杜雪媛

(汕頭市生態(tài)環(huán)境澄海監(jiān)測站，廣東 汕頭 515000)

1 引言

大數(shù)據(jù)是信息化時代的必然產(chǎn)物，從宏觀角度來看大數(shù)據(jù)是依靠當今迅速發(fā)展的信息技術，對海量數(shù)據(jù)流進行實時收集、處理、分析，并根據(jù)分析結果構造數(shù)據(jù)模型來預測事情發(fā)展的趨勢。從微觀而言，大數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)源廣、數(shù)據(jù)變化迅速、數(shù)據(jù)相關度分散的一種數(shù)據(jù)群[1]。自2016年以來，廣東省先后發(fā)布了《廣東省環(huán)境大數(shù)據(jù)與“互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)?！睉媒ㄔO方案》《廣東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設實施方案》等政策，建成了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)中心等互聯(lián)互通、集成共享的各類生態(tài)環(huán)境資源平臺[2]。

2 大數(shù)據(jù)技術在生態(tài)環(huán)境保護中的應用

大數(shù)據(jù)和生態(tài)環(huán)境保護的結合是國家大數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢[3]。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設總體方案》表明，大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境保護中主要有3個方面的應用，即大數(shù)據(jù)監(jiān)管、大數(shù)據(jù)決策、大數(shù)據(jù)服務[4]。

2.1 大數(shù)據(jù)技術在生態(tài)環(huán)境領域的監(jiān)管

大數(shù)據(jù)的監(jiān)管就是以環(huán)境管理精準化為目標，通過大數(shù)據(jù)將衛(wèi)星遙感、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)鏈接起來，并通過多元數(shù)據(jù)分析挖掘技術，實現(xiàn)對水、氣、土的實時、精準監(jiān)控，從而為環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法提供技術支撐。以大氣監(jiān)測為例，在涉氣企業(yè)的排氣口、上下風口等位置安裝VOCs氣體檢測傳感器，通過大數(shù)據(jù)平臺將所有檢測器連接起來即可形成VOCs實時檢測網(wǎng)絡。同時將企業(yè)的廢氣處置機器的運轉情況和處置臺賬進行在線監(jiān)控[5]。將所有數(shù)據(jù)納入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測平臺，并根據(jù)企業(yè)環(huán)評和地域環(huán)境保護政策設置預警線，構建大數(shù)據(jù)監(jiān)控體系，實現(xiàn)對空氣污染的實施監(jiān)督。

2.2 大數(shù)據(jù)構建生態(tài)環(huán)境風險預警和智能決策體系

過去環(huán)境保護的決策往往依托某一片面數(shù)據(jù)，在面對復雜的環(huán)保問題或突發(fā)性事件時，往往無法做到及時且準確的決策。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可隨時挖掘、處理海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，并通過回歸分析和模糊計算等多種手段對環(huán)境變化進行預測，開展環(huán)境風險因子評價、環(huán)境風險等級和范圍的劃分，加強生態(tài)環(huán)境預警系統(tǒng)的實效性。根據(jù)生態(tài)環(huán)境預警系統(tǒng)收集可能發(fā)生的生態(tài)風險，結合社會效益和經(jīng)濟效益最大化的思路，建設智能決策體系，同時依據(jù)大數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)進行機器學習，不斷完善升級智能決策體系[6]。

2.3 大數(shù)據(jù)技術在生態(tài)環(huán)境領域的服務

大數(shù)據(jù)技術在生態(tài)環(huán)境領域的服務包括三方面，分別面向群眾[7]、企業(yè)和主管部門。以排污許可平臺為例：2019年8月生態(tài)環(huán)境部對《排污許可管理辦法(試行)2018》進行了修改，要求生態(tài)環(huán)境部建設負責建設、運行、維護、管理全國排污許可證管理信息平臺。 通過利用大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)對環(huán)境容量的估算、具體污染物承載力評估、企業(yè)生產(chǎn)排放數(shù)據(jù)收集處理等功能，形成了排污許可的監(jiān)、控、管體系；同時利用界面設計實現(xiàn)人機交互，將整個流程和具體數(shù)據(jù)分別呈現(xiàn)給了公眾、排污單位和各級環(huán)保部門，實現(xiàn)了簡政放權，便于企業(yè)申報、政府管理和群眾監(jiān)督[8，9]。平臺共分為公開端、企業(yè)端和管理端三大板塊，具體架構如圖1所示。

