基于大数据技术的生态环境保护研究

马聪

摘 要：近年来，人类对各种自然资源的过度开采以及废弃物的过度排放正在改变人类的生存环境，生态环境正面临着前所未有的挑战。为了有效改善现有的生存环境，增强人们的生态环境保护意识，文章对大数据技术在生态环境检测数据方面的应用进行分析和研究，从目前生态环境保护的现状出发，结合现有的大数据相关技术，分析了大数据应用到环境保护工作中的必要性，然后对大数据技术在环境保护方面的应用策略进行分析、总结，从而期望实现对现有的生态环境数据进行实时、动态分析研究，最终提出行之有效的生态环境保护措施。

关键词：大数据技术;生态环境;环境保护

大数据的概念自从提出以后，便赋予了特殊的使命，作为一种无形的信息资产，大数据正在影响人们的各个方面。从个性化的广告推送到个人出行的导航，处处彰显了大数据的作用和功能，而在生态环境检测中的应用还处于起步阶段。

1    生态环境保护的现状

随着工业化、城镇化以及农业现代化进程的同步运行，生态环境保护的压力从未减轻，特别是经济下行压力变大的地区，生态环境保护与经济迅速发展的矛盾日益突出。随着部分地区环保投入的减少，生态环境的改善任务变得越来越艰巨，因此出现了区域生态环境保护分化日益扩大，污染点呈现放大的趋势，生态系统的稳定性也出现了滑坡的现象，造成了统筹协调生态环境保护的难度越来越大。

目前从全国的污染物排放量来看，仍然处于高排量的范围，已经接近生态环境的最大承载上限，饮用水水源的安全保障已经面临着巨大的威胁。从生态环境的保护力度来看，森林生态系统的低质化造成了生态系统功能的低效化，违规占林的面积并没有减少，全国草原生态系统面临着局部恶化的风险，部分草原正面临着中度或重度的退化。各种自然资源的过度开采直接加重了生态系统的破坏程度，生态空间的日益减少给生态环境的保护加大了难度。

2    基于大数据技术的生态环境保护

随着科学技术的迅速发展，大数据技术应运而生，具有大量化、快速化、多样化以及价值密度低的特性，使得数据的采集、存储、管理、处理和分析变得异常重要。原始数据成为大数据技术处理的对象，为后续信息结果的分析和应用提供了最基础的数据库。

2.1  大數据技术在生态环境保护中应用的必要性

生态环境保护数据的海量特性使其只能借助大数据技术来进行分析和研究，特别适合对于森林生态环境保护工作中遇到的森林覆盖率、物种相关信息以及其他各类关键性数据的实时动态变化。对于复杂多样的海量数据只有借助于大数据技术才能实现对原始数据的深加工，从半结构化、结构化的数据中提取有用的信息。生态环境保护数据具有增长速度快、更新速度快的特性，只有借助大数据技术才能快速准确地挖掘出有用的信息，及时应对生态环境保护工作遇到的突发事件。

2.2  在生态环境保护中应用大数据技术的措施

大数据技术在生态环境保护中的应用要从生态环境保护的基础信息分析开始，再经过实时动态信息的补充，最终根据分析出来的反馈结果进行分析评估，以得到对生态环境保护有用的信息。

2.2.1  基础信息的分析

大数据技术的大量化、快速化特性，在硬件条件允许的情况可以实现对海量基础信息的快速分析处理，利用数据挖掘技术，筛选出有用的信息并进行分析和处理。以山区的生态环境保护为例，需要对数年来的降水、山区森林覆盖率、工业活动以及生物物种的多样性数据进行快速有效的分析，从而找出其数年来变化的特点，为后续的生态环境保护做好铺垫工作。除此以外，还要根据分析的阶段性成果进行生态环境保护实践方面的指导，特别是当森林覆盖率出现下降的时候，通过其变化的特点，找出原因并进行分析应对。

2.2.2  实时动态信息的获取

实时动态信息的获取可以通过各种监测设施来完成，但是无法完成数据的分析和处理，应用大数据技术之后，不仅可以实现对实时动态信息的及时获取，还可以实时地对获取的信息进行分析汇总处理。当然，要借助于第三方的设备或服务来实现，比如要实现对水体这一生态保护对象的监测，便可以委托第三方服务公司来采样分析，最后得到相关的结果即可。这样便可以及时了解到水体污染物的类别和比重是否有所变化，还有重点水域污染情况的实时变化。数据的特性使其只能使用大数据技术才能很好地进行分析处理，解决传统加工处理数据效率低下的问题。

2.2.3  反馈结果和评估

大数据技术应用的结果重在反馈，但是由于大数据信息的不完整性，造成了反馈的结果可能会有所偏差，还需要对结果进行二次评估，以确保反馈结果的准确性达标。二次反馈和评估的辅助手段可以确保大数据技术应用后期的结果准确无误，特别是对森林总覆盖率的数据分析，当出现覆盖率下降时，并不一定代表此地区生态环境出现了恶化，也有可能是速生林的采伐带来的结果。所以在使用大数据技术后，还要进行二次的反馈确认和评估，以保证分析结果的准确无误。

3    生态环境保护中的大数据技术应用策略

3.1  确保生态环境保护数据的深度分析和应用

之所以使用大数据技术，除了其大量化、快速化两个特性以外，多样化以及价值密度低的特点也决定了需要使用大数据技术对土壤环境、水源环境、大气环境以及森林环境建立的数据库进行分析汇总，通过不同位置上的监测传感器以及配套的传输设备，实现生态环境保护数据的收集、归类、存储和分析处理，以制定更加科学规范的生态环境保护方案和策略。

3.2  制定统一的数据采集和分类的标准

只有制定了统一的数据采集标准和分类标准，才能将各个生态环境保护部门的数据打通，从而取得数据的共享，重复性的工作就不会发生，经验和信息的沟通和交流就可以得到快速提升，最终实现生态环境保护工作的高效运作。

3.3  将重污染行业列为大数据技术应用的重心

大数据技术要用在最需要的地方，对于生态环境保护而言，重污染企业就是重点关注的对象，也是大数据技术应用重要的地方，对重度污染的企业要建立排放物的监测装置，对企业的日常生产进行规范化的督促和监督，从而指导企业有效地执行治理污染的政策法规，按照规定的排放标准执行，从企业的污染源头上进行遏制，以加快生态环境保护的治理进度。

4    结语

生态环境的保护与每个人的生活息息相关，影响着全人类的生存繁衍，生态环境的保护“功在当代，利在千秋”，尽管目前还存在着一系列非常严重的环境污染问题，庆幸的是，大数据技术的出现，给生态环境的保护带来了更多的机会和可能。相信随着大数据技术的日益发展和完善，生态环境的保护和治理将会变得更智能、更高效，最终实现人与生态环境的和谐发展。由于时间关系，再加上本人的研究水平有限，本文仅对大数据技术在生态环境保护中的应用进行了简要的分析和研究，日后如果时间和精力允许，一定要进行更为深入的分析和研究，以期为生态环境的保护做出自己应作的贡献。

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