大数据视阈下对城市污染防治的研究

作者： 李丰帆

　　摘 要 大数据时代到来了。随着步入信息化社会，社会经济的迅速发展，城市污染问题将日益显现出来，城市污染防治将显得尤为重要。本文通过对大数据的研究，在大数据“4V”特征的基础上，阐释大数据的基本概念，分析时下城市发展所带来的普遍的污染问题，对比传统的城市污染防治的方式，引入信息时代下利用大数据对城市污染的防治，从而实现生态城市建设。 

　　关键词 大数据 城市污染 污染防治 生态城市 

　　中图分类号：X51 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.12.075 

　　Abstract The big data age is coming. With the information society development， the rapid development of social economy， urban pollution problem will be increasingly apparent， urban pollution prevention is particularly important. In this paper， based on the research of the big data and the "4 v" characteristics， I will describe the interpretation of the basic concept of the big data. Widespread pollution brought by the analysis of the current urban development issues， compared to the traditional way of urban pollution prevention， the introduction of information era under the use of big data of urban pollution prevention and control， so as to realize the ecological city construction. 

　　Keywords big data； urban pollution； pollution prevention； ecological city 

　　1 什么是大数据 

　　在信息化高速发展的今天，所有的事物都被数据化，小到个人的信息大到整个社会整个世界。大�稻荩�Big Data），顾名思义又叫巨量资料，是指需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。当看到电影《骇客帝国》中由代码组成的世界时，或许应该承认，在不久的将来那就是大数据发展所带给我们每一个人理解世界的另一个角度。 

　　大数据技术，在当下数据的收集与整合上日益显示出其惊人的经济价值，逐渐显示出“三分靠技术，七分靠数据，得数据者得天下”的真言。与过去传统的磁带或者纸质的记录数据的形式相比，当今的大数据展现其巨大的价值性在于其在线性。阿里巴巴占据市场有利地位不仅仅在于其占有着庞大的数据集，而且还在于通过网络的云计算等方式的在线性，计算机之间密切的连通性，可以根据自己的需求进行统计，然后根据统计做出预测。 

　　维克托・迈尔・舍恩伯格在他的《大数据时代》中提出大数据的“4V”的特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）。或者说其特点有四个层面：第一，数据体量巨大。第二，数据类型繁多。第三，价值密度低，商业价值高。第四，处理速度快。最后这一点也是和传统的数据挖掘技术有着本质的不同。 

　　1.1 数据体量巨大 

　　计算机的运用将整个地球联系到了一起，使世界变成一个地球村，而大数据将世界变成了一个地球屋。互联网信息时代数据的积累以及BI、数据仓库、人工智能等技术的流行，使得人们考虑问题的方式已经发生变化，接下来我们要做的只有接受数据时代，拥抱大数据时代。计算机的广泛应用，使得每一个人的生活都离不开计算机，难以想象将一个人的所有电子产品没收，是一幅怎么样的生活场景，或许只能回归远古的原始社会了。而在网络中的每一个行为都会为整个大数据集的形成贡献力量。 

　　1.2 数据种类繁多 

　　无处不在的大数据：各种云计算，谷歌的神通，亚马逊的推送，天涯人肉，微博等等，我们掌握了新的工具，也获取了以前从未有过的各种信息。大数据拉近了我们与现实的距离，“地球村”变成了“地球屋”，仿佛所有人所有事物都触手可及，在海量的网络信息中随意获取某人的网络日志，能够推测出这个人的生活习惯，通过网络中的视频、图片就能够得知拍摄的环境，应用最为广泛的且相对成熟的GPS定位系统以及实时监测系统，有效地实时监测反馈交通状况，方便出行。 

　　1.3 价值密度低，商业密度高 

　　大数据时代为社会发展集聚海量的信息，而这个信息并非是单独就能给企业、政府或者个人产生巨大的价值。总是需要对数据进行有效收集整理，然后进行分析，从而达到预测的功能。一旦某一主体占据了大数据，就掌握了大数据时代的主动权，企业能够根据数据预测下一阶段的经济走向、资本投放，政府则会预测适宜的政策，就会产生巨大的价值。 

　　1.4 处理速度快 

　　大数据最核心的价值就是在于对于海量数据进行存储和分析。相比起现有的其他技术而言，大数据的“廉价、迅速、优化”这三方面的综合成本是最优的。大数据的在线性决定了在任何时候借助计算机就能够迅速的分析出重要的信息，迅速做出科学预测，以便采取最科学的措施。 