圖1 全國排污許可證管理信息平臺架構

3 大數(shù)據(jù)技術在生態(tài)環(huán)境保護中的價值分析

大數(shù)據(jù)在生態(tài)保護中的應用多種多樣，包括大氣、水和土壤的檢測數(shù)據(jù)、生物多樣性變化的數(shù)據(jù)、企業(yè)提交污染處置數(shù)據(jù)等，涉及到了生態(tài)環(huán)境保護與檢測的各個方面，對保護環(huán)境質量而言，價值重大[10]。

3.1 提升效率和反應速率

生態(tài)環(huán)境保護是一個非常復雜的概念，涉及到多地域、流域，往往需要處理大量數(shù)據(jù)才可以準確判斷某地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況，且對從業(yè)人員的個人素質要求較高，耗費人力物力，占據(jù)了相關工作人員的大量時間。利用數(shù)據(jù)關聯(lián)分析技術將衛(wèi)星遙感、地面監(jiān)測站、地理信息系統(tǒng)、水文水質檢測系統(tǒng)等檢測手段結合起來，可以更為實時、準確、廣域的收集數(shù)據(jù)，同時根據(jù)建立人工智能模型，及時檢測預警信息、鎖定異常行為，為智能化解決方案提供數(shù)據(jù)支撐[11]。

3.2 打造新型生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系

大數(shù)據(jù)技術的廣泛應用，也正在革新著傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境檢測手段，形成更為便捷、科學的檢測體系。如以前檢測PM2.5時通常采用貝塔射線監(jiān)測儀等高端設備，價格昂貴導致使用較少，檢測區(qū)域也較少?，F(xiàn)在以大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡平臺為基礎，使用光散射法檢測設備，可構建范圍更廣且更經(jīng)濟的檢測模式。

3.3 打通數(shù)據(jù)孤島，形成統(tǒng)一開放的平臺

數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)內部由于應用場景和屬性可分為狀態(tài)數(shù)據(jù)(生態(tài)環(huán)境質量監(jiān)控數(shù)據(jù))和行為數(shù)據(jù)(發(fā)展規(guī)劃、生態(tài)承載力、城市和農(nóng)業(yè)面源數(shù)據(jù)等)，在外部存著不同行業(yè)的數(shù)據(jù)，形成了一個個的數(shù)據(jù)孤島[12]。 隨著大數(shù)據(jù)與環(huán)境保護進一步融合，無論是在內部環(huán)境保護各部門之間，還是在外部環(huán)保主管部門與其他部門之間的數(shù)據(jù)通道也逐步開始破冰，數(shù)據(jù)孤島也漸漸被打通。

3.4 簡政放權優(yōu)化服務，紓解企業(yè)壓力，提高公民參與度

大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)技術的結合，構造線上申報、監(jiān)督、審查、信息公示為一體在線管理平臺，將各平臺數(shù)據(jù)融合，打造精簡的企業(yè)服務系統(tǒng)，減輕企業(yè)壓力，充分釋放市場活力。同時系統(tǒng)還將實時展示重點區(qū)域環(huán)境質量狀況，披露企業(yè)的環(huán)境影響評價等數(shù)據(jù)，提高公民的環(huán)保意識和參與熱情，加強民眾監(jiān)督[13]。

4 大數(shù)據(jù)技術在生態(tài)環(huán)境保護中的應用難點及建議

4.1 優(yōu)化原始數(shù)據(jù)處理方法，制定嚴格的數(shù)據(jù)審查制度，保證數(shù)據(jù)真實性

在數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫之前，有些檢測設備并未統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)，或底層數(shù)據(jù)冗雜，需要由基層網(wǎng)格員對數(shù)據(jù)進行手動記錄、矯正、修改并上傳，這加重了基層網(wǎng)格員的工作負擔，也使得外部因素對原始數(shù)據(jù)的干預較大，一定程度上影響的數(shù)據(jù)的真實性[14]。因此需要優(yōu)化原始數(shù)據(jù)處理方法，制定嚴格的數(shù)據(jù)審查制度，提高數(shù)據(jù)的透明度和可溯性，確保數(shù)據(jù)的真實性。

4.2 整合內部眾多數(shù)據(jù)庫，打通數(shù)據(jù)壁壘

目前大多省市已經(jīng)建立了自己的檢測監(jiān)督平臺，水、土壤、大氣等各個部門也有自己的監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，但數(shù)據(jù)庫眾多、數(shù)據(jù)來源單一，且存在統(tǒng)計口徑不一的現(xiàn)象。而生態(tài)環(huán)境污染物防治是一項立體而復雜的工程，水、大氣、土壤多重介質交叉復合，因此要建立數(shù)據(jù)共享的體制機制，要整合眾多數(shù)據(jù)庫，打通數(shù)據(jù)壁壘，將各個部門的數(shù)據(jù)庫整合起來，構建涵蓋包含生態(tài)環(huán)境規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境質量、生態(tài)環(huán)境底線、生態(tài)環(huán)境管理的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫[15，16]。 實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、區(qū)域統(tǒng)籌，將水、土、氣綜合管理的大生態(tài)戰(zhàn)略，大生態(tài)戰(zhàn)略結構框架如圖2所示。

