在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，人類的生產(chǎn)活動(dòng)給自然界帶來可預(yù)見或不可預(yù)見的后果。生態(tài)環(huán)境的承載力達(dá)到了極限，極端天氣、大氣污染等問題層出不窮，嚴(yán)重影響了人們的日常生活，保護(hù)生態(tài)環(huán)境理念深入人心，生態(tài)環(huán)境問題在世界各大經(jīng)濟(jì)政治會(huì)議上，已經(jīng)從邊緣問題慢慢變成了討論中心。

“十三五”時(shí)期，我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)取得極大的進(jìn)展，在經(jīng)濟(jì)保持中高速增長的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境問題得到有效的解決。“十四五”規(guī)劃《綱要》提出，堅(jiān)持環(huán)境質(zhì)量改善工作，深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，建立健全環(huán)境治理體系，推進(jìn)精準(zhǔn)、科學(xué)、依法、系統(tǒng)治污，協(xié)同推進(jìn)減污降碳，不斷改善空氣、水環(huán)境質(zhì)量，有效管控土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)對“十四五”期間我國生態(tài)環(huán)境治理面臨的挑戰(zhàn)，需要加快生態(tài)環(huán)境科技創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展為生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的精準(zhǔn)、科學(xué)治理提供了新的方向，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對于在傳統(tǒng)研究方法下不易收集、處理與應(yīng)用的環(huán)境數(shù)據(jù)提供新的解決方法。

大數(shù)據(jù)概述

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代開始到來。大數(shù)據(jù)包含了更多的信息，通過對大量數(shù)據(jù)的分析，能夠發(fā)現(xiàn)更多的價(jià)值。因此，越來越多的行業(yè)開始運(yùn)用大數(shù)據(jù)獲取價(jià)值。大數(shù)據(jù)的定義尚未統(tǒng)一，但其5V特點(diǎn)充分展示大數(shù)據(jù)，5V特點(diǎn)即Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價(jià)值密度）、Veracity（真實(shí)性）。大數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析更加成熟，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析工具正處于萌芽和發(fā)展階段。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)越來越成為數(shù)據(jù)的主要部分。對于大數(shù)據(jù)而言，其意義并不僅僅在于“大”，更多的是數(shù)據(jù)的“有用”。在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)的價(jià)值含量比數(shù)量更為重要。在眾多的行業(yè)發(fā)展中，大數(shù)據(jù)慢慢成為了贏得激烈競爭的關(guān)鍵所在。

2018年，生態(tài)環(huán)境部成立，將以往分散的在不同部門的環(huán)境職責(zé)匯聚起來，成為行使生態(tài)和城鄉(xiāng)各類污染排放監(jiān)管與行政執(zhí)法的部門。2016年3月，我國環(huán)保部發(fā)布了《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》，為環(huán)保系統(tǒng)開展生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)提供了強(qiáng)有力的政策支持和技術(shù)框架，這也意味著大數(shù)據(jù)在我國環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用才剛剛起步。

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)是指在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中，運(yùn)用大數(shù)據(jù)理念、技術(shù)和方法，對數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)、趨勢預(yù)測、安全預(yù)警和綜合評估，從而能夠全面掌握、管理生態(tài)破壞/保護(hù)狀態(tài)和環(huán)境污染/治理狀態(tài)。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)屬于大數(shù)據(jù)的組成部分，是生態(tài)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)集，具備大數(shù)據(jù)的5V特征。

從大量性和多樣性來看，現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境問題涉及到更多學(xué)科和領(lǐng)域，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)與海洋學(xué)、氣象科學(xué)等地球科學(xué)緊密關(guān)聯(lián)，同樣與信息科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科聯(lián)系緊密，包含了田林湖草沙等生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)以及了水、土、大氣等方面的生態(tài)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)。

從速度來看，信息技術(shù)的快速發(fā)展，全球衛(wèi)星遙感監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和地面檢測網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，短時(shí)間內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生的巨大的數(shù)據(jù)量。利用生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)技術(shù)可以區(qū)別與傳統(tǒng)分析方法，提高對數(shù)據(jù)快速、實(shí)時(shí)處理的速度。

從數(shù)據(jù)的價(jià)值來看，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)對生態(tài)環(huán)境管理具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)環(huán)境精準(zhǔn)、科學(xué)治理，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)給生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究帶來了新的機(jī)遇與發(fā)展方向。

