生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)摘要：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來和大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅猛發(fā)展，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的建設(shè)和應(yīng)用已初露端倪。為了全面推進(jìn)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的建設(shè)和應(yīng)用，本文綜述了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)在解決生態(tài)環(huán)境問題中的機(jī)遇和優(yōu)勢(shì)，并分析了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用中所面臨的挑戰(zhàn)。本文總結(jié)和概括了大數(shù)據(jù)的概念與特征，又結(jié)合生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的特點(diǎn)，分析了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的特殊性和復(fù)雜性。本文重點(diǎn)闡述了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)在減緩環(huán)境污染、生態(tài)退化和氣候變化中的優(yōu)勢(shì)，主要從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、分析、解釋和展示等方面闡述生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，通過這些優(yōu)勢(shì)說明生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)將有助于全面提高生態(tài)環(huán)境治理的綜合決策水平。雖然生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景廣闊，但也面臨著重重挑戰(zhàn)，在數(shù)據(jù)共享和開放、應(yīng)用創(chuàng)新、數(shù)據(jù)管理、技術(shù)創(chuàng)新和落實(shí)、專業(yè)人才培養(yǎng)和資金投入等方面還存在著許多問題和困難。在以上的基礎(chǔ)上，我們提出了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)未來的發(fā)展方向，包括各類生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、建設(shè)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理分析平臺(tái)和推動(dòng)國(guó)內(nèi)外生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái)的對(duì)接。關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)境；大數(shù)據(jù)；機(jī)遇與挑戰(zhàn)；引言網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的融合，極大地促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和智能傳感器的快速興起和發(fā)展，使得人類社會(huì)獲得的數(shù)據(jù)信息呈爆炸式增長(zhǎng)，大數(shù)據(jù)時(shí)代正在悄然走來。大數(shù)據(jù)的價(jià)值主要體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用上，人們?cè)陉P(guān)心大數(shù)據(jù)的同時(shí)也是在關(guān)心大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，關(guān)心如何從不同行業(yè)的業(yè)務(wù)需求和應(yīng)用出發(fā)讓大數(shù)據(jù)真正實(shí)現(xiàn)其所蘊(yùn)含的價(jià)值，從而為我們的生產(chǎn)生活帶來有益的改變。整體而言，全球的大數(shù)據(jù)應(yīng)用處于發(fā)展初期，中國(guó)大數(shù)據(jù)應(yīng)用也才剛剛起步。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)具備的特點(diǎn)處在大數(shù)據(jù)時(shí)代的我們，對(duì)于大數(shù)據(jù)已不再陌生，它是通過常用軟件將互聯(lián)網(wǎng)或是科研人員整理出的零碎的海量信息，經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理、分析等在可接受的時(shí)間范圍內(nèi)形成可供人類分析的數(shù)據(jù)集。這些數(shù)據(jù)集具有容量大。生成速度快，內(nèi)容繁雜、復(fù)雜度高、分類廣、信息價(jià)值高等特點(diǎn)。缺少物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)很難達(dá)到大數(shù)據(jù)的收集、處理和應(yīng)用要求；在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，零碎的海量信息具備來源廣、結(jié)構(gòu)多樣、數(shù)據(jù)傳遞快而廣、實(shí)時(shí)更新快、數(shù)據(jù)質(zhì)量不確定等優(yōu)點(diǎn)。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)在國(guó)家的宣傳和扶持下逐步建立。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)就大數(shù)據(jù)中的一個(gè)領(lǐng)域，具備大數(shù)據(jù)所具有的一般特征?？偨Y(jié)得出，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)是指通過常用軟件將生態(tài)環(huán)境相關(guān)的雜而廣的信息，經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理、分析等在可接受的時(shí)間范圍內(nèi)形成可供生態(tài)環(huán)境研究人員分析的數(shù)據(jù)集。利用大數(shù)據(jù)解決生態(tài)環(huán)境問題中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)伴隨生態(tài)環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，國(guó)家提升生態(tài)環(huán)境問題的監(jiān)管力度，及大數(shù)據(jù)時(shí)代的推動(dòng)，人類在利用大數(shù)據(jù)解決生態(tài)環(huán)境問題的進(jìn)程中將面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。我國(guó)自改革開放以來，不論是工業(yè)還是農(nóng)業(yè)都在迅猛發(fā)展，人民生活質(zhì)量提高，一、二線城市已達(dá)到每戶一部車。人類活動(dòng)垃圾增多使得生態(tài)環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，已威脅到人類的生活安全和健康。治理和防止環(huán)境污染已成為全球急需解決的大難題。然而，生態(tài)環(huán)境污染來自人類活動(dòng)的方方面面，生態(tài)環(huán)境污染還能形成污染鏈，引起污染的因素多，污染因素之間還會(huì)相互作用，形成新的污染，治理難度不言而喻。