曾 旭,陳 豪

(四川省環(huán)境信息中心，成都 610041)

1 發(fā)展大數據是生態(tài)文明建設的必然趨勢

隨著信息技術的創(chuàng)新與發(fā)展，移動互聯(lián)網、物聯(lián)網的出現(xiàn)使數據以超出人們想象的速度迅猛增長，2015年國務院發(fā)布的《促進大數據發(fā)展行動綱要》中將大數據定義為“以容量大、類型多、存取速度快、應用價值高為主要特征的數據集合，正快速發(fā)展為對數量巨大、來源分散、格式多樣的數據進行采集、存儲和關聯(lián)分析，從中發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價值、提升新能力的新一代信息技術和服務業(yè)態(tài)”[1]。

黨的十八大將生態(tài)文明建設提高到“五位一體”整體推進中國特色社會主義建設的高度，作為綠色發(fā)展必然選擇和信息科技典型代表的生態(tài)文明建設與大數據技術不可避免地在經濟社會發(fā)展中產生交集，大數據環(huán)境下如何推動云計算、物聯(lián)網、數字地球等信息技術與環(huán)保領域深度融合、打造發(fā)展新優(yōu)勢、加快環(huán)境管理戰(zhàn)略轉型將是“十三五”時期生態(tài)文明建設的重要思考問題。在2016年環(huán)境保護部辦公廳印發(fā)的《生態(tài)環(huán)境大數據建設總體方案》中明確提出，要通過生態(tài)環(huán)境大數據發(fā)展和應用，推進環(huán)境管理轉型，提升生態(tài)環(huán)境治理能力，為實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質量總體改善目標提供有力支撐[2]。

2 大數據對于環(huán)境保護的意義

近年來，大數據技術已逐步滲透進入生態(tài)環(huán)境保護工作，特別是以改善生態(tài)環(huán)境質量為核心的工作鏈各個環(huán)節(jié)，在區(qū)域環(huán)境治理、環(huán)境質量預報、環(huán)境風險評估等方面都發(fā)揮了一定作用。

2.1 大數據在區(qū)域環(huán)境治理中的作用

大數據技術能夠使來自監(jiān)測站點、視頻監(jiān)控、調查研究、互聯(lián)網絡等數量巨大、來源廣泛、類型多樣的生態(tài)環(huán)境數據資源進行整合，再通過可視化圖表的形式動態(tài)展示關鍵指標，實現(xiàn)環(huán)境狀況的實時監(jiān)控。例如采用數據驅動方法，可以實現(xiàn)危險廢物從產生、貯存、運輸到處置的全過程監(jiān)管，環(huán)境管理部門可通過大數據平臺掌握危險廢物的基本屬性、實時點位、周邊環(huán)境敏感區(qū)域、處置情況和利用情況等信息[3]。再如對例行監(jiān)測數據運用基于地理信息技術的后臺數據分析系統(tǒng)，進行監(jiān)測數據的篩查、校準、統(tǒng)計分析和動態(tài)圖繪制，在判斷污染來源的同時追溯污染物擴散趨勢，進而自動生成環(huán)境質量專題報告，供管理部門直觀有效地對各地環(huán)境治理責任落實和環(huán)境污染防治重點工作并行指揮調度提供全面高效的數據支持，確保受控區(qū)域污染源限產停產、揚塵源停工、禁止秸稈焚燒等污染防治控制措施落實有力。

2.2 大數據在環(huán)境質量預報中的作用

傳統(tǒng)環(huán)境質量預報通常僅對監(jiān)測數據、氣象數據、地理數據等進行綜合分析，預報的精度及對污染防治的決策支持作用有限，而大數據技術能夠基于數據挖掘和云計算技術實現(xiàn)環(huán)境數據的深度加工和知識分析，在環(huán)境質量模擬預測方面更加具有優(yōu)勢[4]。例如基于大氣動力學理論建立大氣擴散模型，在結合傳統(tǒng)數據分析的基礎上還可整合污染源統(tǒng)計、交通流量等多源數據，通過仿真模擬、氣象模型、統(tǒng)計模型等模型的融合，模擬復雜的環(huán)境過程，形成空氣質量預警預報模型和決策支持模型，實現(xiàn)更為精準的空氣質量預測，并且可選擇工業(yè)源、生活源、機動車等不同參數，模擬出控制前后PM2.5等大氣污染物的變化情況，為區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控等提供更科學的決策支持[5]。

