内蒙古自治区生态环境保护大数据研究
赵春胜 陈俊杰
摘要：党中央、国务院高度重视我国大数据的发展和应用，将大数据确定为国家发展战略。为了全面推动落实党中央、国务院关于大数据发展的新部署、新要求，把生态环境大数据研究作为推动生态文明体制改革的重要手段和保障措施，推动生态环境保护工作向协调、统一、高效的管理方式转型，促进“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念与环保工作的融合，提升环境监管能力和服务水平，带动环境信息化的长足发展，同时为内蒙古自治区治理环境污染，优化产业布局，保护生态系统提供决策支持，有必要开展生态环境大数据研究工作。
关键词：生态环境保护；大数据
中图分类号：X171.1 中图分类号：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0012-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.005
Abstract： The Party Central Committee and the State Council attach great importance to the development and application of big data in our country， and have identified big data as the national development strategy. In order to comprehensively promote the implementation of the Party Central Committee， the State Council has made new arrangements and new requirements for the development of big data. Taking the study of ecological environment big data as an important means and safeguard measure to promote the reform of ecological civilization system， to promote the transformation of ecological environment protection to a coordinated， unified and efficient management mode， and to promote “innovation， coordination， green and opening up，” The development concept of “sharing” and the integration of environmental protection work， to enhance the ability of environmental supervision and service， to promote the rapid development of environmental information， at the same time for Inner Mongolia Autonomous region to control environmental pollution， optimize the industrial layout， Protecting ecosystem provides decision support， it is necessary to carry out ecological environment big data research work.
Keywords： Ecological environmental protection；Big data
1 國内外研究进展和形势
近几年，大数据迅速发展成为科技界和企业界甚至世界各国政府关注的热点。《Nature》和《Science》等相继出版专刊专门探讨大数据带来的机遇和挑战。人们对大数据的处理形式主要是对静态数据的批量处理，对在线数据的实时处理，以及对图数据的综合处理。其中，在线数据的实时处理又包括对流式数据的处理和实时交互计算两种。批量处理的典型应用包括社交网络、电子商务、搜索引擎、公共服务领域等；流式数据处理的典型应用包括智能交通、环境监控、灾难预警、金融分析等；交互计算的典型应用包括商业智能、搜索引擎、电子邮件、即时通讯工具、社交网络、微博、博客以及电子商务等；图数据处理的典型应用包括互联网社交网络、搜索引擎、基因序列、交通物流、疾病爆发等。
2 生态环境大数据应用现状
2016年4月，在《生态环境大数据建设总体方案》等政策的指导下，结合内蒙古自治区重点生态环境问题及信息化建设基础，形成了总体建设目标和框架：将基础设施资源集中统一，对网络资源整合，建立数据共享机制，实现“业务上云，数据集中”。
2016年10月19日，内蒙古自治区环境保护厅环境数据中心顺利通过初验，初现大数据管理平台雏形。环境数据中心通过对环境数据的规范体系建设，整理并建立了资源目录共9大类、105小项。其中环保内部数据89小项，涉及全自治区环境数据需求。在业务应用上，实现了乌海及其周边地区生态环境大数据分析、乌梁素海流域分析、自行监测数据可靠性评估、电力行业分析应用等面向区域、流域、行业的污染治理主题。
3 生态环境大数据存在问题
