定，每天都會預(yù)測預(yù)報空氣質(zhì)量，利用空氣質(zhì)量自動檢測系統(tǒng)便可以查看到空氣質(zhì)量以及當日的排名。對于該區(qū)域的管理，通過網(wǎng)絡(luò)化實時管理，可以對霧霾等天氣情況有詳細的了解，同時對眾多微站進行了布設(shè)，對污染源頭實施全面有效的監(jiān)控。

五、結(jié)束語

總之，針對環(huán)境監(jiān)測與治理工作開展當中，需要對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行收集，并開展有效處理。其中，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)實施環(huán)境監(jiān)測工作，將以往使用的數(shù)據(jù)檢索形式改變，拋棄原來的數(shù)據(jù)檢索形式之后，再借助大數(shù)據(jù)技術(shù)實施系統(tǒng)的監(jiān)測以及分析工作，當產(chǎn)生大數(shù)據(jù)思維方式之后，可以對環(huán)境污染等突發(fā)情況重點關(guān)注，對收集到的數(shù)據(jù)信息綜合分析，這樣可以形成非常有效的大數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，進而開展具體的治理工作。

參考文獻：

[1]鈕卿[1]， 程琳[2]? . 基于環(huán)境保護大數(shù)據(jù)的監(jiān)測與智能診斷研究[J]. 環(huán)境科學與管理， 2018.

[2]王明明， 張曉妍. 輻射環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域面向大數(shù)據(jù)的應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與利用的探討[J]. 環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟， 2016（4）.