CN109816179A - 基于大数据的生态环境监测预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据的生态环境监测预警方法及系统，属于环保监测技术领域。方法包括：获取若干个环境数据采集点采集的环境数据；对环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表；对环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果；当第一判断结果为是时，基于异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息，并将异常环境数据对应的环境数据表以及预警信息存入异常监测数据库；当第一判断结果为否时，存储环境数据表至正常监测数据库。本发明实现了生态环境的实时监测，能够及时发现监测地区生态环境的异常情况并通知到对应的监管人员，从而实现异常情况的快速处理，减轻甚至避免对生态环境的进一步损害。

Description

基于大数据的生态环境监测预警方法及系统

技术领域

本发明属于环保监测技术领域，具体涉及一种基于大数据的生态环境监测预警方法及系统。

背景技术

由于我国工业化、现代化、城镇化起步较晚，过去生态环境和资源能源空间又相对较大，为了实现“后发赶超”，放开手脚大发展、大开发，不太注重资源节约、环境成本。但是经过多年快速发展，我国经济发展已经具备相当大的规模总量，一些地方的生态资源环境能力也已经达到或接近上限，再也无法维持高速度、粗放型发展模式。这就要求我们必须充分考虑生态环境容量，走可持续发展道路，实现当代人与后代人发展的代际公平。

在走可持续发展道路的过程中，由于经济利益的驱动，不法破坏环境的情况时有发生。因此，如何实现实时动态的掌握生态环境的状态，及时发现破坏生态环境的违法行为，从而及时处理，减轻甚至避免其对生态环境造成进一步损害就成了现在亟需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述一个或多个技术问题，本发明提供了一种基于大数据的生态环境监测预警方法及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于大数据的生态环境监测预警方法，所述方法包括以下步骤：

获取若干个环境数据采集点采集的环境数据；

对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表；

对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息，并将所述异常环境数据对应的所述环境数据表以及所述预警信息存入异常监测数据库；

当所述第一判断结果为否时，存储所述环境数据表至正常监测数据库。

优选的，每个所述环境数据采集点至少采集一种生态环境的环境数据。

优选的，所述将所述环境数据进行分类统计的方法包括：

基于地理位置信息和生态环境信息，对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表。

优选的，所述对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据的方法包括：

基于所述环境数据表的类别，调用所述正常监测数据库中对应的正常环境数据表；

将所述环境数据表中的数据与所述正常环境数据表中的数据进行逐一对比分析，判断是否出现异常环境数据；

其中，所述正常环境数据表中的数据为历年同期正常环境数据经过大数据分析处理后获得的正常环境数据范围值。

进一步优选的，当所述判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息之前，所述方法还包括：

基于所述环境数据表的类别，查询所述异常监测数据库，判断是否有匹配的历史异常环境数据表，获得第二判断结果；

当所述第二判断结果为是时，将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息。

另一方面，本发明还提供了一种基于大数据的生态环境监测预警系统，所述系统包括：

若干个环境数据采集点，用于采集环境数据；

获取模块，与每个所述环境数据采集点通讯连接，用于获取所述环境数据；

统计模块，与所述获取模块连接，用于对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表；

分析模块，与所述统计模块连接，用于对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果；

输出模块，与所述分析模块连接，用于当所述第一判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息；

异常监测数据库，分别与所述分析模块和所述输出模块连接，用于存储所述异常环境数据对应的所述环境数据表以及所述预警信息；

正常监测数据库，与所述分析模块连接，用于存储未出现异常数据的所述环境数据表。

优选的，每个所述环境数据采集点至少采集一种生态环境的环境数据。

优选的，所述统计模块用于基于地理位置信息和生态环境信息，对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表。

优选的，所述分析模块包括：

调用模块，与所述正常监测数据库连接，用于基于所述环境数据表的类别，调用所述正常监测数据库中对应的正常环境数据表；

对比分析模块，分别与所述统计模块和所述调用模块连接，用于将所述环境数据表中的数据与所述正常环境数据表中的数据进行逐一对比分析，判断是否出现异常环境数据；

其中，所述正常环境数据表中的数据为历年同期正常环境数据经过大数据分析处理后获得的正常环境数据范围值。

进一步优选的，所述分析模块还包括：

查询模块，与所述对比分析模块连接，用于当所述第一判断结果为是时，查询所述异常监测数据库，判断是否有匹配的历史异常环境数据表，获得第二判断结果；

预警信息修改模块，分别与所述查询模块和所述输出模块连接，用于当所述第二判断结果为是时，将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果或优点：

本发明所提供的基于大数据的生态环境监测预警方法及系统通过获取若干个环境数据采集点采集的环境数据；对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表；对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果；当所述第一判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息，并将所述异常环境数据对应的所述环境数据表以及所述预警信息存入异常监测数据库；当所述第一判断结果为否时，存储所述环境数据表至正常监测数据库。本发明实现了生态环境的实时监测，能够及时发现监测地区生态环境的异常情况，同时，还能够基于异常情况的不同类别，及时通知到对应的监管人员，从而实现异常情况的快速处理，减轻甚至避免对生态环境的进一步损害。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于大数据的生态环境监测预警方法的方法流程图。

图2为本发明实施例提供的基于大数据的生态环境监测预警系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于大数据的生态环境监测预警方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：获取若干个环境数据采集点采集的环境数据。

