導(dǎo)語(yǔ)：云計(jì)算數(shù)字環(huán)保論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1“數(shù)字環(huán)保”關(guān)鍵技術(shù)分析

1.13S技術(shù)3S是衛(wèi)星遙感(RS)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)的合稱。它們是進(jìn)行現(xiàn)代環(huán)保信息化系統(tǒng)建設(shè)，并高效運(yùn)行的基礎(chǔ)工具。衛(wèi)星遙感(RS)技術(shù)主要是在遠(yuǎn)離目標(biāo)、不與目標(biāo)直接接觸的情況下判定、測(cè)量并分析目標(biāo)的性質(zhì)，它獲取信息的主要手段是電磁波，具有動(dòng)態(tài)、宏觀、信息豐富的特點(diǎn)。衛(wèi)星遙感技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用主要是利用多傳感器、高分辨率、多時(shí)相等特點(diǎn)幫助獲取自然環(huán)境的重要信息源和宏觀監(jiān)測(cè)手段。利用光學(xué)遙感、熱紅外遙感和微波遙感對(duì)特定波長(zhǎng)的空氣污染物進(jìn)行識(shí)別提取，獲得空氣污染情況。

同時(shí)利用遙感的高分辨率對(duì)地表資源環(huán)境監(jiān)測(cè)、水土流失、生態(tài)保護(hù)等進(jìn)行光譜成像和制圖，用于保護(hù)預(yù)測(cè)生態(tài)破壞的趨勢(shì)，分析生態(tài)環(huán)境變遷的過(guò)程、對(duì)策，也可直觀地為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力的科學(xué)依據(jù)。全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國(guó)自20世紀(jì)60年代開發(fā)，于1994年部署完成的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)由分布在6個(gè)軌道上的24顆定位導(dǎo)航衛(wèi)星組成，提供全球每秒1次的定位訊號(hào)，使全球任何地方在任何時(shí)候都能同時(shí)接收到至少4顆衛(wèi)星的訊號(hào)。全球定位系統(tǒng)的接收器根據(jù)訊號(hào)測(cè)出定位點(diǎn)到衛(wèi)星的偽距，可實(shí)時(shí)得到定位點(diǎn)的三維位置和時(shí)間數(shù)據(jù)。全球定位系統(tǒng)以其全球、全天候、快速、準(zhǔn)確的定位功能在環(huán)境領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

“數(shù)字環(huán)保”工程建設(shè)過(guò)程中，GPS是主要用于實(shí)時(shí)定位，為遙感實(shí)況數(shù)據(jù)提供空間坐標(biāo)，建立實(shí)況環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)及同時(shí)對(duì)遙感環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)揮校正、檢核的作用。地理信息系統(tǒng)(GIS)是指對(duì)具有空間內(nèi)涵的地理信息進(jìn)行輸入、存貯、查詢、運(yùn)算、分析、表達(dá)的技術(shù)系統(tǒng)。在環(huán)境領(lǐng)域，地理信息系統(tǒng)可用于對(duì)空間環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、查詢、分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息的動(dòng)態(tài)描述，通過(guò)時(shí)空構(gòu)模，分析地理系統(tǒng)的發(fā)展變化和演變過(guò)程，還可以利用GIS的統(tǒng)計(jì)制圖功能，將大量抽象的環(huán)境數(shù)據(jù)變成直觀的環(huán)境專題地圖或統(tǒng)計(jì)地圖，形象地展示出各種環(huán)境專題內(nèi)容、環(huán)境數(shù)據(jù)空間分布與數(shù)量統(tǒng)計(jì)規(guī)律，以滿足環(huán)境保護(hù)的各種實(shí)際需要。GIS技術(shù)的出現(xiàn)為環(huán)保信息化發(fā)展提供了技術(shù)支持，它在“數(shù)字環(huán)?！毕到y(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在制作環(huán)境專題圖、建立環(huán)境地理信息系統(tǒng)、對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理分析、分析自然生態(tài)現(xiàn)狀、環(huán)境應(yīng)急預(yù)警預(yù)報(bào)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)、水環(huán)境信息管理等。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality)技術(shù)簡(jiǎn)稱VR技術(shù)，是由美國(guó)VPL公司創(chuàng)始人JaronNier在20世紀(jì)80年代初提出的。它是一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，集中體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感技術(shù)、人體工程學(xué)、人機(jī)交互理論等多個(gè)領(lǐng)域的最新成果，是近些年十分活躍的一個(gè)技術(shù)研究領(lǐng)域［3］。目前隨著全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、海洋污染以及生物多樣性喪失等環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越凸顯，它可以用于環(huán)境科學(xué)的理論研究、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)治理、環(huán)境預(yù)測(cè)、環(huán)境評(píng)估等各方面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)“數(shù)字環(huán)保”系統(tǒng)中的大量已有環(huán)境數(shù)據(jù)的建模，可以使環(huán)境科學(xué)研究者利用所建立的虛擬世界，從不同的角度感受環(huán)境數(shù)據(jù)間的時(shí)間關(guān)系和物理關(guān)系，從而為環(huán)境科學(xué)的理論研究提供可靠地技術(shù)手段和方法。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用各種科學(xué)技術(shù)信息，在預(yù)測(cè)發(fā)展各種環(huán)境管理要素對(duì)環(huán)境的影響及環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，為進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，達(dá)到預(yù)期的環(huán)境目標(biāo)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐?！皵?shù)字環(huán)?！毕到y(tǒng)可通過(guò)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與相應(yīng)的環(huán)境空間分析評(píng)價(jià)模型相結(jié)合，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行直觀的分析評(píng)價(jià)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)進(jìn)行分析，依據(jù)環(huán)境演變規(guī)律分析環(huán)境的演變趨勢(shì)，預(yù)測(cè)未來(lái)的環(huán)境狀況，預(yù)測(cè)未來(lái)環(huán)境的演變結(jié)果，為環(huán)境預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)?！皵?shù)字環(huán)?！惫こ探ㄔO(shè)過(guò)程中，還可利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)得到環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)的濃度分布動(dòng)態(tài)變化圖，從而及時(shí)了解各主要污染物的空間分布及其超標(biāo)情況，同時(shí)根據(jù)虛擬世界中的環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果，綜合運(yùn)用環(huán)境決策模塊確定最佳解決方案并實(shí)時(shí)觀測(cè)治理效果。