圖2 大生態(tài)戰(zhàn)略結構框架

4.3 鏈接不同行政部門，構建大生態(tài)環(huán)境保護體系

生態(tài)環(huán)境的治理需要各部門協(xié)同合作。目前生態(tài)環(huán)境相關部門內部程序精簡，數(shù)據(jù)打通已經(jīng)在逐步推進，但與其他部門的銜接仍存在一些問題，例如環(huán)評審批之前需要自然資源局土地審批、當?shù)匕l(fā)改委備案、規(guī)劃許可等流程，環(huán)保部門與其他部門之間的銜接度不高，導致了整個流程繁瑣，運行困難[17]。因此，生態(tài)環(huán)境部門應繼續(xù)以“大數(shù)據(jù)”為主要把手，借著“放、管、服”深化改革打通不同部門之間鏈接的渠道，將涉及生態(tài)環(huán)境的數(shù)據(jù)整合在一個體系中，實現(xiàn)跨部門、跨地域及跨流域的綜合處理。

4.4 改革公眾參與體系，引入公眾參與平臺

隨著大數(shù)據(jù)技術在生態(tài)環(huán)境保護中的實施應用，公眾參與的體制、機制正在逐漸打通，公眾參與的渠道也逐漸擴展。但與國外發(fā)達國家相比，我國公眾參與度還遠遠不夠。另外由于當?shù)卣男畔⒐_機制不完善，導致公眾很難了解生態(tài)環(huán)境項目相關程序(如環(huán)評)等的制作和驗收的具體情況，對于污染防治的要求也一知半解，這打擊了公眾參與的熱情，弱化了群眾監(jiān)督的作用。

4.5 打造數(shù)據(jù)預警體系和生態(tài)環(huán)境專家?guī)?/h3>

當前生態(tài)環(huán)境預警體系已漸成規(guī)模，但環(huán)境風險防控和突發(fā)環(huán)境事件的應急處理的任務仍然艱巨。各省市應依據(jù)當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境面臨的問題和可能出現(xiàn)的風險，構建數(shù)據(jù)監(jiān)控檢測模型，實施防范可能出現(xiàn)的突發(fā)事件，同時完善信息預警和通報系統(tǒng)，并將環(huán)境應急預案與大數(shù)據(jù)相結合，盡可能地把突發(fā)應急事件撲滅在發(fā)生的初期。

4.6 制定環(huán)保行業(yè)數(shù)據(jù)安全治理策略

大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境領域應用如火如荼，海量數(shù)據(jù)不斷涌入，對我國的環(huán)保事業(yè)做出了巨大的貢獻，但同時也帶來一些隱患。相關部門應當注重數(shù)據(jù)資產(chǎn)的梳理，建設專業(yè)團隊對數(shù)據(jù)安全風險進行評估，識別軟件運行中的安全隱患。此外，實行數(shù)據(jù)分級策略，對不同保密等級的數(shù)據(jù)分別進行不同的數(shù)據(jù)安全合規(guī)判定，提高數(shù)據(jù)庫的防滲透能力，降低黑客入侵風險。

5 結論與展望

2020年10月29日在第十九屆中央委員會第五次全體會議上通過的《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》文件強調要著重推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等同各產(chǎn)業(yè)的深度融合，建立數(shù)據(jù)資源產(chǎn)權、安全保護等的基礎制度和標準，同時要持續(xù)改善環(huán)境質量，建立陸海統(tǒng)籌的生態(tài)環(huán)境治理制度，加強事中監(jiān)管和事后監(jiān)管[18]。李克強總理在2021年3月的政府工作報告中提到“利用金融科技和大數(shù)據(jù)降低服務成本”“把有效監(jiān)管作為簡政放權的必要保障，全面落實監(jiān)管責任”。這也意味著生態(tài)環(huán)境保護與大數(shù)據(jù)的融合將進一步加深，環(huán)境治理的數(shù)字化轉型將全面推進?？梢云诖h(huán)保與大數(shù)據(jù)能夠在更多場景結合，打破傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)壁壘，維護國家生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。