鄭國軍

（定西市生態(tài)環(huán)境局安定分局，甘肅 定西 743000）

為了能夠更好的適應智慧城市以及環(huán)境保護工作的實際需求，利用數(shù)字化技術對環(huán)境信息進行全體把控，對現(xiàn)有的環(huán)境信息數(shù)據(jù)進行采集和評價，在結合信息化技術和數(shù)字化技術，獲得更加真實全面的環(huán)境信息。智慧環(huán)保就是對環(huán)境保護的重要方式，將數(shù)據(jù)技術和環(huán)保技術進行有機結合，確保在大數(shù)據(jù)背景下能夠對城市生態(tài)環(huán)境進行有效的保護。利用大數(shù)據(jù)技術是解決智慧環(huán)保問題的有效途徑，而數(shù)字環(huán)保也是智能環(huán)保中的重要組成部分，是智慧環(huán)保發(fā)展過程中的重要階段。基于此，在本文中就針對大數(shù)據(jù)背景下智慧環(huán)保系統(tǒng)的建設進行探討和分析。

1 智慧環(huán)保的內涵分析

所謂的智慧環(huán)保就是利用互聯(lián)網技術以物聯(lián)網技術為基礎，利用大數(shù)據(jù)、云計算等先進的技術手段，來提高城市環(huán)境監(jiān)測水平，促進環(huán)境保護工作的順利開展，進一步提高環(huán)境治理效率。也就是說，在城市環(huán)境保護中使用智慧環(huán)保是對現(xiàn)有傳統(tǒng)環(huán)境保護工作方式的創(chuàng)新，對于智慧環(huán)保來說，數(shù)字環(huán)保是其基礎內容。與傳統(tǒng)的環(huán)境保護工作相比，智慧環(huán)保引進了數(shù)字化實時監(jiān)控系統(tǒng)，在借助先進的網絡技術，將獲得的數(shù)據(jù)實時上傳進行共享，這一工作主要是圍繞數(shù)據(jù)傳輸來開展的。通過對各項信息進行實時共享和傳輸，能夠有效節(jié)約生態(tài)環(huán)境部門人員監(jiān)控所消耗的人力成本，在借助實時監(jiān)控技術的優(yōu)勢，對于潛在的違規(guī)排放企業(yè)起到有效的警醒和震懾作用。另外，對于智慧環(huán)保來說，選擇科學的治理方式是保證智慧環(huán)保順利推進的前提。以數(shù)據(jù)傳輸為基準，促使智慧環(huán)保能夠在城市的各個角落以及各個區(qū)位利用傳感器，搜集相關的數(shù)據(jù)，再借助大數(shù)據(jù)技術，對于獲得的信息進行全面的處理和分析。在此基礎上，通過對收集到的信息進行可靠的分析，能夠對傳統(tǒng)的環(huán)境保護措施進行相應的調整，在這一過程中需要對傳統(tǒng)環(huán)境治理措施進行不斷的創(chuàng)新和完善。利用大數(shù)據(jù)技術可以將原本獨立的環(huán)境保護措施進行有機結合，同時環(huán)境治理措施也能夠充分利用信息的整合，而實現(xiàn)不同部門之間的聯(lián)動，從而提高城市環(huán)境治理水平[1]。

2 大數(shù)據(jù)在智慧環(huán)保體系中應用的意義

2.1 保障生態(tài)環(huán)境監(jiān)管

就目前我國城市環(huán)境保護工作來說，環(huán)境監(jiān)測存在一定的薄弱性，很難滿足現(xiàn)階段我國環(huán)境保護工作的實際需求。根據(jù)相關統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，近幾年來環(huán)境保護方面出現(xiàn)的違法行為逐漸減少，但是其多發(fā)事態(tài)也沒有得到有效的控制以及轉變，所以這也會在一定程度上，加大環(huán)境治理以及環(huán)境監(jiān)測工作的難度。將大數(shù)據(jù)技術應用到智慧環(huán)保監(jiān)管體系中，能夠有效提高環(huán)境，保護工作效率，切實提高環(huán)境監(jiān)管的力度，同時還能夠進一步提高各個監(jiān)管系統(tǒng)的協(xié)同性，從根本上提高環(huán)境保護效果。

