大数据在我国生态环境监测与评价中的应用论文_ 张杨冲

大数据在我国生态环境监测与评价中的应用论文_ 张杨冲

摘要:随着生态环境监测网络的发展,生态环境监测站点不断增多,实现生态环境监测的全面覆盖。通过综合运用自动传感器、人工智能、视频监控等先进技术,推进生态环境监测与空间技术的融合,天地一体化的生态监测技术体系得以建立。进一步通过大数据分析技术,对各种生态环境数据进行数据标准化处理,推进全国生态环境监测数据联网和共享。

关键词:大数据;我国生态;环境监测;评价;应用

1导言

21世纪又被称为互联网时代,可见信息技术的发展十分迅速。目前,信息技术已经被广泛应用于各行各业中,并发挥着重要作用。大数据就是在信息技术发展下出现的产物,随着信息化的发展与普及,数据的规模、来源、数量增多,数据的应用频率越来越高,其作用越来越大。而如何从数量庞大的数据中寻找出有用、有价值的数据变得十分重要,应用大数据则可以达到这个要求。

2生态环境大数据的定义及特点

2.1大数据与生态环境大数据的定义

维基百科(http://en.wikipedia.org/wiki/Bigdata)对大数据的定义为:大数据是指利用常用软件工具捕获、管理和处理数据所耗时间超过可容忍时间的数据集。国际前沿学术期刊《Nature》于2008年出版有关大数据的专刊并将大数据定义为:大数据是指数据集的规模是无法在可容忍的时间内用目前的技术、方法和理论去获取、管理、处理的数据。作为第一家信息技术研究和分析的GartnerGroup公司在2012年提出大数据的定义为:大数据是高容量、高生成速率、种类繁多的信息价值,同时需要新的处理形式去确保判断的作出、洞察力的发现和处理的优化。目前关于大数据,人们更多从商业、社会经济、信息技术和数据特征等角度来描述,综合当前国内外各类关于大数据的定义,可以这样理解,大数据是指通过传统技术手段难以有效收集、处理和应用的大而复杂的数据集。根据以上大数据的概念可见,大数据之“大”是相对的,是以传统数据为参考的,因此各个领域在界定大数据时没有绝对的标准。此外,大数据之“大”不仅体现在数据量的大,也包括数据的高度复杂性,这包括数据来源与构成的多样性、数据流动的快速性(如实时更新)和数据质量的不确定性。随着大数据时代的到来,生态环境大数据的概念在学术领域和政府部门开始流行,但和大数据一样,目前还没有统一的定义和界定标准。生态环境大数据是大数据的一部分,是指生态环境领域所涉及的各类大数据,其具备大数据的一般特征。因此按照大数据的定义,生态环境大数据是指通过传统技术手段难以有效收集、处理和应用的大而复杂的生态环境数据集。

2.2生态环境大数据的特点

生态环境大数据作为大数据的一个类别同样具有五大特征:数量大(Volume)、种类多(Variety)、价值大(Value)、快时效(Velocity)、准确性(Veracity)。具体体现为以下几点:首先从数据规模和类型来看,生态环境大数据体量大、类型多、结构复杂。从内容上包括水、土、气层等方面的生态数据;从地域上来讲,包括全球各个尺度,如大气、海洋、土壤、植被、森林、湿地等各类生态系统的生态数据;从数据构成上关联物理过程和化学过程,空间变异性强,多样复杂,这都导致生态环境大数据来源的多样性。也由于生态环境大数据来源复杂多样直接导致其体量大的另一显著特点;其次从数据价值来看,生态环境大数据无疑具有巨大的潜在应用价值,如何从海量数据中挖掘出最有用的信息是生态环境大数据面临的最大挑战;再次从数据动态变化方面来看,由于生态系统结构与功能的动态变化生态环境数据多表现为流式数据特征,实时连续观测尤为重要。

