大数据技术在环境保护中的应用及影响因素分析

期刊: 前沿科学 DOI: PDF下载

梁延

中电万维信息技术有限责任公司 甘肃省 兰州市 730000

摘要

近些年,为推进美丽中国的建设,各个地区都会强化对环境的保护,旨在对环境危机加以改变,实现人与自然的和谐相处。而伴随互联网技术的发展,社会走进数字化时代,数据会对人们的生产以及生活带来重要影响。作为一种信息技术,大数据技术不但能够对环境保护的模式进行优化,还能够实现环境保护的数据化以及科学化。通过在环境保护中应用大数据技术,不但能够实现对环境因素的全面监测,也会提升环境保护的效果,提升居民生活质量。基于此,本文主要对大数据技术在环境保护中的应用进行分析,探究大数据技术在环境保护中的影响因素,并提出在环境保护中提升大数据技术应用效果的建议,旨在发挥出大数据技术的价值,对污染源头进行优化控制,使得环境保护工作得到更加全面以及细致地开展,满足人们的生产生活需求,促进社会经济的高质量发展。


关键词

大数据技术;环境保护;数据化;环境因素;影响因素

正文


实际上,大数据技术主要涵盖对海量数据的收集、存储、管理与深入分析的技术操作,旨在从中挖掘出具有实际价值的信息,从而为各领域的决策提供科学而有力的支撑。尤其在环境保护领域,大数据技术的应用前景更为广阔且深远。在监控大气污染、水污染等环境问题时,大数据技术能够发挥巨大的作用。通过对环境数据的实时监测和分析,不仅能够及时了解污染状况,更能基于数据分析制定出针对性解决方案,从而实现对生态环境的持续改善。诚然,环境保护工作涉及的过程复杂且内容繁多,传统的方法往往难以做到精准分析。而大数据技术的应用,则能够实现对环境状况的准确把握,快速找到问题所在,并采取更为科学、合理的管理方法。如此,不仅能够实现对环境问题的有效治理,还能显著提升环境保护工作的质量和效率。

一、大数据技术在环境保护中的应用

(一)大气污染方面

在对大气污染问题进行处理的过程当中,大数据技术主要就是对环境大数据的内容与大气污染指标关联度进行分析,以此对空气质量情况加以获取,实现对空气质量的监测。经实践表明,早期的大气数据监测平台功能会较为单一,单纯实现实时监测、历史数据查询等,很难对海量空气质量数据进行深层次挖掘[1]。并且,针对数据中有价值的信息,也很难实现完全释放,进而导致存在数据浪费的情况。而大数据技术的引入和应用,不再局限于简单的数据收集和监测,而是能够对海量的空气质量数据进行深入分析和挖掘。通过对历史数据的比对和趋势分析,更加准确地了解大气污染的变化规律,预测未来的污染趋势,从而制定出更加科学和有效的治理措施。此外,大数据技术还可以发现大气污染的主要来源和影响因素。通过对污染物的来源、传播途径以及与其他环境因素的关联度进行分析,可以更加精准地定位污染源,制定针对性治理方案,从而实现对大气污染的有效控制。

(二)生态修复方面

在环境保护中应用大数据技术,能够实现对不同生态环境的区域分析,包括森林、草原、沙漠等。经过对大数据进行收集与管理,能够对动态化管理系统的建立。相关人员可以依据系统的实际数据表现,形成更加科学以及合理的管理方案[2]。并且,依靠数据来对恢复发展状况加以模拟,以此降低生态修复的风险,进一步减少环境污染的问题,降低人为因素的影响。通过利用无人机以及3S等技术,能够实现对遭受破坏地区的实时监测,确保数据的准确性和实时性。大数据技术对相关数据进行运算分析,能够迅速确定影响生态系统自我修复的主要原因,为制定修复方案提供有力支撑。同时,将修复方案输入大数据分析系统,也可以模拟修复后的当地生态系统,实现在线分析修复方案的效果,为修复方案的优化提供决策依据。这种以改善生态环境为核心的治理体系,不仅有助于促进生态修复产业的发展,更能推动环境保护工作的进步,实现人与自然的和谐共生。

