独家 | 环境大数据的应用案例及前景

大数据在各行业的应用和发展态势强劲，不断突破学科壁垒和行业界限，促进各个领域的优质资源高效汇集起来，特别是在金融、医疗等行业已经展开了广泛的应用。而环境是人类赖以生存的基础，对环境管理理念、管理方式的转变，同样需要借助大数据的力量促进其产生巨大的影响，探索出更科学更有效的治理方案和建设思路。

9月12日的清华大数据“应用·创新”系列讲座是数据院在促进数据科学与其他学科交叉融合理念之上的进一步推进，特别邀请到清华大学环境学院环境管理与政策教研所所长常杪老师，为全校师生带来了题为《环境大数据改变环境管理与治理的未来》的主题分享。

常杪老师在环境大数据治理方面有着多年专注研究，具有丰硕的研究成果和丰富的应用经验。在分享中，常老师从三个层面展开：1.什么是环境大数据及应用现状；2.如何通过大数据改变环境管理的建设思路与实例；3.环境大数据应用面临的挑战和困难等，并紧密围绕环境大数据应用的现状和未来展开介绍。

 

常杪老师着重讲解了大家比较关心的政府数据和行业应用这部分。环境大数据具备大数据的“4V”特征，环保部门的数据类型大致分为环境质量的数据（环境质量数据的量非常大，包括空气质量与水质量）、污染源的数据这两大类直接相关的数据，当然大量的业务型数据和过程数据也在研究范围内。另外，互联网数据（主要是移动终端搭载的环境要素的监测数据，现在民用的也很多）和环保相关的统计分析数据也归属于环境大数据，只是不作为讨论的重点。

图 各地环境信息化实践新变化（示例）

环境治理关系到国计民生，因此，改善环境质量已经成为所有地方政府考核政绩的硬指标，而且这些考核要拿数据说话。当前，各级政府对于环境大数据的建设有迫切的需求，而我国环境信息化发展阶段暂处于探索和启动的后期，还没有进入高速发展期，在数据方面还存在一定问题，并且在大数据的应用层面还没有全面展开。然而市场已经开启，常杪老师带领其团队参与到目前国家试点的省市（如内蒙古，以及福建、新疆、深圳、佛山、顺德等）环境大数据建设的顶层设计中，这些项目的建设紧密贴合政府需求，能够有效实现监管精细化、环境决策科学化和公众服务的便民化。

提到政府环境大数据建设思路，常杪老师认为从感知层、传输层、存储层到支承层、决策层的每一层都值得去开发，而这些思路在设计阶段就要充分了解和调研，比如：业务流程、各个业务部门的管理职能、数据现状以及数据流等，因为每个地方的情况都不太一样。做环保方案不同于其他行业，它需要按照要素管理，比如：水、气、土壤、地下水、噪声、固废、辐射、生态等等，因此对每一个业务部门都要做深入的调查。

 

图 政府环境大数据建设思路

 

常杪老师特别指出环境大数据急需顶层设计，不能预设环境大数据建设会起到立竿见影的效果。如果只重视软硬件投入，而忽视与实际业务的联系，忽视数据运维与分析，那么这样的理解偏差容易造成大量的投入不见效果的窘境。基于此，特别提出了解决之道，如下图所示。

 

图 环境大数据规划建设中的重点难点应对之道

 

在案例分享部分，常杪老师带来了内蒙古电力行业、乌梁素海案例、河北空气质量保障指挥平台、无锡生态环境物联网监测监控体系、青海生态之窗等典型案例并作分享，并以美国芝加哥铺设空气质量传感器和南加州癌症风险数据库为例展开详细介绍，为环境大数据建设提供了新思路和宝贵的经验。

图 内蒙古电力行业环保大数据分析

 

基于二十多个省市建设方案的参与实践经验，常杪老师分享了自己的体会与感悟：首先最重要的就是做好顶层设计；其次是采用多种监测方式丰富数据来源，比如移动监测的一些设备（无人机），还有包括网格化监管的低成本、高精度的微型设备。然而诸如恶臭、VOC、土壤等领域急需研发和监控，因此她提出这个领域的开发硬件市场非常广阔。

 

图 环境大数据建设困难与挑战

 

本场讲座共吸引了一百余位清华校内外的听众来到现场，现场气氛热烈。在分享结束后学生们久久不愿散去，围绕常老师继续交流。常老师对在场师生所关心的问题逐一进行解答。来自软件学院的唐同学表示常老师对环境大数据的分析给他的本专业科研带来了新的启发和思路，这样的活动使他收获巨大。

 

文：朱玲

拍摄：王宇清

校对：朱江华峰

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