科学挖掘环境信息特征提高综合分析水平,本文主要内容关键词为:综合分析论文,特征论文,水平论文,环境论文,科学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:X32.029文献标识码:A文章编号:1674-6139(2010)03-0024-03
环境监测综合分析技术伴随着中国环境监测事业的发展走过了30余年的历程,这期间,从环境监测者到环境管理者、环境决策者,对环境监测综合分析工作的认识也经历了螺旋式循环提高的过程,有了更加深刻切实的体会,环境监测工作是“获取数据-加工数据-发布信息”的完整过程,三个环节缺一不可,同等重要。在环境监测工作的每一次跨越发展中,环境监测综合分析工作也同样经历了重大突破与挑战,大体归纳为三个阶段:
第一阶段,70年代中后期至90年代中期,环境监测工作经历了70年代的起步阶段、80年代的调整巩固阶段和90年代初期的充实提高深化阶段,这期间对监测数据综合分析的需求逐步加大,建立了一些小规模信息处理系统,工具化统计软件得到应用,分析报告水平逐步提高,建立和完善了环境质量报告制度,环境质量报告书、季报、月报、专题报告、快报以及污染动态报告已形成制度,为环境管理提供了比较及时、准确的服务,对提高民众环境意识、为各级政府下决心加大投入进行污染综合防治起了很大的推动作用[1]。
第二阶段,“九五”至“十五”期间,巩固和完善了国家环境监测网,环境监测能力迅速提高,物质基础不断加强,“十五”期间环保投入达7 000亿元,环境监测数据及信息的收集、处理、传输已实现计算机化,并应用多媒体技术编制环境监测报告,已初步建立了全国、省、流域环境监测地理信息基础数据库和数字地图,环境分析报告的编制水平和及时性得到极大提高,但环境管理现代化对环境监测综合分析工作提出了更高要求,不仅要说清楚环境质量及变化趋势、污染源变化动态,而且还要在发现环境问题、认识环境问题方面发挥先导作用,这期间现代信息技术得到普遍应用,在运用先进、简明、实用的综合评价方法和表征技术说清楚环境质量现状及其变化规律方面,取得了重大突破。
第三阶段,“十一五”以来,针对环境污染呈现的复杂态势,国家适时提出了构建先进环境监测预警体系的大思路,这一举措使环境监测综合分析工作面临前所未有的重大挑战与机遇。环境监测预警体系的核心是创新环境监测理念,环境质量综合分析工作也如此,随着环境监测数据的膨胀,如何创新思维,跳出已定的思维框架和思维定势,发现新点子、新事物、新路子,将海量监测数据整理、加工、挖掘、提炼出对宏观经济发展、重大环境决策针对性强、概念新颖、运用价值高的成果,已成为当前环境质量综合分析要亟待实现的新目标[2]。
当前从监测总站到各级监测站都面临着“转型”的考验,迫使我们重新审视自己,透视自己,清醒认识环境监测的自身优势和不足之处,不论怎样改革,监测数据都是环境管理的基础,监测数据与综合分析始终是我们的优势之源,立身之本。
1 环境监测数据与信息的关系与含义
环境监测数据的实质是原始的记载,没有经过任何加工,是粗糙的、杂乱的,但也是真实的、可靠的,并且具有积累价值。对监测数据进行加工处理后得到另一种形式的数据,这就是环境监测信息,是对决策有价值的新的数据。
数据与信息两者缺一不可,但又有一定区别:
(1)数据与信息的关系可以形象地比喻成原材料和产品的关系,信息是数据加工后的结果,是对数据的解释。
(2)监测信息更直接反映现实环境状况,而监测数据则是信息的具体体现,所以信息不随载荷它的物理设备而改变,而数据则不然,数据在信息系统中和计算机系统有关。例如:某地区今天空气质量为二级良好水平,该信息可以从广播中收听到,可以在报纸上看到,还可以在电视上看到,在不同的载体上,空气质量数据的表现形式是不同的,而我们得到的环境信息却是相同的。
由于信息与接收者密切相关,因此信息具有生命周期,有产生、发展、消亡的过程,这也就决定了信息包含客观性、主观性、有用性,本文从解析信息的特性入手,探讨如何更科学、系统地对环境监测数据进行深度挖掘加工,为环境信息使用者提供更有价值的环境监测产品。.