(三)水污染方面

在水污染方面,大数据技术的应用,能够实现对不同地区水质的全面监测和深入分析,从而为水污染控制和治理提供有力的数据支持。通过收集和分析不同地区的水质数据,可以建立庞大的水质数据库。数据库不仅会包含各种水质指标的数据,还会涵盖水体污染物的种类、含量以及来源等信息。借助大数据技术的处理能力,可以对数据进行深入挖掘和分析,从而得出更加准确和全面的水质状况评估结果。并且,大数据技术还可以建立水质预警和预测模型。通过对历史水质数据的分析,发现水质变化的规律和趋势,并据此预测未来可能出现的水质问题。如果发现水质异常或污染事件,可以迅速启动预警机制,通知相关部门和人员采取紧急措施,防止污染扩散和危害扩大。在对地表水质进行分析的过程当中,大数据技术能够基于数理统计的角度,对历史水质监测数据进行深度分析,揭示水质变化的趋势和规律。通过计算特定时间段内某一断面的水质监测因子平均值,或者比较不同时间点的水质数据,从而发现水质变化的趋势和异常[3]

二、大数据技术在环境保护中的影响因素

(一)数据采集影响

在数据管理中,数据采集属于基础工作,能够为数据的预测以及分析提供保障,数据采集的精准性会对数据分析结果的价值取向带来影响。为此,需要运用更加科学的数据获取方法,也需要确保数据来源更加可靠。而由于数据类型会存在相应的不同,所以相关人员在运用大数据技术对环境保护数据进行采集的过程当中,主要有两种形式,分别为硬件采集以及软件采集。其中,硬件采集主要是通过传感器、监测设备等硬件设施,对环境中的各项参数进行实时监测和数据采集。这种采集方式具有实时性强、数据准确度高的优点,但受限于设备的部署范围和数量,可能无法覆盖所有需要监测的区域。而软件采集则主要通过互联网、物联网等技术手段,从各类在线平台、数据库中获取环境数据。这种采集方式可以获取更广泛的数据资源,但数据的质量和可靠性可能受到数据来源的影响。可以说,数据采集方式会对大数据质量以及时效性带来影响的重要因素。因此,在数据采集过程中,需要综合考虑数据的实时性、准确性、广泛性等多个因素,选择合适的采集方式,并确保数据来源的可靠性和稳定性。

(二)数据预处理影响

在现实环境中,数据会受到噪声、数据丢失等多方面因素的影响,导致低质量数据对数据挖掘结果带来较大的影响。所以,会致使数据的管理效率得到进一步降低,很难提升环境保护工作的效果。在实际运用大数据技术对大气环境进行分析以及预测的过程当中,数据采集的元数据主要来源于空气质量污染物数据集和气象因子数据集。这些数据特征复杂且分散,往往不符合数据分析和数据挖掘的标准规范[4]。实际采集到的数据中可能存在无关或干扰信息,导致数据质量下降;部分数据项缺失或无法获取,影响数据的完整性;相同或相似数据在数据集中多次出现,导致数据冗余;不同来源或不同时间点的数据之间存在差异或矛盾。若将低质量数据直接用于数据分析和预测,可能导致结果异常,严重影响分析和预测的准确性和可靠性。因此,得出的分析结论可能不具有实际应用价值,甚至误导决策制定。为此,在环境保护工作中运用大数据技术时,相关人员需要注重对数据质量进行严格把控,确保数据的完整性、无噪声、冗余值少,以此提高数据质量,为后续的数据分析奠定坚实基础。

(三)数据分析影响

数据分析主要就是对数据的内在规律进行研究。经过运用分析、比对以及统计等方式,对环境污染数据中的信息进行提取,并且结合数据分析的结果,为相关部门对环境保护的决策提供坚实数据保障。大数据技术在环境保护工作中的应用,主要包括分布式统计分析技术、深度学习技术、未知数据的分布式挖掘技术[5]。并且,三个技术会在不同阶段进行运用。其中,分布式统计分析技术主要会在数据处理阶段运用,重在实现对已知数据的统计以及分析。而深度学习与未知数据分布式挖掘技术主要会运用在大数据分析阶段。在环境保护工作中,数据分析结果的准确性直接影响环境保护措施的制定。如果数据分析存在偏差或错误,那么制定出的环境保护方案可能无法达到预期效果,甚至可能对环境造成进一步的破坏。在环境保护工作中,往往需要及时获取并分析环境数据,以便迅速应对突发环境问题。因此,高效数据分析技术对于提升环境保护工作的效率至关重要。由于数据分析属于大数据处理与应用的关键环节,能够直接影响数据价值的体现。因此,相关技术人员需要运用科学的方法,提高数据分析的准确性与有效性。