当前，我国要大力发展生态环境大数据，还面临诸多挑战，存在一些问题，主要是管理方面以及大数据技术两个方面的问题。在管理方面，一是缺乏完善的机构设置，为环境数据“搜集—处理—公开—技术支持”提供一体化全过程管理。二是数据收集困难，环境数据分部门所有、碎片化严重，没有专门负责数据搜集、处理的部门和制度。三是法律制度不健全，不能确保企业提供准确可用的数据；四是数据来源有局限，环境信息在线监控覆盖范围不全，环境保护相关的外部数据缺乏。五是没有实现全民参与生态环境大数据，无法满足公众的知情权与参与权，不能形成有效的社会监督机制。六是决策部门没有全面掌握生态环境大数据并科学分析，形成有价值的决策分析报告。
在技术方面，大数据从底层的处理系统到高层的分析手段都存在许多问题，也面临一系列挑战。一是大数据的安全与隐私问题。二是大数据的集成与管理问题。三是大数据的IT技术架构问题。四是大数据的开放共享问题。五是大数据的人才资源问题[1] 。
4 生态环境大数据发展战略
4.1 建立顺畅的工作机制和完善的管理制度
加强生态环境大数据组织机构、工作机制、管理制度建设，推动大数据机构管理支撑部门定位，增强机构的统筹协调能力。
4.2 形成生态环境大数据的数据体系
通过环保部门内部数据整合，外部各委、办、厅、局间数据共享，社会、企业数据抓取，形成广样本、多结构、大规模、实时性的数据体系，使得数据的特征关联和创新应用成为可能，并不断丰富数据采集主体，创新数据采集手段[2] 。
4.3 以大数据为核心构建环境管理新业态
切实整合现有的环境信息系统，对新建的信息系统做好统筹立项，逐步改变环保信息系统职责交叉、标准不一、共享困难等现状，做好信息化和大数据相关规范和标准的建设。通过制度规范，明确各部门在数据采集、使用、公开等方面的职能、关系和任务，明确数据方面的考核任务，形成促进数据共享、开放的体制机制[3] 。
4.4 增强生态环境监测、预测预警、评估和对策能力
围绕大气环境、水环境、土壤、生态四个方面突出的环境问题，以构建先进的环境监测预警评估体系、完备的环境执法监督体系、高效的环境风险防范和应急处置体系为要求，建立区域大气环境质量监测预警大数据分析平台、流域水环境质量监测预警大数据分析平台、区域生态系统安全监测预警大数据分析平台等重要应用平台，提高生态环境保护领域各类信息的采集、分析和利用能力[4] 。
4.5 打造高效便捷的、多种渠道的网络服务平台
以服务社会公众为宗旨，依托统一的政府公共服务平台，充分发挥移动互联网络的优势，打造不受空间、地域限制的、高效便捷的、多种渠道的环境大数据网络服务平台。
4.6 增强生态环境大数据共享与开发利用水平
推动环境信息资源的开发利用，为环境管理、政府决策、环境信息公开提供全面的、多层次的环境数据服务。逐步开放环境保护部门拥有的数据，并与企业拥有的大量行业数据相结合，形成大数据，以此改进政府治理方式，提升政府管理效率[5] 。
4.7 建成完善的网络与信息安全基础设施
按照国家统一部署和要求，依托国家电子政务外网和基于云服务的电子政务公共服务平台，完善国家环境信息网络和信息安全基础设施。
5 主要任务和应用实施方案
5.1 全面夯实基础保障体系
加强天空地立体感知网络建设是内蒙古发展生态环境大数据基础设施的重要引擎与立足点。需要汇聚相关资源，不断加强天空地立体感知网络在网络构建、网络运营、系统硬件、系统软件、建模与算法等方面的研究和建设[6] 。
5.2 提升大数据资源管理共享能力
增强多源信息资源采集集成能力。在现有的环境数据资源中心的基础上，基于“内整外联”的策略，增强多源信息资源采集集成能力。
提升环境大数据资源管理分析能力。根据环境数据资源中心现有资源目录，结合业务体系和组织结构的变化对现有业务体系分类目录和组织结构分类目录进行更新、调整，扩展环境要素分类目录和数据格式分类目录服务方式，建设全区统一的大数据资源目录，实现环境信息资源集中、统一管理。健全信息共享与服务机制。建立健全数据共享机制和平台，推进与上级部门、同级部门（如水利、交通、气象等部门）、下级部门的信息数据联动机制和工作协调机制的搭建，统筹整合利用全自治区其他部门资源，努力实现部门间数据共享、互联互通；加强区域环境信息共享与服务能力建设[7] 。
5.3 加强生态环境协同监管能力
结合生态环境监测网络的完善，充分利用生态大数据资源的信息，逐步实现对污染源监管、环境风险管控、生态环境监管等信息化应用的升级，改变现有的监管模式，实现精准监管。
5.4 融合创新推进环境质量改善
在大数据资源整合与共享的基础上，利用大数据等手段从业务驱动和数据驱动两个角度出发，强化领导干部环保政绩考核管理；通过环评大数据的应用加强宏观调控支持；开发大气、水、土壤等多方面的融合创新应用。通过精准预测、智能预警、溯源追痕和政策模拟等手段，实现对管理决策的智能化支持[8] 。
5.5 全面提升信息公开和惠民服务能力
在生态环境大数据公开方面，以国家信息公开条例为指引，强化“公开为常态，不公开是例外”的原则，依托综合办公平台和环境数据中心，进一步完善信息公开的信息化支撑，做到所有公开信息的快速、准确、有据可查。通过完善生态环境大数据政民互动平台，进一步理顺和扩展双向沟通的渠道，满足公众知情权，服务民生、监督行政、改善环境。整合为企业服务的所有业务，梳理服务工作流程，为企业项目申请、数据申报、信用评价、绿色信贷、企业隐患数据查询等提供一站式服务。建设环保产业大数据服务平台，为环境治理技术服务、环保投资服务提供交流、共享、合作、洽谈的服务平台[9] 。
参考文献
[1] Manyika J， Chui M， Brown B， Bughin J， Dobbs R， Roxburgh C， Byers AH. Big data： The next frontier for innovation， competition，and productivity. 2011.