2.2 提升執(zhí)法的現(xiàn)代化程度

大數(shù)據(jù)是現(xiàn)代執(zhí)法體系建設的關鍵，在大數(shù)據(jù)技術的支持下，能夠保證環(huán)境治理工作中，非現(xiàn)場監(jiān)管工作的順利開展，還可以對危險源進行實時自動化的監(jiān)管，切實提高環(huán)境問題的監(jiān)管力度。通過在線監(jiān)控技術、衛(wèi)星遙感技術以及無人機等先進的技術手段，能夠對環(huán)境問題進行實施監(jiān)測，再結合人工智能和大數(shù)據(jù)技術的應用優(yōu)勢，從根本上提高環(huán)境，保護執(zhí)法工作的現(xiàn)代化程度，從而提高環(huán)境治理工作的高效性和時效性[2]。

2.3 提高環(huán)境監(jiān)測的精準性

要想從根本上提高環(huán)境治理效率，離不開環(huán)境監(jiān)測的支持，而環(huán)境監(jiān)測工作具備一定的復雜性和綜合性要求。相關工作人員嚴格落實數(shù)據(jù)分析以及采樣監(jiān)測等各項工作，同時還應該對環(huán)境的變化狀況進行實時關注，立即上報，對于潛在的危險源進行及時排查，確保環(huán)境治理方案的順利落實，同時還應該對治理方案落實的效果進行實時監(jiān)督利用。大數(shù)據(jù)技術能夠號召各個單位積極的參與到環(huán)境治理過程中，從根本上提高環(huán)境治理工作的效率。此外，利用大數(shù)據(jù)技術，還能夠對環(huán)境變化狀況以及自然災害等進行各科學的預測，保證環(huán)境治理方案的超前性。

2.4 提升環(huán)境治理方式的先進性

環(huán)境保護工作中，傳統(tǒng)的治理方式已經很難滿足當代社會環(huán)境，治理工作的實際需求，主要是由于傳統(tǒng)的治理方式存在一定程度的落后性。而目前我國所面臨的環(huán)境問題難度越來越大，所以使用傳統(tǒng)的治理措施很難達到理想的效果，利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術，能夠有效提高現(xiàn)階段環(huán)境治理的科學性和先進性，為環(huán)境治理工作提供可靠的指導意見，從而保證環(huán)境治理中存在的問題得到有效的解決，從根本上提高城市環(huán)境保護效率。

3 構建智慧環(huán)保體系構架

3.1 感知層

智慧環(huán)保體系建設過程中，感知層是其中的基礎環(huán)節(jié)，同時也是整個保證層中非常關鍵的一個環(huán)節(jié)。首先，根據(jù)自上而下的順序，建設智慧環(huán)保系統(tǒng)的感知層領導人員，也需要對感知層進行科學的規(guī)劃，做到統(tǒng)籌兼顧，防止出現(xiàn)跨區(qū)域的環(huán)境問題。第二，各級政府部門也應該根據(jù)自身掌握的資源狀況，進行科學的頂層設計。第三，為了能夠有效提高公眾的環(huán)保意識，可以充分利用移動終端，幫助廣大人民群眾及時了解生態(tài)環(huán)境保護的各種問題。總而言之，通過科學的頂層設計，能夠對現(xiàn)有的資源進行有效的整合，及時添加新型的感知裝置，在利用公共移動終端設備形成天控監(jiān)管系統(tǒng)，對于各種環(huán)境問題進行全方位實時監(jiān)測，確保能夠獲得第一手的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)[3]。