2.3 大數據在環(huán)境風險評估中的作用

在突發(fā)環(huán)境事件面前，環(huán)保部門以往的應急流程存在對事故研判的信息量不足、經驗決斷法準確度不高、處置時間長等缺陷，運用大數據技術手段能夠快速搜集涉及環(huán)境風險或突發(fā)環(huán)境事件的有效數據。在風險源日常監(jiān)控中，依靠網格化高密度分布傳感器，實現(xiàn)整個區(qū)域高時空分辨率的實時動態(tài)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)污染源異常排放行為，會將清晰標注污染所在點位的地理位置、污染排放時間的異常報警信息傳送到相關責任單位[6]，監(jiān)管部門可根據預警信息快速鎖定污染源并采取處理措施，進行定向管控和治理[7]。隨著我國政務信息數據平臺整合和數據共享工作的推進，環(huán)保部門在后續(xù)的工作中可以更為方便地調用交通、水利、安監(jiān)、氣象等部門的環(huán)境風險源及其運輸、水文氣象等數據，環(huán)境風險評估及應急處置能力將進一步提升。

3 四川省環(huán)保大數據發(fā)展的建議

目前四川省環(huán)境大數據應用水平還處于初級階段，不僅要把握發(fā)展機遇，更要聚焦發(fā)展矛盾，克服困難，解決問題，使環(huán)境大數據建設加速駛入快車道。一是克服大數據應用與業(yè)務工作結合困難，解決生態(tài)環(huán)境監(jiān)管現(xiàn)代化程度不高的問題；二是克服資源集成共享困難，解決數據閑置、信息孤島普遍存在的問題；三是克服政民信息互通困難，解決公眾訴求反饋不及時的問題；四是克服環(huán)境大數據應用創(chuàng)新困難，解決當前數據分析產出物單一的問題。

3.1 促進業(yè)務應用發(fā)展，實現(xiàn)用數據管理

“十三五”初期，四川省在全國范圍內率先對全省各市(州)開展了環(huán)境保護督察專項行動，大氣、水、土壤環(huán)境污染防治“三大戰(zhàn)役”也已全面打響，接下來還將實行排污許可證“一證式”改革等系列工作，面對接踵而至的新任務新要求，需要對環(huán)境業(yè)務、環(huán)境要素、污染源排放及環(huán)境風險預警等各項工作產生的海量信息進行動態(tài)監(jiān)控和管理。通過建設環(huán)保督察工作管理平臺，對全省各類督察調度信息進行統(tǒng)一管理與監(jiān)督，建立長期的環(huán)保后督察工作機制；結合環(huán)境污染防治“三大戰(zhàn)役”任務要求，對大氣、水、土壤環(huán)境質量指標完成進度情況進行跟蹤監(jiān)控，充分利用大數據分析技術，對區(qū)域主要污染物的時空分布特征以可視化方法呈現(xiàn)，生成區(qū)域環(huán)境形勢分析報告；建設四川省環(huán)境保護排污許可證基礎數據管理系統(tǒng)，實現(xiàn)排污許可數據的本地化服務，將環(huán)境統(tǒng)計、總量減排與核算、風險源管理、違法處罰等環(huán)境管理要求全部體現(xiàn)在排污許可證管理中，針對不同排污單位，明確環(huán)境管理的具體要求，實施差別化、精準化管理。

3.2 發(fā)揮信息規(guī)模效應，實現(xiàn)用數據決策

以環(huán)境數據服務管理平臺對環(huán)境質量狀況、污染源相關數據匯總及統(tǒng)計為基礎，利用重點排污企業(yè)地理位置、典型污染物排放量和達標率、區(qū)域環(huán)境容量、全省全年環(huán)境保護工作預期目標達成進度等信息，構建大數據分析模型，評估全省環(huán)境質量演變趨勢。通過精確了解新建項目相互關聯(lián)的自然、經濟、社會等信息，做到快速查找定位和精細模擬分析，實現(xiàn)建設項目智能審批、綠色發(fā)展水平評估和優(yōu)化行業(yè)布局，支撐戰(zhàn)略環(huán)評和規(guī)劃環(huán)評的科學決策。此外，將環(huán)境大數據與航拍、動態(tài)三維視圖等先進技術相結合，為解決生態(tài)系統(tǒng)功能區(qū)劃、生物多樣性保護、氣候變化影響等一系列重大生態(tài)環(huán)境課題研究提供依據。