3大数据技术在我国生态环境监测与评价中的应用

3.1生态环境监测中的应用

大数据技术在生态环境监测中的应用主要通过遥感技术、环境监测站以及无人机技术来实现。遥感技术收集到的数据准确性较高,监测范围比较广,数量较多,具有实时性和动态性的特点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在生态环境监测中应用遥感技术已经非常普遍,而且收集到的信息也会更加的多样化和全面化,这样获得的信息通过图像的方式展现出来也能够更加的形象和直观。环境监测站主要可以通过对所在区域的污染情况、资源情况、物种生态情况等各种方面进行研究和调查,获得相关数据,不同的部门都可以建立起专业的生态环境监测站,通过不同单位和部门之间的数据共享形成较大的生态环境监测网络,具有数据全面和覆盖广泛的特点,能够为环境监测提供重要的数据。无人机技术是先进的航空摄影测量技术,所获得的数据更加的精准,尤其可以在一些其他技术没有办法监测和人力无法到达的区域进行检测和拍摄,而且拍摄的图片也十分清晰。

3.2生态环境评价中的应用

生态环境评价主要包括生态环境质量评价、生态环境脆弱性评价、生态环境多样性评价以及生态环境安全性评价四个方面。生态环境评价过程中运用大数据技术可以利用相关软件进行数据的准确分析与处理,具有较高的处理效率以及准确度。生态环境质量评价利用十分广泛的为遥感技术,可以为生态环境的有效治理提供科学的数据支持,能够使得数据的收集更加的便捷和快速,不会受到空间和时间的限制,了解生态环境在一定时间的变化情况,借助大数据技术还可以有效收集环境监测范围内的遥感数据、土壤数据、气象数据以及相关行政数据,为生态环境的治理工作提供有效的数据支持。同时,也可以了解一个区域历史生态环境脆弱性的相关信息,从而对脆弱地带的发展趋势、分布区域作出系统的评价。

4未来生态环境大数据的应用发展趋势

生态环境大数据的应用是生态环境大数据研究的最终目的。生态环境大数据应该利用不同的应用方式将有价值的信息提供给用户,实现生态环境信息的传播、交流和增值,全面展现生态环境资源和状况变化,综合揭示各种因素的关系和内在变化规律,为生态环境建设以及社会公众提供全面、及时、准确的信息。生态环境大数据的应用主要体现在生态环境资源管理、生态环境动态监测、生态环境评价等方面。生态环境资源除了土地资源、水资源、大气资源、生物资源等自然资源之外,还包括开发和改造生态环境过程中产生的各类资料等。由于生态环境资源涉及的内容多而杂,传统的数据管理方法无法对生态环境资源进行有效的管理。随着云计算、物联网、分布式数据库等先进技术的发展,利用生态环境大数据对各类资源数据进行集成整合,从而实现生态环境资源的优化配置及合理开发,解决目前存在的资源开发过度、配置不合理等问题;运用大数据在数据分析方面的优势,结合模型模拟、人工智能等先进技术,评价各类生态系统的现状和可能存在的不利于其稳定的各种问题,例如进行环境质量评价、生态安全评价、生态风险评价、生态退化评价、生态环境的脆弱性评价、生物多样性评价、工程影响评价和生态健康评价等,从而为生态环境的决策管理提供科学依据,成为是大数据应用的未来发展趋势。

5结语

若社会经济的发展仍然建立在牺牲环境的基础上,最终必然导致环境问题更加严重。因此,必须要对当前存在的环境问题进行治理,以后的发展也要建立在与自然和谐共处的基础上。若想达到该项要求,就要对生态环境进行监测与评价。而将大数据技术应用在生态环境监测与评价中,可以有效提高工作质量与工作效率,使得数据的收集途径增加、范围扩大、准确度提高。

参考文献

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[5]解辉.大数据技术在环境监测中的应用[J].环境监控与预警,2016,8(04):62-66.

论文作者: 张杨冲

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期

论文发表时间:2019/11/20

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