3.2 網絡層

在智慧環(huán)保系統(tǒng)中，網絡層起到了樞紐的作用，主要負責從感知層獲得的相關數(shù)據(jù)影像以及信息上傳到操作平臺，然后將這些珍貴的資料發(fā)送給各大終端設備。在建設網絡層的時候，需要結合現(xiàn)有的寬帶網絡、無線網絡以及通信樞紐進一步拓寬環(huán)境監(jiān)管中的覆蓋面積，不論是人煙稀少的原始森林還是大城市，都必須嚴格按照相關的標準覆蓋網絡，這樣才能夠便于各項信息的傳輸，及時收集到環(huán)境數(shù)據(jù)。同時，也應該進一步加快移動APP的研發(fā)速度，這樣就能夠方便人民群眾對于上傳到的各種環(huán)境問題進行實時監(jiān)管。最后，在建設網絡層的時候，還應該對于網絡信息安全、個人隱私等問題加大關注力度?？偠灾?，通過對現(xiàn)有的資源進行不斷的整合，進一步拓寬網絡的覆蓋面積，提高公眾的參與度，從而建設成全面覆蓋的網絡系統(tǒng)。

3.3 應用層

首先，建設應用層需要確保具備大型的數(shù)據(jù)中心，為相關數(shù)據(jù)信息的存儲和共享提供便利，然后還應該確定好相應的門戶網站以及APP軟件，為相關工作人員查找信息提供便利，同時還能夠為各個企事業(yè)單位辦理環(huán)境保護相關的審批備案提供便利。第二，在應用層中，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；蛘呓咏鼧O限值時，就可以及時跟蹤危險源，這樣就能夠及時找到危險源的準確位置以及單元，并且發(fā)出相應的警告。一旦超過極限值時，就能夠第一時間報警，提醒相關企業(yè)以及部門針對這一問題進行有效的監(jiān)管。另外，還可以對不同的數(shù)據(jù)，設置不同的安全等級，以此來保證智慧環(huán)保系統(tǒng)的信息安全建立，不定期檢查制度也能夠對智慧環(huán)保系統(tǒng)進行突擊檢查。第三，智慧環(huán)保系統(tǒng)的應用層，還能夠為管理層的獎懲決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持，根據(jù)不同的環(huán)境條件，制定出切實有效的風險應急預案[4]。

3.4 感知層

智慧環(huán)保系統(tǒng)的建設必須要從全局出發(fā)，建立與全國統(tǒng)一標準化的硬件感知層，以保護環(huán)境為核心要素，建立各個城市為主體的綜合性跨網絡的監(jiān)管系統(tǒng)，確保環(huán)境保護方面的各項信息數(shù)據(jù)能夠得到最大化的利用。此外，還應該根據(jù)不同城市的實際生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，選擇出最佳的硬件檢測設備，將其安裝在相應的設備上。舉例來說，在工業(yè)廠房或者污水處理廠等區(qū)域，一般會聚集大量的污染物，可以將硬件感應裝置安裝在這一類型的區(qū)域，并且在此建設底層硬件感應層，通過對GPS技術進行靈活的應用，就能夠準確的找到城市管理中各個污染源的源頭。另外，對于現(xiàn)有的各項資源進行合理的調動，建立智慧城市環(huán)保體系，人們需要對現(xiàn)有的環(huán)境保護資源進行科學的利用，建立硬件感應層，確保智慧環(huán)保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，進一步降低環(huán)境保護中的成本投入。最后，建設信息反饋和外感知系統(tǒng)。近幾年來，社會各界對于環(huán)境保護問題的關注度越來越高，為了能夠有效提高智慧環(huán)保系統(tǒng)的運行效率，必須建立切實有效的信息反饋機制，適當?shù)姆艑挼讓佑布兄獙拥臋嘞?。舉例來說，城市內的居民也可以使用移動硬件設備，將實際生活中發(fā)現(xiàn)的環(huán)境污染問題以及監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到環(huán)保系統(tǒng)。

