大数据在环境保护中的应用
大数据在环境保护中的应用
自从2015年国务院发布"促进大数据发展行动纲要"以来，大数据技术在各行各业的应用加速推进，特别是在生态环境保护领域展现出广阔的应用前景。本文将探讨大数据在环保领域的具体应用案例及其面临的挑战。
物联网助力环保大数据
随着数据获取技术的进步，特别是物联网技术的广泛应用，各种环保传感器日益发展，成本也在降低。例如，pm2.5监测设备从过去的高端标准化设备发展到如今的几百元一台的光散射法监测设备，技术进步推动了广泛的监测，并实现了民间监测。
水、大气辐射源、污染源等都实现了自动的连续在线监测，监测站点也越来越密集。此外，空中的卫星遥感监测、无人机拍摄航拍等技术的应用，特别是国家的重视，对环境监测起到了极大的推动作用。
大数据在环境保护中的应用案例
案例I：排污权许可发放与排污权交易平台
政府部门通过评估区域环境容量和污染物环境承载力，推算出污染物的最大允许排放量，并将其分割成若干排放权发放给企业。政府通过建立排污权交易市场平台，使得这种权利能够合法买卖。平台涉及政府用户和排污权买卖的用户，具备排污权信息管理、交易管理、许可证管理等功能。
案例II：污染源实时监控
在企业的排污染排放末端安装监测仪器，监测水质和废弃的污染物含量。同时，对企业的生产设备和环保设备的运行情况进行在线监控，当发现企业的环保设备停止运行而生产设备仍在运行时，系统会进行数据异常自动报警。这些监控数据会实时发送到环保局的污染源在线监控系统。
案例III：空气污染实时监控与溯源
通过建设标准站点和低成本分布式传感器，实现区域空气质量的高效监测。系统后台基于地理信息系统开发，将前端实时传输回来的空气质量数据叠加到区域行政地图和污染源地图上，利用数据融合空间分析、可视化等技术，生成时空动态趋势图，帮助环保部门直观地了解区域环境空气质量的时空变化。
案例IV：自然保护区生物多样性的监测与保护
利用空气质量、水质的在线监测，红外相机、视频监控、无人机等技术，建设自然保护区生物多样性监测系统。该系统具备对保护区内珍稀动物的数量和活动状况进行远程监控、对保护区的环境质量指标进行实时监控、对盗猎者非法闯入进行视频监控和自动报警等功能。
案例V：阿里云的蔚蓝地图
蔚蓝地图将全国超过9000个废气废水排放源的排放数据放到APP上，公众可以实时查询并举报超排、超标排放的企业。借助大数据处理能力，将空气质量查询扩展到380多个城市，并配合水污染治理行动计划，将企业排放数据的查询功能从废气扩展到废水，实现每小时更新一次。
环境健康研究领域的大数据应用
环境健康研究关注环境对人体健康的效应，并将其定量化。环境健康大数据包括环境类数据、气象数据、人口社会经济类数据、环境健康类数据、医疗基础设施数据和科研成果数据等。通过建立环境健康监测平台，集成各类数据，进行环境健康的效应评估、风险评估和未来风险预测，以支撑政府决策和公众服务。
面临的挑战
- 数据保护主义：不同部门之间数据不愿意共享，需要打破数据保护主义，实现数据共享和集成。
- 数据标准规范不统一：生态环境保护和环境健康研究涉及跨行业多类型的大数据综合应用，不同部门的数据规范不统一，需要开发转换接口实现数据流动。
- 公众数据价值未被挖掘：互联网发展提供了许多新的数据源，如智能家居数据、健康终端数据等，需要突破管理和技术瓶颈，开发新型平台或方法，利用公众数据。
企业与科研单位在大数据应用方面的差异
科研单位应用大数据的主要目的是通过数据分析做出科研报告，作为高层决策支持。企业则主要负责搭建大数据采集和应用的平台，确保平台平稳运行来服务环境监控与管理。企业在政府部门允许的情况下，基于自己收集到的数据资源，也可以进行环保大数据应用的探索。