基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法分析

馬罕志

摘要：大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)與快速發(fā)展改變了很多行業(yè)的工作方式，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)亦不例外，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的有效應(yīng)用，可在一定程度上提升監(jiān)測(cè)效率與準(zhǔn)確性，并可為當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)提供可靠的數(shù)據(jù)參考，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的針對(duì)性處理。文章就工程概述、環(huán)境檢測(cè)簡(jiǎn)述、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行了論述與分析。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析;方法分析

引言：基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法，指的是以大數(shù)據(jù)思維與技術(shù)來(lái)解決生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的諸多難題，為各個(gè)階段的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)提供有力的技術(shù)支持，并可通過(guò)其數(shù)據(jù)搜集、分析與處理等功能，搜集到目標(biāo)區(qū)域更為詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，提供給對(duì)應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)環(huán)境的科學(xué)治理。

一、工程概述

以烏梁素海為研究對(duì)象，其是中國(guó)八大淡水湖之一，總面積300平方千米，素有“塞外明珠”“塞外都江堰”之美譽(yù)。到2010年底，烏梁素海面積僅剩293平方公里。2012年8月7日，烏梁素海面積僅為60年前1/4，烏梁素海內(nèi)大量黃苔滋生，大量垃圾飄浮水面，多處可見(jiàn)死魚(yú)。據(jù)介紹，20世紀(jì)90年代后，烏梁素海自然補(bǔ)給水量不斷減少。而城市污水和工業(yè)廢水排放明顯增加，導(dǎo)致湖區(qū)面積急劇減少，生態(tài)功能?chē)?yán)重退化，湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，沼澤化進(jìn)程加快。

二、生態(tài)環(huán)境檢測(cè)簡(jiǎn)述

生態(tài)環(huán)境檢測(cè)指的是選擇各項(xiàng)新近的技術(shù)來(lái)在線采集、整理與分析環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指標(biāo)，在實(shí)際環(huán)境檢測(cè)中，若是發(fā)現(xiàn)相關(guān)污染問(wèn)題，可綜合分析環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)制定針對(duì)性的解決對(duì)策，避免其持續(xù)損害自然環(huán)境。實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)環(huán)境區(qū)域的全方位監(jiān)管，并對(duì)相應(yīng)的環(huán)境問(wèn)題追蹤、分析，將得到的各種不確定性降至最低，以此來(lái)提升環(huán)境監(jiān)測(cè)有效性、可靠性與準(zhǔn)確性[1]。

三、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法

從以下三個(gè)方面來(lái)探討基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法：

（一）基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境檢測(cè)

1.技術(shù)路線

應(yīng)用當(dāng)前的各種生態(tài)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)收集對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，需重視以下數(shù)點(diǎn)：其一，分析烏梁素海流域的整體性分析和現(xiàn)有科研資金的實(shí)際情況，選出具備代表性的，能表征烏梁素海環(huán)境治理情況的地理位置，設(shè)在烏梁素海東岸壩頭位置岸邊，針對(duì)已經(jīng)修復(fù)治理區(qū)域的水質(zhì)、氣候和土壤環(huán)境，建設(shè)傳感探頭式的數(shù)據(jù)收集設(shè)備，比如溶解氧傳感器、濁度傳感器、COD傳感器、PH值傳感器等;其二，建立生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)制定分析表，采用統(tǒng)計(jì)分析、離線分析、實(shí)時(shí)分析、流數(shù)據(jù)分析等分析技術(shù)，進(jìn)行常見(jiàn)的大數(shù)據(jù)分析任務(wù)，將數(shù)據(jù)變化較大的選取為目標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)信息的不確定性分析，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法。

2.建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站

建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站需重視三項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容：其一，建設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)湖水水質(zhì)進(jìn)行全面的檢測(cè)，并集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體。其由水質(zhì)監(jiān)測(cè)平臺(tái)、水質(zhì)傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、通訊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、整體支架等組成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫、PH、溶解氧、電導(dǎo)率、氨氮、濁度、COD、葉綠素等要素的實(shí)時(shí)監(jiān)控;其二，建設(shè)PH土壤墑情監(jiān)測(cè)站，對(duì)湖附近的土壤進(jìn)行基本檢測(cè)，了解土壤水分過(guò)多、適宜、缺少與嚴(yán)重缺乏等情況。該監(jiān)測(cè)站集土壤濕度、土壤溫度、土壤PH值、土壤鹽分電導(dǎo)率等土壤要素的智能采集、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體;其三，建設(shè)微型空氣站，對(duì)6大主要空氣污染要素進(jìn)行不間斷檢測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析，快速發(fā)現(xiàn)環(huán)境異常，進(jìn)行針對(duì)性的治理[2]。