從真實(shí)性來看，目前多套覆蓋全球的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的精度不斷提高，面對大量數(shù)據(jù)如何找到研究所需數(shù)據(jù)，為了確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)從海量數(shù)據(jù)中去偽存真，獲取真實(shí)數(shù)據(jù)。生態(tài)環(huán)境具有的復(fù)雜性，使得生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)不僅僅限于上述5V特征。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)與其他行業(yè)大數(shù)據(jù)相比，具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更加多元化、部門監(jiān)測分散、數(shù)據(jù)跨越的時(shí)間較長等特點(diǎn)。

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)中葉，國際地球物理年和國際生物學(xué)計(jì)劃為代表的大科學(xué)研究在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域出現(xiàn)了“大數(shù)據(jù)”思想，隨著后續(xù)發(fā)展逐漸成為了收集和存儲(chǔ)大量生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。我國的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)發(fā)展時(shí)點(diǎn)相對較晚，經(jīng)過“十一五”全面建設(shè)和“十二五”轉(zhuǎn)型發(fā)展，環(huán)境管理進(jìn)入信息化新階段，為大數(shù)據(jù)技術(shù)的落地應(yīng)用奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》的實(shí)施，促進(jìn)了我國生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)逐步走上了快速發(fā)展的道路。

在生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測形成國家-省-市-縣四級生態(tài)環(huán)境監(jiān)測組織架構(gòu)，從監(jiān)測管理與技術(shù)機(jī)構(gòu)、監(jiān)測人員等數(shù)據(jù)來看，總體覆蓋所有地級及以上城市和大部分區(qū)縣。在生態(tài)環(huán)境檢測建設(shè)的過程推動(dòng)落實(shí)排污單位污染源自行監(jiān)測主體責(zé)任，重點(diǎn)排污單位與國家平臺聯(lián)網(wǎng)，建成生態(tài)監(jiān)測地面站，環(huán)境一號A/B/C衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，高分五號衛(wèi)星成功發(fā)射，初步形成天地一體的生態(tài)狀況監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用明顯提升。《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》和環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書定期發(fā)布，空氣、地表水等自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)公開，可以通過手機(jī)APP、微博、微信等多種渠道便捷查詢，公眾健康指引和出行提供參考。在國家和地方監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)與綜合信息平臺建設(shè)方面，支持管理部門、地方政府以及相關(guān)科研單位共享應(yīng)用。全面放開服務(wù)性監(jiān)測市場，滿足公眾和企事業(yè)單位對監(jiān)測服務(wù)的個(gè)性化需求，帶動(dòng)監(jiān)測裝備制造業(yè)和監(jiān)測技術(shù)服務(wù)業(yè)蓬勃發(fā)展。

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢

我國的生態(tài)環(huán)境建設(shè)快速發(fā)展，建成了相連的環(huán)保業(yè)務(wù)系統(tǒng)，但是各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式與技術(shù)路線并不統(tǒng)一，使得生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域出現(xiàn)了不同程度的數(shù)據(jù)分割，造成了“數(shù)據(jù)孤島”。在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中，我國生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)不僅僅分布在環(huán)保領(lǐng)域，還包括水利、林業(yè)、國土、氣象、交通、生態(tài)、規(guī)劃等其他部門的大數(shù)據(jù)，涉及多領(lǐng)域、多部門和多源數(shù)據(jù)。面對生態(tài)環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，將不同類型的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)相互連接、碰撞和共享，才能釋放生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的價(jià)值。

利用生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)形成有序的生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)。在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，培育重點(diǎn)企業(yè)，發(fā)揮龍頭企業(yè)引領(lǐng)支撐、中小企業(yè)創(chuàng)新發(fā)源地作用，共同推動(dòng)大中小相關(guān)企業(yè)發(fā)展。參考提升協(xié)同研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、評測咨詢、供需對接、創(chuàng)業(yè)孵化、人才培訓(xùn)等大數(shù)據(jù)公共服務(wù)水平建設(shè)，加快生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展，形成資源、主體和區(qū)域相協(xié)同的生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

對于生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的建設(shè)，要始終堅(jiān)持生態(tài)環(huán)保數(shù)據(jù)安全防線。在生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的發(fā)展中要堅(jiān)持安全與發(fā)展并重，加強(qiáng)相關(guān)數(shù)據(jù)安全管理，尤其加大對重要數(shù)據(jù)、跨部門和跨區(qū)域等數(shù)據(jù)安全的保護(hù)力度。在發(fā)展的過程中提升生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)防范和處置能力，加強(qiáng)安全產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用。

撰稿 | 方子晴 清研集團(tuán)智能數(shù)據(jù)挖掘研究部研究員

編輯 | 李姝敏

圖片 | 網(wǎng)絡(luò)