　　大数据令人着迷的地方在于用“科学”的办法挑战了“预测学”，帮助人们发现未知，帮人们进行决策。维克托・迈尔・舍恩伯格在他的《大数据时代》中通过列举啤酒与尿布的例子，来强调“大数据不是因果关系，而是相关关系，相关关系比因果关系更重要”以及“在大数据时代已经到来的时候要用大数据思维去发掘大数据的潜在价值”。书中，作者提及最多的是Google如何利用人们的搜索记录挖掘数据二次利用价值，比如预测某地流感爆发的趋势；Amazon如何利用用户的购买和浏览历史数据进行有针对性的书籍购买推荐，以此有效提升销售量。而今，大数据也在防治城市污染方面有着巨大的潜力。 　　2 城市环境污染现状分析 

　　环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。具体包括：水污染、大气污染、噪声污染、固体废弃物污染等。 

　　2.1 水污染 

　　水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水污染是我国面临的亟待解决的环境问题之一。人类的生存发展需要多种资源的支撑，水资源作为自然资源的一种，对人类的生存发展具有极其重要的作用。人类的生存离不开水，人的身体内的水分约占体重的60%―70%。人类的城市生产生活离不开水，工业生产需要用水。我国水资源总量丰富，但是人均占有量极少，城市化的进程之中，对水污染现象频发，水质性缺水也是导致城市发展、社会进步的一大障碍。 

　　2.2 大气污染 

　　大气污染是指空气中污染物的浓度达到有害程度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和生物造成危害的现象。工业废气的任意排放不断加剧大气中二氧化硫、烟尘和粉尘，汽车尾气的排放加重了大气中一氧化氮、氧化氮的比重，造成空气质量下降，对人体造成巨大危害。近年中国大部分城市频发的雾霾现象，就是人类破坏生态环境之后，大自然对人类的报复。雾霾持续的天数逐渐增加，雾霾使道路能见度不断降低，防霾口罩成为必备，人类已经在承受着身体透不过气的压力，防治大气污染就十分重要。 

　　2.3 噪声污染 

　　噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常工作、学习、生活的现象。高速公路上车辆行驶、火车经过的沿途以及城市施工地的噪声污染远远高于城市地区。安装在高级宾馆、大型商场、办公楼、写字楼的中央空调、冷却塔等设备，众多餐饮业安装的抽油烟机、鼓风机、排气扇，以及住宅区周边运营的歌舞厅、卡拉OK厅等等都会加重城市的噪声污染。 

　　2.4 固体废弃物污染 

　　城市给人们的生产生活带来便利，带来更多的就业机会，越来越多的人涌向城市，人口增多相应的带来生活垃圾、工业垃圾、建筑垃圾以及市政垃圾常量越来越多。中国的许多城市在处理城市垃圾的方式并不科学，导致许多城市出现“垃圾围城”的现象。中国在治理城市垃圾方面也投入了巨大的�Y金，但效果并不是非常的好。所以，清理城市垃圾，让城市变得干净是摆在人们面前的一大难题。 

　　面对如此严峻的城市污染问题，促使人类积极寻找解决措施，在充分发挥好传统的城市污染防治措施的同时，应该借助信息时代下科学技术的应用，发展大数据集为城市污染防治提供更科学更先进的解决措施。 

　　3 大数据时代下重新反思城市污染防治 

　　3.1 传统的城市污染防治措施的不足 

　　3.1.1 政府监督力度不够 

　　在资源利用方面，市场是资源配置的主要手段，而政府的宏观调控作为补充。但是在城市污染防治方面，政府则应担当起重要的角色。放任市场自己来配置污染物排放，只会导致城市污染更加严重，人类的生态环境破坏的变本加厉。政府对企业、社区的污染物排放的监管力度不够，也没有利用信息技术实时监控城市水资源的质量、空气质量、噪声源以及固体污染物的走向，体现在政府通过民主程序制定了各社会主体的污染物排放标准之后，放置行政人员去实施，往往在污染事件发生、周围居民举报之后，政府制定相应的应急预案，采取措施，事后补救。这种行为通常加重城市环境的负担，在城市环境突破临界点之后，再有效的措施，也只能是补救。 