[2] 芮元鵬，闫楠.“十三五”环境信息化的战略思考[J].中国环境管理，2015，7（06）：60-65.
[3] 蔺旭东.大数据技术在生态环境保护中的应用研究.
[4] 蔺旭东，张孟强，陈婧，刘佳.大数据技术在生态环境保护中的应用研究[J].山东工业技术，2015，（24）：217.
[5] 程春明，李蔚，宋旭.生态环境大数据建设的思考[J].中国环境管理，2015，7（06）：9-13.
[6] 魏斌.推进环境保护大数据应用和发展的建议[J].环境保护，2015，43（19）：21-24.
[7] 国务院关于促进大数据发展行动纲要的通知（国发〔2015〕50号）.
[8] 政务信息系统整合共享实施方案（国办发〔2017〕39号）.
[9] 内蒙古自治区促进大数据发展应用的若干政策.
收稿日期：2018-02-24
作者简介：赵春胜（1978-），男，副高，研究方向为环境信息化及数据挖掘。
摘要：党中央、国务院高度重视我国大数据的发展和应用，将大数据确定为国家发展战略。为了全面推动落实党中央、国务院关于大数据发展的新部署、新要求，把生态环境大数据研究作为推动生态文明体制改革的重要手段和保障措施，推动生态环境保护工作向协调、统一、高效的管理方式转型，促进“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念与环保工作的融合，提升环境监管能力和服务水平，带动环境信息化的长足发展，同时为内蒙古自治区治理环境污染，优化产业布局，保护生态系统提供决策支持，有必要开展生态环境大数据研究工作。
关键词：生态环境保护；大数据
中图分类号：X171.1 中图分类号：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0012-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.005
Abstract： The Party Central Committee and the State Council attach great importance to the development and application of big data in our country， and have identified big data as the national development strategy. In order to comprehensively promote the implementation of the Party Central Committee， the State Council has made new arrangements and new requirements for the development of big data. Taking the study of ecological environment big data as an important means and safeguard measure to promote the reform of ecological civilization system， to promote the transformation of ecological environment protection to a coordinated， unified and efficient management mode， and to promote “innovation， coordination， green and opening up，” The development concept of “sharing” and the integration of environmental protection work， to enhance the ability of environmental supervision and service， to promote the rapid development of environmental information， at the same time for Inner Mongolia Autonomous region to control environmental pollution， optimize the industrial layout， Protecting ecosystem provides decision support， it is necessary to carry out ecological environment big data research work.