4 智慧環(huán)保建設改進措施

以智慧環(huán)保體系作為依托，有針對性的對城市大氣、水體、土壤等要素進行完善的監(jiān)管。就目前的實際狀況來看，我國智慧環(huán)保系統(tǒng)仍然處于探索階段，由于其在城市治理方面經驗不足，所以需要以人工監(jiān)測管理為主，逐漸轉變傳統(tǒng)的管控模式，建立以互聯(lián)網為主的智慧模式，通過互聯(lián)網進行自動化監(jiān)測提高環(huán)境管理效率[5]。

4.1 構建物聯(lián)網環(huán)境監(jiān)測覆蓋體

城市化建設速度的不斷加快，使城區(qū)面積、工業(yè)活動面積以及人口分布都得到了巨大的改變，如果仍然使用傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測體系，已經很難滿足現(xiàn)階段環(huán)境保護工作的需求。所以，相關部門需要在物聯(lián)網技術的支持下，科學應用流動監(jiān)測站、在線監(jiān)測系統(tǒng)以及固定監(jiān)測站點，建立全覆蓋的環(huán)境監(jiān)測體系，確保污染源和環(huán)境質量能夠得到全面實時的監(jiān)控，以此來獲得最佳真實可靠的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，從根本上提高環(huán)境保護質量。同時，在互聯(lián)網技術的應用下，既是不同類型的監(jiān)測站點以及監(jiān)測設備，其所獲得的信息數(shù)據(jù)資源也能夠進行全面的整合和分析，在保證數(shù)據(jù)精準度的前提下，引導執(zhí)法部門順利開展環(huán)境執(zhí)法工作。舉例來說，可以使用云計算技術建立數(shù)據(jù)資源庫，并且組建專業(yè)的運營團隊，充分發(fā)揮互聯(lián)網環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應用優(yōu)勢。

4.2 完善生態(tài)環(huán)境管理內容

從專業(yè)角度來看，環(huán)境保護部門應根據(jù)城市環(huán)境問題實際現(xiàn)狀，建立起專業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)。業(yè)務應用系統(tǒng)主要包含環(huán)境保護管理體系、信息統(tǒng)計系統(tǒng)、排污收費系統(tǒng)、生物多樣性管理系統(tǒng)、污染源管理系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感設備以及空氣質量預報系統(tǒng)等等，并且根據(jù)對應的管理系統(tǒng)，建立科學的管理流程，切實提高環(huán)境保護效率。在環(huán)境資源信息開發(fā)整合的前提下，確保能夠在規(guī)定的時間內完成環(huán)境質量公報、年報以及空氣質量日報、水環(huán)境檢測周報等，充分利用信息遙感系統(tǒng)完成工作簡報，從而提高環(huán)境保護的效果，順利達成環(huán)境保護目標。就目前污染管理方式來看，原有的管理方式已經不適用于現(xiàn)代的管理體系，所以也應該建立更加全面更加專業(yè)的管控平臺，根據(jù)大氣水以及生態(tài)資源的實際特點，建立科學的環(huán)境保護目標。為了能夠更好的生態(tài)環(huán)境管理以及決策技術的支持，需要做好以下幾點：首先，充分利用大數(shù)據(jù)技術對現(xiàn)有的環(huán)境信息進行不斷的收集和利用，并且將環(huán)境治理措施與不同的業(yè)務模塊進行有效的整合，對未來的環(huán)境狀況進行提前預測。在大數(shù)據(jù)技術的支持下，進一步提高預測效率，利用人工智能技術，將各種不同的信息數(shù)據(jù)進行全面的整合和分析，及時發(fā)布信息預警更快速的查找到污染源的根源，在利用遙感監(jiān)測設備以及公共反應機制，切實提高環(huán)境管理工作的智能化水平。