2 解析环境信息特性,加强数据综合分析的科学性和系统性
2.1 环境监测信息的真实性
真实性是环境监测信息的最基本特性,使用者只有获得正确的信息才能作出正确的决策,应从以下两方面保持环境监测信息的正确性:
(1)始终加强和完善环境监测质量保证技术,使监测数据具有足够的准确性和可比性,才能依靠这些数据作出正确的结论。
(2)充分利用现代网络技术,保证信息传输过程的正确性。
2.2 环境监测信息的时效性
信息是有生命周期的,在生命周期之内信息是有效的;超出生命周期信息将失效;但有时一些失效的信息在某些时刻也会复苏,供决策使用。环境监测信息的使用者要求尽快得到所需要的信息,并在其生命周期内最有效地使用它,为了保证监测信息的时效性,应从以下两个方面加强建设:
(1)建立系统的、连续的信息收集方法。包括自底而上地广泛收集、有目的地专项收集和随机积累方法。当前亟待解决的是建立获取各相关部门相关信息的渠道和途径,如:气象、农业、林业、工业等部门的气象参数、产业政策、管理措施、生态建设等环保相关信息,为综合分析收集数据和依据。
(2)利用先进的存储设备,建立数据库、数据仓库,利用检索工具进行快速检索。
2.3 环境监测信息的共享性
为了保证环境监测信息的共享性,首先要建立环境监测信息共享制度,同时需要跟踪利用先进的网络技术和通讯设备作为技术支撑。可通过以下两类形式实现信息共享:
(1)通过信息发布手段把环境监测部门的信息提供给其他部门或完全公开。
(2)利用元数据技术为数据信息的组织管理与共享方式提供解决方案。建立统一门户,将网络上的信息按照一定的格式和标准统一进行管理,为信息使用者设置相应的权限来检索和使用自己需要的信息[3]。这种共享方式最大的优越性在于提供了共享的协商机制,集中管理的只是信息目录,从而提高信息管理、维护和应用的效率。
2.4 环境监测信息的层次性
信息的一个重要特性是层次性。为了使环境监测信息的服务更有针对性,按照使用者划分,将环境监测信息分为四个层次,即战略级信息、策略级信息、执行级信息、公众级信息,前三者主要是为管理服务。不同层次信息具有各自特征,这就要求综合分析人员必须首先判别信息的层次,再依据该层次信息的属性,有针对性进行数据加工。
(1)战略级环境信息。主要提供给国家、省市级领导,为国家或区域的整体环境决策服务。信息使用周期长,加工方法灵活,加工精度不高,使用频率也不高,但是综合性强,保密级别高。一般为环境内参。
(2)策略级环境信息。主要提供给环保部门领导,用于地区环境治理,提供决策依据。信息的寿命较长但低于战略级信息,加工的方法比较灵活,使用频率较高,加工精度较高,保密级别较高。如环境状况趋势分析等。
(3)执行级环境信息。主要提供给环保管理部门,用于了解掌握环境质量变化状况,信息寿命短,加工方法固定,使用频率高,加工精度高,保密要求低。如各类环境质量分析报告等。
(4)公众级环境信息。通过媒体增强公众的环保意识,促进政府加强污染治理。信息公开,加工方式灵活,加工精度低。如环境状况公报等。
2.5 环境监测信息的不完全性
客观世界的信息是不可能全部得到的,这就要求加工者要根据自身的经验去收集信息,正确地舍弃冗余的、失真的信息,并将收集到的有限的信息快速发布,供决策者做出正确的决策。为了弥补这个客观缺陷,应适时建立环境质量综合分析专家系统(ES),个人经验是一种重要的软信息,专家系统就是为了充分挖掘和利用个人(即专家)经验的一种信息系统。将专家系统和数据挖掘相结合,从环境监测数据库和数据仓库中挖掘知识(环境信息),并将其放入环境综合分析专家系统的知识库中,由进行知识推理的专家系统达到定性分析辅助决策[4],进而提高环境综合分析决策水平。
2.6 环境监测信息的滞后性
数据经过加工后转变成为信息,信息的使用才能影响决策,有决策才会有结果。每种转换均需要时间,因而不可避免地会产生时间的延迟,即信息的滞后性。环境监测信息的加工过程如下:
ΔTi为信息的滞后时间,ΔTi越大,延迟越多。在环境监测综合分析中要减少ΔTi,才能使信息更好地发挥作用,应加强以下四个方面工作:
(1)建立一个高效能的环境监测组织网络,理顺环境监测的组织关系,既要考虑行政管理层次(国家、省、市、县),更要考虑区域环境特征,分级管理,条块结合。
(2)建立完善的数据报告制度,有一个十分流畅的信息通道,做到横纵有序,传递自如。
(3)建立一个满足要求的数据处理系统。
(4)有一个规范化的监测成果表达形式,制订统一的技术规范。