Keywords： Ecological environmental protection；Big data
1 國内外研究进展和形势
近几年，大数据迅速发展成为科技界和企业界甚至世界各国政府关注的热点。《Nature》和《Science》等相继出版专刊专门探讨大数据带来的机遇和挑战。人们对大数据的处理形式主要是对静态数据的批量处理，对在线数据的实时处理，以及对图数据的综合处理。其中，在线数据的实时处理又包括对流式数据的处理和实时交互计算两种。批量处理的典型应用包括社交网络、电子商务、搜索引擎、公共服务领域等；流式数据处理的典型应用包括智能交通、环境监控、灾难预警、金融分析等；交互计算的典型应用包括商业智能、搜索引擎、电子邮件、即时通讯工具、社交网络、微博、博客以及电子商务等；图数据处理的典型应用包括互联网社交网络、搜索引擎、基因序列、交通物流、疾病爆发等。
2 生态环境大数据应用现状
2016年4月，在《生态环境大数据建设总体方案》等政策的指导下，结合内蒙古自治区重点生态环境问题及信息化建设基础，形成了总体建设目标和框架：将基础设施资源集中统一，对网络资源整合，建立数据共享机制，实现“业务上云，数据集中”。
2016年10月19日，内蒙古自治区环境保护厅环境数据中心顺利通过初验，初现大数据管理平台雏形。环境数据中心通过对环境数据的规范体系建设，整理并建立了资源目录共9大类、105小项。其中环保内部数据89小项，涉及全自治区环境数据需求。在业务应用上，实现了乌海及其周边地区生态环境大数据分析、乌梁素海流域分析、自行监测数据可靠性评估、电力行业分析应用等面向区域、流域、行业的污染治理主题。
3 生态环境大数据存在问题
当前，我国要大力发展生态环境大数据，还面临诸多挑战，存在一些问题，主要是管理方面以及大数据技术两个方面的问题。在管理方面，一是缺乏完善的机构设置，为环境数据“搜集—处理—公开—技术支持”提供一体化全过程管理。二是数据收集困难，环境数据分部门所有、碎片化严重，没有专门负责数据搜集、处理的部门和制度。三是法律制度不健全，不能确保企业提供准确可用的数据；四是数据来源有局限，环境信息在线监控覆盖范围不全，环境保护相关的外部数据缺乏。五是没有实现全民参与生态环境大数据，无法满足公众的知情权与参与权，不能形成有效的社会监督机制。六是决策部门没有全面掌握生态环境大数据并科学分析，形成有价值的决策分析报告。
在技术方面，大数据从底层的处理系统到高层的分析手段都存在许多问题，也面临一系列挑战。一是大数据的安全与隐私问题。二是大数据的集成与管理问题。三是大数据的IT技术架构问题。四是大数据的开放共享问题。五是大数据的人才资源问题[1] 。
4 生态环境大数据发展战略
4.1 建立顺畅的工作机制和完善的管理制度
加强生态环境大数据组织机构、工作机制、管理制度建设，推动大数据机构管理支撑部门定位，增强机构的统筹协调能力。
4.2 形成生态环境大数据的数据体系
通过环保部门内部数据整合，外部各委、办、厅、局间数据共享，社会、企业数据抓取，形成广样本、多结构、大规模、实时性的数据体系，使得数据的特征关联和创新应用成为可能，并不断丰富数据采集主体，创新数据采集手段[2] 。
4.3 以大数据为核心构建环境管理新业态
切实整合现有的环境信息系统，对新建的信息系统做好统筹立项，逐步改变环保信息系统职责交叉、标准不一、共享困难等现状，做好信息化和大数据相关规范和标准的建设。通过制度规范，明确各部门在数据采集、使用、公开等方面的职能、关系和任务，明确数据方面的考核任务，形成促进数据共享、开放的体制机制[3] 。
4.4 增强生态环境监测、预测预警、评估和对策能力
围绕大气环境、水环境、土壤、生态四个方面突出的环境问题，以构建先进的环境监测预警评估体系、完备的环境执法监督体系、高效的环境风险防范和应急处置体系为要求，建立区域大气环境质量监测预警大数据分析平台、流域水环境质量监测预警大数据分析平台、区域生态系统安全监测预警大数据分析平台等重要应用平台，提高生态环境保护领域各类信息的采集、分析和利用能力[4] 。
4.5 打造高效便捷的、多种渠道的网络服务平台
以服务社会公众为宗旨，依托统一的政府公共服务平台，充分发挥移动互联网络的优势，打造不受空间、地域限制的、高效便捷的、多种渠道的环境大数据网络服务平台。