3.3 暢通公眾服務渠道，實現(xiàn)用數據說話

近年來實踐表明，環(huán)境糾紛和環(huán)境矛盾產生的主要原因是群眾與政府之間存在信息不對稱，需要充分運用大數據技術實現(xiàn)12369環(huán)保熱線、廳長信箱、網上舉報，以及微信、微博等不同來源、圖文并茂的民眾信息接入，通過數據分揀、清洗、挖掘，清晰事項處理責任范圍，縮短信息反饋周期，同時也可幫助環(huán)保部門了解公眾需求，進而為公眾提供差異化和精細化的環(huán)境信息服務，滿足公眾日益增長的知情權、表達權和監(jiān)督權，提升管理效能和環(huán)境保護部門公信力。

3.4 打破傳統(tǒng)思維模式，實現(xiàn)用數據創(chuàng)新

利用大數據技術全過程、全方位的綜合數據服務能力，以能值分析、生態(tài)足跡、生態(tài)系統(tǒng)服務價值等生態(tài)經濟領域衡量理論為基礎，采用數值模擬研究、灰色關聯(lián)度分析、系統(tǒng)動力學模型等多種研究方法，整合污染源的行業(yè)類型、產品結構、生產工藝及其污染物排放數據，以經濟發(fā)展指標GDP和環(huán)境污染指標廢氣、廢水和固廢排放量為參考序列，以產業(yè)發(fā)展經濟數據為比較序列建立指標體系，對區(qū)域經濟與環(huán)境污染狀況進行定量評價，提出促進產業(yè)結構調整的發(fā)展方向以及提高區(qū)域經濟發(fā)展質量和效益的對策措施。

4 結論與展望

大數據技術的不斷發(fā)展不僅有利于對監(jiān)測數據進行更廣泛、更深入地分析，改變環(huán)保管理模式，使環(huán)境管理者在更高的時空維度上把控環(huán)境狀況，還有利于促使環(huán)境信息透明與公開，提高公眾知情權與參與感。然而環(huán)境信息化建設是一項綜合性、長期性工作，大數據的精髓不單單在于數據的收集和數量，更在于對數據的挖掘和創(chuàng)新應用。四川省環(huán)境信息化已深刻地意識到抓住大數據發(fā)展機遇，建立生態(tài)環(huán)境數據集成共享機制、加大大數據技術應用力度、打造大數據發(fā)展創(chuàng)新生態(tài)體系是盡早實現(xiàn)環(huán)境治理能力和治理體系現(xiàn)代化的加速器。對內要加快實現(xiàn)數據集中儲存共享、業(yè)務信息流轉協(xié)同，對外實現(xiàn)與工商、國土、水利、交通運輸、農業(yè)等部門信息有效集成。同時不斷促進業(yè)務系統(tǒng)應用與環(huán)境數據資源中心協(xié)同發(fā)展，優(yōu)先在環(huán)境影響評價、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境應急等業(yè)務方面開展大數據實踐。鼓勵高等院校、科研院所、重點企業(yè)研究院聯(lián)合創(chuàng)建環(huán)境大數據工程實驗室、企業(yè)技術中心等，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境大數據高速匯聚、深化應用與融合創(chuàng)新，為提高全省環(huán)境信息化整體水平打下堅實基礎。

[1] 國務院關于印發(fā)促進大數據發(fā)展行動綱要的通知(國發(fā)〔2015〕50號)[Z].2015.

[2] 環(huán)境保護部辦公廳關于印發(fā)《生態(tài)環(huán)境大數據建設總體方案》的通知(環(huán)辦廳〔2016〕23號)[Z].2015.

[3] 高文彬.大數據在固體廢物管理中的應用[J].科技與創(chuàng)新,2017,(4):111-113.

[4] 常 杪,馮 雁,郭培坤,等.環(huán)境大數據概念、特征及在環(huán)境管理中的應用[J].中國環(huán)境管理,2015,(6):26-30.

[5] 曹 騮，吳修文.基于大數據平臺的PM2.5監(jiān)測預警系統(tǒng)研究[J].互聯(lián)網天地,2015,(4):74-79.

[6] 趙苗苗,趙師成,張麗云,等.大數據在生態(tài)環(huán)境領域的應用進展與展望[J].應用生態(tài)學報,2017,28(5):1727-1734.

[7] 王紅梅,鄭丙輝,席春青,等.“互聯(lián)網+”時代的環(huán)境風險評估探討[J].中國環(huán)境管理,2016,(4):65-70.