(四)数据储存影响

在环境保护工作中,数据存储在大数据应用中的主要核心技术就是分布式存储以及访问,能够凸显出便捷、较好容错性以及高效的特点。分布式存储技术能够为环境保护工作提供强大的数据存储能力。通过将数据划分为不同的块进行存储,利用集群中的多个节点进行数据的读写操作,从而提高数据的访问速度和存储效率。这种存储方式不仅支持大规模数据的处理,还能够有效应对硬件故障,确保数据的完整性和可靠性。然而,不同的数据存储方式具有不同的特点和适用条件。例如,HDFS虽然在处理超大规模文件方面具有优势,但其不适合处理低延迟的数据访问,也无法高效存储大量的小文件。因此,在环境保护工作中,需要根据具体的数据特点和应用需求来选择合适的存储方式。此外,云数据库作为云计算技术的重要组成部分,能够为环境保护工作提供高扩展性、高可用性的数据存储解决方案[6]。通过消除人员、硬件、软件的重复配置,云数据库能够显著提高数据存储的效率和灵活性。然而,云存储方式也面临着网络安全等挑战,因此在使用时需要特别注意数据的安全性。

三、在环境保护中提升大数据技术应用效果的建议

(一)建立数据共享平台

当前,有很多地区为发挥大数据技术在环境保护工作中的应用效果,会注重强化对数据管理平台加以建立。并且,环境保护相关部门也会注重形成监控数据库。然而,因环境污染防治工作的内容繁多,数据库内容较为复杂,所形成的管理模式也较为单一,难以满足数据库的分析管理工作要求。为此,需要强化对数据共享平台的建立,实现数据的整体管理和应用,打破数据壁垒,形成更加规范的数据管理平台。在实际开展环境保护工作中,相关部门可以基于数据共享平台,对各类环境数据进行整合和共享,实现数据的互通有无。通过数据共享平台,各地区、各部门可以实时获取所需的环境数据,为环境保护工作提供有力的数据支持。

(二)相关部门紧密配合

实际上,环境保护工作涉及众多领域和部门,因此各相关单位与部门之间需要紧密配合。在大数据技术的推动下,可以建立更加完善的数据管理机制,以实现各部门之间的功能融合和信息共享。各部门需要形成合力,共同推进环境保护工作。例如,在环境评审工作中,自然资源局、发改委、环保部门等需要密切配合,确保土地审批、项目备案、环保审查等环节的顺畅进行[7]。通过加强沟通与协作,可以及时发现并解决工作中存在的问题,提高环境保护工作的整体效率。

(三)引入公众参与平台

在环境保护工作中,引入公众参与平台是提升大数据技术应用效果的重要途径。通过建立公众参与平台,可以让公众更加便捷地参与到环境保护工作中,提供宝贵的数据和意见。公众可以通过平台了解环境保护的实时动态,参与到环境数据的收集、整理和分析过程中,为环境保护工作提供有力支持。为更好地发挥公众参与平台的作用,相关部门可以加强平台的宣传和推广,增强公众的参与意识和积极性。同时,还需要加强平台的维护和更新,确保数据的准确性和时效性,为环境保护工作提供更加可靠的数据支持。

结束语:

综上所述,大数据技术在环境保护工作中具有广泛的应用前景和重要的实践价值。不过,相关人员也需要认识到,大数据技术的应用还面临着诸多挑战,如数据隐私保护、网络安全等。因此,在推进大数据技术在环境保护中的应用过程中,需要注重技术创新与规范管理的结合,确保数据的安全性和合规性,以此做好环境保护工作,创造更加美好的生态环境。

参考文献:

[1]王林.大数据技术在水生态环境工程分析中的应用[J].皮革制作与环保科技,2023,4(24):53-55.

[2]孙辰.浅谈大数据技术在化工行业环境保护监管中的意义和应用[J].化工安全与环境,2023,36(12):22-25.

[3]冯洋.基于大数据技术的生态环境监测统计与实践探究[J].产业创新研究,2023,(16):15-17+153.

[4]张云.大数据技术在水生态环境工程分析中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(23):223-225.

[5]关琳,王让会,刘春伟,周丽敏.祁连山自然保护区生态环境大数据管理模式的探讨[J].测绘通报,2023,(07):97-106.

[6]刘宇锋.大数据分析在生态环境领域的应用[J].数字技术与应用,2023,41(03):71-73.

[7]安晓奕.大数据技术在环境监测中的应用分析[J].上海轻工业,2023,(01):156-158.


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