大数据环境下环保信息系统设计研究

大数据环境下环保信息系统设计研究

杨宇轩

天津同阳科技发展有限公司 天津市 300384

摘要：在大数据时代，通过收集海量污染信息和环境数据，开发互联网环境下的环保信息系统，应用大数据技术，建立环境污染分析模型，通过实时监测获取污染物数据，并将物联网、云计算等新技术手段应用于污染物监测和环境管理决策，加强数据共享，使政府、工业园区及环保单位等主体能够设计和使用该系统，从根本上改变工作方式，有效提高管理效率，实现经济发展与环境保护的良性互动。

关键词：大数据环境；环保信息系统；智能决策

1大数据与环境保护的整合

中国的生态环境保护和大数据技术起步较晚。因此，在大数据技术融入环境保护的过程中，仍然存在很多问题。生态环境保护的数据信息主要来自三类：地理信息数据、遥感监测数据和地面信息数据。大数据技术应该使其更加层次化和清晰化，但现阶段大数据技术的应用或多或少存在问题。

具体分析可以从以下三个方面进行：大部分地面信息数据来自不同的地面监测系统。通过地面监测系统，系统对监测到的环境数据信息进行分析，从而获得环境数据分析报告。通过这些数据分析报告，相关工作人员可以提出合理的生态环境保护规划和解决方案，但一方面，现阶段不同类型的系统互联互通不足，从不同系统获取的数据缺乏沟通和联系，这使得地面监测系统获取的生态环境数据相对片面；另一方面，已有的数据量不足也不能对环境管理起到有效的帮助作用。目前，遥感监测系统主要依靠航空摄影和卫星获取环境数据信息。遥感监测系统可以智能地采集遥感数据。然而，遥感监测还没有新的突破。在具体的应用过程中，还存在很多问题，无法通过具体数据全面分析存在的优缺点。因此，目前这种应用方法比较僵化；地理信息数据主要通过野外采集、遥感技术协助和地图绘制来收集。这是我国现阶段整个环境保护工作中较为重要的一个环节。只要我们能够准确地获取地理信息，我们就可以设计出适合不同区域生态环境和地质类型的环境保护措施，但是这些方法并不能充分发挥大数据技术的最大优势。

总之，目前我国大数据技术在生态环境保护方面的应用还不够成熟，主要体现在应用方法相对简单，二者的集成度相对较低。为了确保生态环境工作的有效推进，大数据技术需要更全面的数据管理和分析以及更专业的机构。

2基于大数据技术的环保信息系统建设讨论

2.1系统设计依据

大数据技术的广泛应用，使得设计开发开放性、交互性、实时性更强的“智能环保”信息系统成为可能。大数据技术应用的关键在于海量实时数据处理、模型操作的准确性和效率，以及数据信息的开放共享。在此基础上，系统的设计和开发包括以下核心因素：

2.1.1系统用户的多样化

为了实现海量数据的采集和环保信息的共享，系统数据接口和功能模块的设计应面向多个对象，讨论多个主体的需求，考虑每个主体的子目标和行为，尽可能实现多个主体的协同作用。

2.1.2数据收集方法的多样化

系统中海量数据的收集和集成，不仅包括通过传感器、RFID等技术进行自动监测收集的数据，还包括人工收集的有关污染源性质、排放法规和污染物处理处置方法的相关数据。要扩大数据来源范围，兼顾数据收集目的，通过筛选和清理提高数据收集的有效性。

2.1.3智能治理智能决策

引入大数据技术的目的是通过对数据的深入分析和计算，为区域规划和企业污水处理提供决策依据和方案。系统设计应考虑水、空气、土壤等多因素环境质量预测，并将其作为环境保护决策的依据。

2.2构建环境保护意见采集平台

我国国土面积以及人口基数都相对较大，环境保护工作是面向大众且服务大众的，因此，这项工作不应该仅仅由政府相关部门以及相关工作人员进行，而是需要广大居民积极参入其中。因此要建立环境保护意见采集平台，开放民众为环保发声的通道，比如每个人都可以通过该平台向政府提出环保措施并对企业不达标的废物排放进行匿名举报，相关部门也可以通过这样的平台，及时将相应政策向民众进行宣传。

2.3大数据构建生态环境风险预警和智能决策体系

传统的环境保护工作过程当中，相关工作人员都是根据片面数据进行决策，当面对复杂且大量的环保问题时无法提出科学合理的有效措施，在环保工作当中引入大数据技术后，大数据系统可以随时对海量的监测数据进行挖掘和处理，同时通过回归分析或模糊计算等手段预测环境变化，对环境风险因子进行评价，对环境风险等级和范围进行划分，当出现环保问题时，智能决策体系也能够及时做出应对，以上方式可以有效加强生态环境预警系统的时效性。相关工作人员应该结合生态环境的现状，通过大数据构建生态环境风险预警和智能决策体系。

2.4系统功能设计

系统在功能设计上主要分为前台和后台两个部分, 前台系统主要实现数据公开、信息查询及污染物处理处置管理等功能, 后台系统则主要实现账户权限管理、污染物自动检测数据管理、环境质量模型预测及信息发布等功能。环保部门、环保企业、排污企业及公众四种不同主体可根据自身用户权限对系统数据进行查询、增加、删除等操作。(1) 环保部门:登录后可进行系统后台管理。审核并管理企业账号权限;管理通过传感器、射频技术等自动监测获取的污染物数据;管理排污企业及环保企业基本信息, 对其进行增加、删除、修改、查询等操作;根据污染物监测数据、环境质量数据, 通过模型计算获取环境质量预测结果, 可增加、保存、查询环境质量预测数据;发布、修改、删除环境质量信息。(2) 环保企业:账号密码可登录前台系统, 登录后可查看环境质量信息;查询、增加、修改、删除污染物信息;提交污染物处理处置申请。(3) 排污企业:账号密码可登录前台系统, 登录后可查看环境质量信息;查看污染物处理申请, 增加、修改、删除、查询污染物处理处置数据。(4) 公众:可前台匿名查看公开发布的环境质量信息。

2.5利用先进技术提高环保数据应用效率

环保数据的应用效率低下的部分原因是技术发展的局限性，这表明专业技术创新不足。在运用智慧环保理念管理环境的过程中，我们应该发展先进的信息技术，特别是针对环境治理效率低的城市，将先进技术融入环境治理系统，更好地完善环境质量自动监测和重污染监测平台建设。相关部门可以将互联网、云计算、传感器等新技术应用于环境处理设施建设，对污水排放、节能减排、空气质量、垃圾处理等问题进行全面、动态的实时检测，通过系统统一管理获取科学数据，并整合环境处理和数据收集。这样，他们不仅可以充分了解各个系统的运行状况，还可以获得最佳的决策能力和响应能力，提高环境治理的效率。

结论

综上所述，随着生态环境保护压力的加大，积极引进大数据技术促进环保发展尤为关键。目前，大数据技术与生态环境保护的融合在各个方面都存在一定问题。相关人员必须采取合理措施，提高大数据技术在环保信息系统的应用效率，有效促进二者的融合，确保生态环境稳定可持续发展。

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