1.33海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)“數(shù)字地球”的提出使得海量數(shù)據(jù)成為GIS界廣泛接受的常用術(shù)語(yǔ)。近年來(lái)，隨著環(huán)保信息化的發(fā)展，海量數(shù)據(jù)也成為了環(huán)保領(lǐng)域的新的名詞。隨著“數(shù)字環(huán)?！惫こ痰膶?shí)施，地理信息系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，使得環(huán)保領(lǐng)域的環(huán)境空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量也不斷增大，因此迫切需要將海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用到“數(shù)字環(huán)?！敝小Ｒ话銇?lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)具有選擇性、可靠性、時(shí)間性、完備性、詳細(xì)性和綜合性的特征。隨著環(huán)境數(shù)據(jù)量的不斷增加，使得環(huán)境數(shù)據(jù)又有了新的特征，主要表現(xiàn)在多源數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、關(guān)系多樣化、空間性、多尺度與多態(tài)性、多時(shí)空性、查詢過(guò)程復(fù)雜、難以定義多維空間對(duì)象等特點(diǎn)。面對(duì)數(shù)據(jù)的多變特性，海量存儲(chǔ)技術(shù)就是利用海量數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建，設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)空間信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)組織文件結(jié)構(gòu)，在降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的基礎(chǔ)上盡可能保留=實(shí)體信息，實(shí)現(xiàn)多分辨率數(shù)據(jù)的整合?！皵?shù)字環(huán)保”系統(tǒng)可運(yùn)用海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，將大量的環(huán)境數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)建模的形式，利用高效索引機(jī)制，將點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到各個(gè)結(jié)點(diǎn)，降低數(shù)據(jù)量，提高數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度，同時(shí)保留數(shù)據(jù)的基本信息。

1.4云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算是一種通過(guò)Internet以服務(wù)的方式提供動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化資源的計(jì)算模式。云計(jì)算技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的運(yùn)用不僅能夠提高辦公效率、節(jié)約信息化成本，還能夠幫助其實(shí)現(xiàn)管理創(chuàng)新和環(huán)保執(zhí)法效率的提高。“數(shù)字環(huán)?！惫こ炭刹捎锰摂M化技術(shù)建立基礎(chǔ)設(shè)施云計(jì)算平臺(tái)，提高業(yè)務(wù)連續(xù)性，同時(shí)可大幅度節(jié)省電力成本、空調(diào)成本和能源消耗。業(yè)務(wù)連續(xù)性最大化降低了宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的損失，為“數(shù)字環(huán)?！备黝悩I(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等提供非常穩(wěn)定可靠運(yùn)行環(huán)境?！皵?shù)字環(huán)?！钡恼麄€(gè)基礎(chǔ)計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源架構(gòu)體系以模塊化和虛擬化為中心建立后，可提供動(dòng)態(tài)資源池，不只是給“數(shù)字環(huán)?！备黜?xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用信息系統(tǒng)提供資源，未來(lái)幾年內(nèi)建設(shè)的各項(xiàng)信息系統(tǒng)也可以在不投入基礎(chǔ)軟硬件資源的前提下，直接從虛擬化的平臺(tái)中分配所需的資源。

2.結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)人類進(jìn)入了以經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的信息時(shí)代，誰(shuí)擁有知識(shí)誰(shuí)將主宰世界。信息時(shí)代的到來(lái)沖擊了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別在環(huán)保領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)輪番出現(xiàn)。隨著社會(huì)信息技術(shù)的發(fā)展，在“數(shù)字環(huán)保”的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了由信息化、數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化和智慧化發(fā)展的新趨勢(shì)。2009年，IBM提出了“智慧地球”的概念，引起了全世界的關(guān)注。從此，“數(shù)字環(huán)?！遍_始向“智慧環(huán)?！边~進(jìn)，成為了歷史的必然和不可扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)?！爸腔郗h(huán)保”是“數(shù)字環(huán)?！备拍畹难由旌屯卣?，是信息技術(shù)進(jìn)步的必然趨勢(shì)。它借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把感應(yīng)器和裝備嵌入到各種環(huán)境監(jiān)控對(duì)象(物體)中，通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算將環(huán)保領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與環(huán)境業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理和決策的“智慧”。因此，“數(shù)字環(huán)?！毕到y(tǒng)應(yīng)在現(xiàn)有關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行延續(xù)，在未來(lái)環(huán)境信息化建設(shè)中，將“數(shù)字環(huán)?！备M(jìn)一步拓展，向“智慧環(huán)?！睉?yīng)用方向邁進(jìn)。

作者：尹紅王恒儉劉術(shù)軍康慶潘斌單位：貴州省環(huán)境監(jiān)控中心深圳市博安達(dá)軟件開發(fā)有限公司