薛玉娟

摘? ?要：隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入應(yīng)用，環(huán)保監(jiān)測(cè)方面也逐漸開始使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，針對(duì)大氣污染的現(xiàn)狀，結(jié)合科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，本文以大數(shù)據(jù)技術(shù)為研究背景，通過現(xiàn)代化的科技手段，對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為建立一種成本較低、系統(tǒng)配置靈活、可靠性更高的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè);設(shè)計(jì)思想

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)將會(huì)成為21世紀(jì)最大的力量之源。目前，大數(shù)據(jù)已成為我國(guó)的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，正在朝著全球生產(chǎn)、流通、分配及消費(fèi)和各個(gè)環(huán)節(jié)全面滲透。

1? ? 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述

1.1? 大數(shù)據(jù)的概念

早在20世紀(jì)90年代，“大數(shù)據(jù)”的概念便出現(xiàn)了，只是人們并沒有給予太多的關(guān)注，再加上當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)還沒有大面積普及，所以大數(shù)據(jù)在當(dāng)時(shí)并沒有特別重大的意義。直到2011年有一家叫麥肯錫的美國(guó)咨詢公司發(fā)布了一篇關(guān)于“大數(shù)據(jù)”的報(bào)告，“大數(shù)據(jù)”才被人們熟知。至此，人們開始對(duì)“大數(shù)據(jù)”進(jìn)行研究，意識(shí)到“大數(shù)據(jù)”的重要性，才意識(shí)到“大數(shù)據(jù)”的價(jià)值和意義。

關(guān)于“大數(shù)據(jù)”的定義眾說紛云，有的科研機(jī)構(gòu)給大數(shù)據(jù)下的定義是：大數(shù)據(jù)就是一個(gè)龐大的信息庫(kù)，這個(gè)信息庫(kù)增長(zhǎng)速度非?？?，信息的內(nèi)容也是多元化的，對(duì)些龐大的信息進(jìn)行研究分析可以獲取非常重要的資訊，從而有助于公司或企業(yè)作出更有利的決策指導(dǎo)。而麥肯錫咨詢公司則認(rèn)為：大數(shù)據(jù)就是在一定時(shí)間內(nèi)使用過去的信息處理工具無(wú)法完成的數(shù)據(jù)的集合。不管是給“大數(shù)據(jù)”作出何種定義，對(duì)人們來說，其表現(xiàn)的功能是一樣的，都可以用3個(gè)層次來給予描述，如圖1所示。

1.2? 大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍

大數(shù)據(jù)本身只是一大堆的數(shù)據(jù)，只有對(duì)這些巨大的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，才能讓大數(shù)據(jù)體現(xiàn)它的巨大功效。大數(shù)據(jù)可以毫不夸張地比喻成網(wǎng)絡(luò)的新石油，數(shù)字世界的新幣種。一此大型網(wǎng)絡(luò)公司已經(jīng)將大數(shù)據(jù)應(yīng)用得非常成熟，比如亞馬遜公司，通過對(duì)大數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，可以非常有針對(duì)性地客戶推薦客戶需要的書籍，當(dāng)然這些其實(shí)通過收集客戶搜索的關(guān)鍵詞歷史記錄和客戶購(gòu)買產(chǎn)品的歷史記錄來實(shí)現(xiàn)的。其實(shí)，我們國(guó)內(nèi)的淘寶、京東在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面做得也是比較成熟的，特別是淘寶網(wǎng)，當(dāng)我們打開淘寶網(wǎng)的時(shí)候就會(huì)彈出給我們推薦一些我們可能需要的產(chǎn)品，這些推薦的產(chǎn)品正是通過收集我們?cè)谔詫毦W(wǎng)上的搜索關(guān)鍵詞以及曾經(jīng)的購(gòu)物歷史記錄，來選擇的推薦產(chǎn)品，這就是典型的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，當(dāng)然我們的個(gè)人信息及隱私也因此而暴露給商家，如果商家不能給我們做好安全保密工作，將會(huì)給我的生活帶來非常巨大的麻煩。當(dāng)然，這些只是大數(shù)據(jù)在電商企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用，除此以外，大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。

2? ? 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一個(gè)完整的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，需要提前對(duì)其功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

由圖2我們可以看出，這個(gè)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要分為3個(gè)業(yè)務(wù)拓?fù)淠K，一個(gè)是環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要是由軟件組成;一個(gè)是通信系統(tǒng)，主要完成數(shù)據(jù)之間的相互溝通和交流，主要是由通信硬件組成，另一個(gè)是硬件采集系統(tǒng)，主要完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的收集工作，主要是由相關(guān)的監(jiān)測(cè)站提供的監(jiān)測(cè)硬件組成。

2.1? 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求分析

為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要具備以下幾個(gè)模塊，如圖3所示。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能模塊需求，我們可以分析出在數(shù)據(jù)通信方面的需求分析，比如數(shù)據(jù)的通信流程及通信過程中的安全問題以及數(shù)據(jù)訪問的安全問題等都是需要提前進(jìn)行需求分析的。另外數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也需要進(jìn)行詳細(xì)的需求分析，比如隨著時(shí)間的推移，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)越來越多。如何保存這些數(shù)據(jù)是我們必須要考慮的問題，另外，在保存過程中還得注意數(shù)據(jù)的安全性及是否存在其他無(wú)法估計(jì)到的問題。所以，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)一定要具備很高的穩(wěn)定性和可靠性，否則一定會(huì)影響到整個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)的分析需求也是非常重要的，我們正是依靠數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來判斷環(huán)境是否受到了污染。

2.2? 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示，由兩部分組成，一部分是應(yīng)用子系統(tǒng)，另一部分是數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)，各自實(shí)現(xiàn)自己要完成的任務(wù)。

一套完整的系統(tǒng)必須至少包括兩個(gè)方面：一個(gè)是應(yīng)用方面，一個(gè)是數(shù)據(jù)方面。本研究提到的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正是由這兩個(gè)部分組成的，其中應(yīng)用方面即應(yīng)用子系統(tǒng)，主要是由數(shù)據(jù)應(yīng)用層來完成的。而另一方面數(shù)據(jù)方面則是由數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)來完成的。其中在數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)中，又包括多個(gè)層次組成，位于最上層的是數(shù)據(jù)訪問層，這一層主要涉及用戶的訪問安全問題，比如用戶的登錄名和密碼設(shè)置的問題。第二層是混合存儲(chǔ)層，這一層主要用于對(duì)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，在這一層主要涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全問題，比如數(shù)據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)的安全問題。第三層是數(shù)據(jù)預(yù)處理層，在這一層主要是針對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，從而將一些無(wú)用的數(shù)據(jù)直接排除掉。第四層是源數(shù)據(jù)文件的儲(chǔ)存層，在這一層存放著最原始的源數(shù)據(jù)，需要考慮到有足夠的存儲(chǔ)空間。最下面一層是數(shù)據(jù)通信層，在這一層主要是通信介質(zhì)在工作，要保證數(shù)據(jù)通信的安全性和完整性。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想呼之欲出，本研究對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，還需要大量的時(shí)間和精力來對(duì)這個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行深入的研究，爭(zhēng)取開發(fā)出來一套適合目前形勢(shì)的環(huán)境監(jiān)測(cè)軟件，為環(huán)境保護(hù)提供較有力的數(shù)據(jù)分析和指導(dǎo)作用。

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