（二）生態(tài)環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)處理

1.數(shù)據(jù)清理

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中會(huì)存在一部分的“臟數(shù)據(jù)”，影響后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與挖掘，并很難保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)可靠性?；诖耍舍槍?duì)不同的情況采取對(duì)應(yīng)的處理方法，例如針對(duì)缺失值則進(jìn)行填充，針對(duì)噪音數(shù)據(jù)則選擇平滑處理，還可刪除一些離群點(diǎn)等。

2.集成數(shù)據(jù)

生態(tài)環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自于各個(gè)傳感器，因此在集成時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些冗余數(shù)據(jù)與不一致的數(shù)據(jù)。比如針對(duì)冗余數(shù)據(jù)，首先實(shí)施數(shù)據(jù)分析針對(duì)兩項(xiàng)給定屬性，判斷其相關(guān)程度，亦或者一個(gè)屬性中是否含有另一個(gè)屬性，并以相關(guān)分析方式科學(xué)判斷，而若是標(biāo)稱(chēng)性數(shù)據(jù)，則以卡方檢驗(yàn)來(lái)判斷。

3.規(guī)約數(shù)據(jù)

在選擇數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)并以大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)，可能會(huì)面臨比較多的數(shù)據(jù)量，挖掘數(shù)據(jù)時(shí)，占據(jù)大量的數(shù)據(jù)分析時(shí)間。針對(duì)這種情況，可選擇變小數(shù)據(jù)量，引入數(shù)據(jù)規(guī)約方式，該種方式突出有效性、簡(jiǎn)便性的同時(shí)，可保證數(shù)據(jù)信息完整性[3]。

（三）生態(tài)環(huán)境檢測(cè)大數(shù)據(jù)技術(shù)分析

1.異常數(shù)據(jù)

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站若是無(wú)人值守，很容易出現(xiàn)一些異常數(shù)據(jù)信息，若是遭遇該種情況，需針對(duì)異常數(shù)據(jù)實(shí)施個(gè)性化分析，才可確保監(jiān)測(cè)結(jié)果不會(huì)遭受異常數(shù)據(jù)影響。此外傳感器等監(jiān)測(cè)設(shè)備可能會(huì)受到天氣影響，因此需針對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備所處環(huán)境與運(yùn)行情況進(jìn)行定期分析。

2.統(tǒng)計(jì)規(guī)律

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)學(xué)有著一定連續(xù)，并可為相關(guān)決策提供科學(xué)的指導(dǎo)，通常會(huì)以物理定量分析與數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)來(lái)分析各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中存在的決策因素與發(fā)展規(guī)律。并在監(jiān)測(cè)挖掘數(shù)據(jù)時(shí)，兩個(gè)及以上的數(shù)據(jù)基本都會(huì)存在一定的聯(lián)系，因此在檢測(cè)與分析單個(gè)數(shù)據(jù)之后，可驗(yàn)證其關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，最后再以驗(yàn)證分析、統(tǒng)計(jì)分析的方式來(lái)統(tǒng)計(jì)與分析影響環(huán)境變化的各項(xiàng)因素[4]。

結(jié)語(yǔ)：綜述，文章就基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行了論述與分析，探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)于生態(tài)環(huán)境檢測(cè)分析的重要性與促進(jìn)作用，要求相關(guān)監(jiān)測(cè)管理人員給予其足夠的重視，在生態(tài)環(huán)境檢測(cè)的適宜階段實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)的滲透與應(yīng)用，最大程度的提升環(huán)境檢測(cè)質(zhì)量與效率，為該區(qū)域內(nèi)的環(huán)境治理做出一定的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖勇.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法研究[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2019，?（10）：112-113，125.

[2]李蔚，胡昊，徐富春.大數(shù)據(jù)解析技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2019，31（3）：52.

[3]袁雪，姜杰.研究大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中大數(shù)據(jù)解析技術(shù)的應(yīng)用[J].低碳世界，2018，（28）：4-5.

[4]甘玫玉.基于大數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理研究[D].廣西大學(xué)，2019，（5）：21.