4.6 增强生态环境大数据共享与开发利用水平
推动环境信息资源的开发利用，为环境管理、政府决策、环境信息公开提供全面的、多层次的环境数据服务。逐步开放环境保护部门拥有的数据，并与企业拥有的大量行业数据相结合，形成大数据，以此改进政府治理方式，提升政府管理效率[5] 。
4.7 建成完善的网络与信息安全基础设施
按照国家统一部署和要求，依托国家电子政务外网和基于云服务的电子政务公共服务平台，完善国家环境信息网络和信息安全基础设施。
5 主要任务和应用实施方案
5.1 全面夯实基础保障体系
加强天空地立体感知网络建设是内蒙古发展生态环境大数据基础设施的重要引擎与立足点。需要汇聚相关资源，不断加强天空地立体感知网络在网络构建、网络运营、系统硬件、系统软件、建模与算法等方面的研究和建设[6] 。
5.2 提升大数据资源管理共享能力
增强多源信息资源采集集成能力。在现有的环境数据资源中心的基础上，基于“内整外联”的策略，增强多源信息资源采集集成能力。
提升环境大数据资源管理分析能力。根据环境数据资源中心现有资源目录，结合业务体系和组织结构的变化对现有业务体系分类目录和组织结构分类目录进行更新、调整，扩展环境要素分类目录和数据格式分类目录服务方式，建设全区统一的大数据资源目录，实现环境信息资源集中、统一管理。健全信息共享与服务机制。建立健全数据共享机制和平台，推进与上级部门、同级部门（如水利、交通、气象等部门）、下级部门的信息数据联动机制和工作协调机制的搭建，统筹整合利用全自治区其他部门资源，努力实现部门间数据共享、互联互通；加强区域环境信息共享与服务能力建设[7] 。
5.3 加强生态环境协同监管能力
结合生态环境监测网络的完善，充分利用生态大数据资源的信息，逐步实现对污染源监管、环境风险管控、生态环境监管等信息化应用的升级，改变现有的监管模式，实现精准监管。
5.4 融合创新推进环境质量改善
在大数据资源整合与共享的基础上，利用大数据等手段从业务驱动和数据驱动两个角度出发，强化领导干部环保政绩考核管理；通过环评大数据的应用加强宏观调控支持；开发大气、水、土壤等多方面的融合创新应用。通过精准预测、智能预警、溯源追痕和政策模拟等手段，实现对管理决策的智能化支持[8] 。
5.5 全面提升信息公开和惠民服务能力
在生态环境大数据公开方面，以国家信息公开条例为指引，强化“公开为常态，不公开是例外”的原则，依托综合办公平台和环境数据中心，进一步完善信息公开的信息化支撑，做到所有公开信息的快速、准确、有据可查。通过完善生态环境大数据政民互动平台，进一步理顺和扩展双向沟通的渠道，满足公众知情权，服务民生、监督行政、改善环境。整合为企业服务的所有业务，梳理服务工作流程，为企业项目申请、数据申报、信用评价、绿色信贷、企业隐患数据查询等提供一站式服务。建设环保产业大数据服务平台，为环境治理技术服务、环保投资服务提供交流、共享、合作、洽谈的服务平台[9] 。
参考文献
[1] Manyika J， Chui M， Brown B， Bughin J， Dobbs R， Roxburgh C， Byers AH. Big data： The next frontier for innovation， competition，and productivity. 2011.
[2] 芮元鵬，闫楠.“十三五”环境信息化的战略思考[J].中国环境管理，2015，7（06）：60-65.
[3] 蔺旭东.大数据技术在生态环境保护中的应用研究.
[4] 蔺旭东，张孟强，陈婧，刘佳.大数据技术在生态环境保护中的应用研究[J].山东工业技术，2015，（24）：217.
[5] 程春明，李蔚，宋旭.生态环境大数据建设的思考[J].中国环境管理，2015，7（06）：9-13.
[6] 魏斌.推进环境保护大数据应用和发展的建议[J].环境保护，2015，43（19）：21-24.
[7] 国务院关于促进大数据发展行动纲要的通知（国发〔2015〕50号）.
[8] 政务信息系统整合共享实施方案（国办发〔2017〕39号）.
[9] 内蒙古自治区促进大数据发展应用的若干政策.
收稿日期：2018-02-24
作者简介：赵春胜（1978-），男，副高，研究方向为环境信息化及数据挖掘。
