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前沿信息技术在环境监测中的应用前景展望
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摘要：环境监测为污染治理和环境管理提供数据保障，是环保工作开展的基础。环境监测数据不仅可帮助生态环境部门及时掌握相关信息，也可为当地公众了解环境污染情况提供相关信息，使
环境监测为污染治理和环境管理提供数据保障，是环保工作开展的基础。环境监测数据不仅可帮助生态环境部门及时掌握相关信息，也可为当地公众了解环境污染情况提供相关信息，使环境问题能得到社会的监督和关注[1]。及时准确地监测数据和可多层面分析污染物排放情况的监控系统也给生态环境执法人员提供了执法的证据[2-3]。特殊环境区域的监测，如核设施周围放射性物质连续监测系统更是为中国核安全监管提供了有力保障[4-6]。随着中国生态文明战略的深入推进，环保工作日益严峻，新形势下对环境监测的要求也随之提高[7]：一方面是环境监测结果的准确性和时效性[8]，监测过程中要保证监测数据能及时准确反馈到环境监督和执法人员手中；另一方面是监测的系统性和便捷性[9]，要求全面系统掌握某区域某时间段内的监测数据和环境质量[10]，并有简便的数据获得途径，如便捷的移动终端等。
前沿信息技术是指以5G、物联网、区块链、人工智能(核心算法)等为代表，具有前瞻性、先导性和探索性等深刻内涵，具有未来高技术更新换代和新兴产业发展重要支撑作用，具有代表国家创新能力等重大意义的信息技术[11]。环境监测数据的获取、传输与统计处理的主要技术支持为信息技术，前沿信息技术的不断发展能有效推动环境监测技术的发展[12-14]。目前，前沿信息技术在环境监测领域的应用并未出现在顶层设计方案中，大规模应用方面的研究基本为空白。传统信息技术虽广泛应用于环境监测领域，但以4G/3G、2G为无线传输网络，基于SQL Server、ORCLE等数据库软件打造的数据管理系统往往仅有简单的数据管理功能，且存在数据传输速率慢、时延高、数据处理效率低、数据深度挖掘欠缺等缺点，越来越难以满足日益增长且要求更高的监测业务需求。本研究将结合应用实例，探讨前沿信息技术在环境监测领域应用的可行性，以期利用前沿信息技术所带来的巨大优势，更好发挥环境监测在环保工作中“眼睛”和“基础”的作用，助力全面打赢污染防治攻坚战，推动美丽中国建设。
1 环境监测的重点和难点
环境监测的重点和难点在于如何及时准确获得数据和如何科学系统地处理数据。获得准确数据需将环境监测信息化，最根本的就是要布局大量的监测点位，投入相应的监测仪器设备和硬件系统，拓宽环境监测数据获取方式，提升环境监测数据传输速度，获取全面的数据。科学处理数据需开发复杂的智能数据处理系统和智能算法，一方面用于统计筛选数据，确保环境监测数据真实性和有效性，倒逼环境监测源头数据质量的提高；另一方面用于深度挖掘数据，提升数据的价值，为环保各项工作开展提供基础和支撑。
2 前沿信息技术在相关领域的研究应用和启示
当前前沿信息技术在农业、林业、金融等领域的应用取得了一定成效。林佳福[15]通过设施蔬菜高效栽培物联网系统，利用监测设备感知墒情气象、基地环境数据等，并传回控制平台，实现水肥一体化滴灌控制和质量安全追溯，提高了生产质量和管理效率。曾祥久[16]利用物联网技术收集、获取和判断分析林业信息，有效促进林业的建设发展。周杰等[17]重点研究了物联网技术在精准农业领域的应用，以提高农业生产效率，进一步培养农业工程专业物联网、智能算法分析及设计方面的高层次人才，并提高农产品质量。闫巍[18]通过把区块链技术的分布式账本、加密技术和智能合约引入供应链金融各环节，有效克服供应链金融存在的问题，为中小微企业融资创造良好生态。梁月婷[19]介绍了智慧城市及区块链技术的相关内容，并从制定规划、服务对象、提升技术3个方面提出以区块链为基础打造智慧城市大数据基础平台的建议。
因此，可以预测随着前沿信息技术的发展和在环境监测领域的应用，环境监测将呈现出直观化、智能化、系统化的发展趋势，环境监测的覆盖范围、监测精度、管理水平将得到提高，前沿信息技术也将随之共同进步。
3 环境监测数据的优化获取与实时准确传输
基于前沿信息技术的环境监测数据传输和处理应用构架见图1。由各类环境监测采样设备组成的物联网采集环境数据，通过前沿信息技术实时传输和处理，最终输出到用户终端。
3.1 环境监测数据获取方式的全面优化
物联网技术在环境监测中有着广泛、深入的应用，包括污染源自动监控、环境质量在线监测和环境卫星遥感等。物联网技术提出时间早，且关注度较高，但一直受制于基础网络通信落后、大数据处理速度慢、网络安全性差等原因，导致其应用发展缓慢[20-21]。
文章来源：《信息技术与信息化》 网址: http://www.xxjsyxxhzz.cn/qikandaodu/2021/0708/1789.html
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