4.3 建設大數(shù)據(jù)共享平臺

現(xiàn)如今越來越多的先進設備應用到環(huán)境保護中，在先進的監(jiān)測設備支持下，能夠保證污染源和產品在使用過程中得到更加專業(yè)化的檢測和管理，在這一過程中必將會產生大量的信息數(shù)據(jù)，這樣即便是使用計算機進行分析，也會帶來極大的壓力和挑戰(zhàn)。使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫處理就更難滿足環(huán)境監(jiān)測的實際需求，所以要求通過借助大數(shù)據(jù)平臺構架，包括Storm平臺、spark平臺或者Hadoop平臺，然后，再根據(jù)目前環(huán)境監(jiān)測工作的實際需求以及特點，建立出符合自身實際狀況的大數(shù)據(jù)處理平臺，從根本上提高環(huán)境數(shù)據(jù)處理效率和質量?，F(xiàn)如今，經濟發(fā)展的速度越來越快，人們的環(huán)保意識也得到了極大的提升，對于環(huán)境信息監(jiān)測和管理方面都具備了極強的主動性。所以，相關部門也應該充分利用先進的互聯(lián)網和計算機技術，建立互動式的監(jiān)管平臺或者APP，再通過各種社交平臺，例如微信、微博、公眾號等等，對APP和管理平臺進行針對性的宣傳，引導大眾對管理平臺和APP的相關內容進行關注，切實提高環(huán)境管理的有效性。另外，還應該加大對環(huán)境保護行業(yè)內信息以及活動的定期推送，進一步提高公眾的參與度，加強監(jiān)管部門對于環(huán)境保護工作的執(zhí)法監(jiān)管力度。

4.4 建立分布式環(huán)境傳感器和處置中心

城市發(fā)展過程中建立智慧環(huán)保系統(tǒng)，首先就需要建立一套完善的信息收集和采集系統(tǒng)，也就是分布式傳感器。這一系統(tǒng)主要就是利用互聯(lián)網和信息線路將收集到的信息，及時上傳給生態(tài)環(huán)境部門，在實際應用過程中，這一系統(tǒng)的優(yōu)勢是不受到時間的限制，能夠對各種環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時采集，而且這一系統(tǒng)廣泛分布在城市的各個位置，能夠保證傳感器接收到城市中各項環(huán)境類的信息數(shù)據(jù)。集中處置中心是對城市的環(huán)境問題進行處理的中樞系統(tǒng)，處置中心對于傳感器所收集到的信息進行匯總，并且利用大數(shù)據(jù)技術對信息進行深度分析。通過獲得的相關結果，處置系統(tǒng)就能夠根據(jù)各類信息的實際特點，提前為生態(tài)環(huán)境部門制定的相關應急預案以及解決措施，提供有效的數(shù)據(jù)支持，為環(huán)境保護工作打下良好的基礎。同時也是整個智慧環(huán)保系統(tǒng)運行中的核心內容，能夠為城市環(huán)境保護工作提供更加有針對性更加規(guī)范性的治理方案。此外，利用大數(shù)據(jù)技術制作的治理方案，還能夠有效防止人為決策導致方案不當或者失誤的現(xiàn)象。

5 結語

智慧城市發(fā)展過程中，建立智慧環(huán)保體系是未來發(fā)展的必經之路，智慧環(huán)保能夠充分利用各種信息化技術，例如大數(shù)據(jù)技術、云計算技術、GIS技術等等，對城市中環(huán)境問題的各項數(shù)據(jù)進行深入的研究和分析，從而準確預測未來城市生態(tài)環(huán)境發(fā)展的趨勢，制定出切實有效的環(huán)境保護策略。所以，需要采取正確的智慧環(huán)保體系建設措施，建立起更加直觀更加清晰的構架體系，促使我國環(huán)境保護工作，從數(shù)字環(huán)保向著智慧環(huán)保的方向不斷發(fā)展，為智慧城市的建設打下良好的基礎，從而有效解決城市環(huán)境問題。