有了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，就可以利用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理、分析軟件，將不同渠道及各種方式收集到的環(huán)境污染信息及其相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度、多領(lǐng)域、多物種、不同時(shí)段等大數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)地找到各種污染源，模擬污染過程，找到污染物的污染規(guī)律，研究每個(gè)污染節(jié)點(diǎn)，依據(jù)研究分析結(jié)果，區(qū)分污染的嚴(yán)重程度，并制定有效的阻礙污染的方法及合理安排治理的先后順序，治理過程中的重點(diǎn)污染問題也需要組織相關(guān)技術(shù)力量重點(diǎn)突破。當(dāng)人類感受到生態(tài)環(huán)境污染時(shí)，生態(tài)環(huán)境污染已到嚴(yán)重程度，解決生態(tài)環(huán)境污染屬于事后治理，如何預(yù)防生態(tài)環(huán)境污染和預(yù)測(cè)重大污染事件是生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)。這就要求生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)科研人員在污染治理過程中，有責(zé)任發(fā)現(xiàn)并建立生態(tài)環(huán)境污染預(yù)報(bào)統(tǒng)計(jì)分析模型，不斷完善模型數(shù)據(jù)，提高預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)3.1缺乏數(shù)據(jù)共享生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)需要整合和集成政府多部門和社會(huì)多來源的數(shù)據(jù)（例如個(gè)人和企業(yè)等），只有不同類型的生態(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。因此，要想挖掘隱藏在生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)背后的潛在價(jià)值，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享是關(guān)鍵，也是解決生態(tài)環(huán)境問題的前提和基礎(chǔ)。然而，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享還面臨巨大挑戰(zhàn)。首先，我國(guó)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)包括氣象、水利、生態(tài)、國(guó)土、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、交通、社會(huì)經(jīng)濟(jì)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)，雖然目前這些部門已經(jīng)建立了自己的數(shù)據(jù)平臺(tái)，但這些平臺(tái)之間互不連通，只是一個(gè)個(gè)的“數(shù)據(jù)孤島”。大部分?jǐn)?shù)據(jù)只是公開，而非開放，即數(shù)據(jù)只是發(fā)布和公開，而無(wú)法下載和利用數(shù)據(jù)，僅限于“看”，而無(wú)法真正去“用”，很多生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)還在檔案柜里“睡大覺”。其次，數(shù)據(jù)沒有規(guī)范化，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式不一樣，即使在同一個(gè)行業(yè)，數(shù)據(jù)也是“一人一個(gè)模樣”，形成了“擁有者不一定覺得有用，看得懂、用得著的不一定能擁有”的局面。我國(guó)至今還有大量與生態(tài)環(huán)境相關(guān)的歷史資料還不是電子形式，由于缺乏有效的數(shù)字化技術(shù)和手段，早期積累的很多紙質(zhì)檔案資料面臨破損與消失的風(fēng)險(xiǎn)，這些寶貴檔案資料的數(shù)字化也是一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。另外，數(shù)據(jù)開放嚴(yán)重不足，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)開放總量偏低，可機(jī)讀性差，大多為靜態(tài)數(shù)據(jù)，且集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、政府信息化基礎(chǔ)和IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展好的城市。3.2缺乏大數(shù)據(jù)專業(yè)人才大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，對(duì)各國(guó)現(xiàn)有教育體系提出了全新的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代需要大量的復(fù)合型人才，尤其是生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)涉及的學(xué)科眾多，既需要計(jì)算機(jī)、通訊等工程技術(shù)，也需要數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、人工智能等模型技術(shù)，更需要生態(tài)、環(huán)境、氣象、水文、土壤等專業(yè)知識(shí)。當(dāng)前許多地區(qū)的教育體系不符合未來生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要，尤其是現(xiàn)有的高等教育體系學(xué)科分類明確，獨(dú)立性比較強(qiáng)，缺乏學(xué)科之間的交叉融合。很多地方還沒有開設(shè)大數(shù)據(jù)相關(guān)的專業(yè)和課程，也缺少大數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)、生態(tài)信息學(xué)和環(huán)境信息學(xué)等方面人才培養(yǎng)。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響越來越明顯，應(yīng)用生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)解決生態(tài)環(huán)境問題面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，需要我們應(yīng)用云計(jì)算、人工智能、現(xiàn)代化的模擬技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，能預(yù)測(cè)未來生態(tài)環(huán)境發(fā)展，提前采取應(yīng)對(duì)措施。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)技術(shù)提高是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展的過程，需要國(guó)家或是企事業(yè)單位長(zhǎng)期投入資金、教育體系針對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行改革，培養(yǎng)技術(shù)精良的復(fù)合型人才，補(bǔ)充到生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)研發(fā)中。在生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)開放共享的同時(shí)，使每個(gè)人都參與到生態(tài)環(huán)境改善中，最終目的就是減少生態(tài)環(huán)境的破壞，提高生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)上的服務(wù)功能、為人們提供更專業(yè)和智能的數(shù)據(jù)信息，使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)文明發(fā)展源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。參考文獻(xiàn)【1】方巍，鄭玉，徐江.大數(shù)據(jù)：概念、技術(shù)及應(yīng)用研究綜述.南京信息工