　　3.1.2 企业不断更新生产技术，忽略生产数据 

　　工厂企业为了获取市场竞争力，调整产业结构，提高资源的利用率，减少污染物的排放。在水污染治理上，改善污水处理系统，污水处理技术不再局限于二级处理或消毒处理，甚至利用生物处理技术治理城市污水。在噪声污染方面，加厚噪声源的隔音屏障，虽然对噪声起到削弱作用，但仍旧是治标不治本。而许多大城市面对不断持续的雾霾天气，人类能做的只是等风来。忽略生产数据，不仅仅使得整个生产过程丧失污染检测的工具，还丧失了对城市污染预测的有效手段。 

　　3.1.3 个人应该重视环境数据的可靠性 

　　城市是居民所赖以生活的家园，一旦爆发污染性事件，对人们内心产生的恐慌是不能仅仅凭借政府的纸面文字告知环境并无生存威胁所能安抚的。居民应该善于利用质检单位公布的质检报告，利用数据来分析自己生存的环境是否对自己的生存造成威胁。 

　　3.2 大数据时代为城市污染治理带来的有利条件 

　　3.2.1 政府利用大数据加强对污染物排放的监管 

　　过去传统的“先污染，后治理”的监管措施已经不再适应当下脆弱的生态环境。城市生态所能容纳的人口以及污染物都是有限的。政府应该充分利用信息技术，制作政府系统内部的大数据集，对污染物排放量巨大的工厂企业所采购的原材料进行登记备案，计入大数据，利用大数据技术进行分析，对采购的原材料的材质可能对环境造成的污染程度进行预测，通过临检或者征收排污税的方式对工厂企业进行监督；对城市人口聚居进行统计，结合城市内部各大商场、超市购物结算系统，对每一户的买入的商品所产生的垃圾、废弃物进行分（下转第181页）（上接第158页）析，根据计算机给定的分析结果，可以确定设置在住宅区垃圾箱的种类以及数量，以及确定需要征收的垃圾处理费的数额；对城市建筑施工单位，以及建筑物空调、制冷器，餐馆的抽油烟机，以及道路上的汽车流量和火车流量进行数据统计，合理地规划住宅用地。可见，当城市所有的一切都被当成数据，会是一个巨大的数据集，该数据集中种类繁多，单个数据的价值可能不能彰显，但是，一旦利用好大数据技术等信息技术，这些数据将会产生巨大的社会价值，为整个城市的污染防治产生巨大的作用，从而建设绿色环保的生态城市。 　　3.2.2 工厂企业利用大数据调控生产和销售的方向，促进产业转型 

　　过去，企业根据评估自己的生�a的投入产出比来确定自己企业内部的生产技术和设备的利用效率。现在，利用大数据，企业可以统计所有产品的去向，以及通过数据收集城市所在的地区的销售去向，来分析企业转型的方向。再根据商品成分的数据分析，确定污染物排放超标的产品，从而在未来的企业发展中减少该产品的生产，甚或将其逐渐淘汰。污水厂可以结合商场、超市购物结算系统数据统计分析，每一区域的污水中含有的污染物的比重，通过分析污水成分，选取最适应的污水处理方案；同样，垃圾处理厂也可以制定出最科学的垃圾处理方案，将固体废弃物科学降解，将有利用价值的垃圾变废为宝。 

　　3.2.3 个人关注官方环境污染数据分析，做好预防工作 

　　天气预报作为首先成熟起来的较之可靠的数据资源，为人类的生产生活带来极大的便利。近年，逐渐成熟的空气质量检测对城市居民的大气污染预防起了有效作用。像北京这样的大城市，雾霾是困扰这个城市的重要问题。政府通过监测PM2.5指数来预测雾霾的发生。城市居民可以利用这个监测指数以及根据这个指数所得出的空气预警，来调控自己的出行安排，从而减少自己的身体在无防霾的情况下受到污染物对身体带来的损害。同样，技术也可以利用到水污染、噪声污染以及固体废弃物污染监测中。公民个人不再仅仅相应政策号召提高自身的环保意识，而且通过计算机的数据分享，获取有用的信息，在面临城市污染时能科学合理安排自己的行为，避免城市污染的产生对自身造成损害。 

　　4 结语 

　　大数据时代的到来是任何人都无法阻挡的历史潮流。立足当前城市污染的现状，以及面临亟待解决生态环境问题的压力，利用信息技术下大数据以及大数据技术，在充分掌握有效的信息资源的同时，用最先进的数据的相关关系来预测污染趋势，制定最优化的城市污染防治方案，对城市污染防治、建设生态城市以及实现人与自然的和谐发展具有巨大的潜力。 

　　参考文献 

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