在具体的实施过程中，由于一个地区可能存在多种生态环境，比如有河流的地方，可能就会伴生湿地或森林，当伴生有湿地和森林，那么此处就至少具有河流生态环境、湿地生态环境和森林生态环境。因此，为了能够全面地获取一个地区的环境数据，作为优选的，本发明实施例中每个所述环境数据采集点都至少能够采集一种生态环境的环境数据。

完成步骤S1之后，执行步骤S2：对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表。

在具体的实施过程中，分类的方式有很多，由于生态环境具有连续性和地域性，比如河流生态环境，其是一个连续的环境，其跨度很大，而河流周边的一些相应的生态环境又存在地域性，比如湿地生态环境、草原生态环境等等，因此，为了能够更好地反映每个生态环境的具体情况，方便后续的分析处理，作为优选的，本发明实施例中将所述环境数据进行分类统计的方法包括：

基于地理位置信息和生态环境信息，对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表。

通过上述统计方式，能够更好地反映每个生态环境的具体情况，方便后续的分析处理。

完成步骤S2后，执行步骤S3：对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果。

具体的，本发明实施例中对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据的方法包括：

基于所述环境数据表的类别，调用所述正常监测数据库中对应的正常环境数据表；

将所述环境数据表中的数据与所述正常环境数据表中的数据进行逐一对比分析，判断是否出现异常环境数据；

其中，所述正常环境数据表中的数据为历年同期正常环境数据经过大数据分析处理后获得的正常环境数据范围值。

在具体的实施过程中，由于一个生态环境在不同年份、不同时期均会有一定的变化，比如河流生态系统在雨季水流量大、泥沙含量也可能较大，而在旱季则相反，又比如在气候干旱的年份，同时期的水流量就会比气候湿润的年份少。因此，每一个生态系统在不同年份、不同时期，其环境数据均会有一定的变化，因此，为了能够得到更加准确的正常环境数据，避免因为正常环境数据的不准确，从而出现误判，本发明实施例特意采用大数据算法对各个生态环境的历年同期正常环境数据进行分析处理，以致获得更加准确的正常环境数据。其中，所述大数据算法可以是k-means algorithm算法，也可以是KNN(k-NearestNeighbor)分类算法，当然，还可以采用其他的一些大数据算法，在此不做限定。

获得第一判断结果之后，当所述第一判断结果为是时，执行步骤S4：基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息，并将所述异常环境数据对应的所述环境数据表以及所述预警信息存入异常监测数据库。

当所述第一判断结果为否时，执行步骤S5：存储所述环境数据表至正常监测数据库。

其中，需要说明的是，本发明实施例中的所述预警信息可以是文字信息、也可以是语音信息，也可以既包含文字信息又包含语音信息，可以采用推送形式进行发送，也可以其他途径发送，均不作限制。

在具体的实施过程中，为了使监管人员能够对所述异常信息有一个更全面的了解，作为优选的，本发明实施例的步骤S4中在基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息之前，所述方法还包括：

基于所述环境数据表的类别，查询所述异常监测数据库，判断是否有匹配的历史异常环境数据表，获得第二判断结果；

当所述第二判断结果为是时，将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息。

通过将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息中，再发送给监管人员，能够使监管人员能够对此次的异常有一个更全面的了解，从而能够采取更加具有针对性的措施，降低对生态环境的进一步损害。

其中，所述相关信息可以包括针对所述历史异常环境数据表中的异常采取的相应措施、因所述历史异常环境数据表中的异常所造成的损失情况信息等等，有了这些相关信息，能够使监管人员能够对此次的异常有一个更全面的了解，从而能够采取更加具有针对性的措施，降低对生态环境的进一步损害。

在具体的实施过程中，还需要说明的是，本发明实施例在执行步骤S5的过程中，在将所述环境数据表存储至正常监测数据库后，所述方法还包括：基于所述环境数据表，对所述正常环境数据表中的数据进行更新，具体的更新方式也是利用所述大数据算法，将所述环境数据表中的数据添加到历年同期正常环境数据，进行统一的分析处理，最终获得更新后的正常环境数据表，从而确保所述正常环境数据表始终处于最新状态。

对应于上述基于大数据的生态环境监测预警方法，本发明实施例还提供了一种基于大数据的生态环境监测预警系统，如图2所示，所述系统包括：

若干个环境数据采集点100，用于采集环境数据；

获取模块200，与每个环境数据采集点100通讯连接，用于获取所述环境数据；

统计模块300，与获取模块200连接，用于对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表；

分析模块400，与统计模块300连接，用于对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果；

输出模块500，与分析模块400连接，用于当所述第一判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息；

异常监测数据库600，分别与分析模块400和输出模块500连接，用于存储所述异常环境数据对应的所述环境数据表以及所述预警信息；

正常监测数据库700，与分析模块400连接，用于存储未出现异常数据的所述环境数据表。

在具体的实施过程中，由于一个地区可能存在多种生态环境，比如有河流的地方，可能就会伴生湿地或森林，当伴生有湿地和森林，那么此处就至少具有河流生态环境、湿地生态环境和森林生态环境。因此，为了能够全面地获取一个地区的环境数据，作为优选的，本发明实施例中每个环境数据采集点100都至少能够采集一种生态环境的环境数据。

在具体的实施过程中，为了能够更好地反映每个生态环境的具体情况，方便后续的分析处理，作为优选的，本发明实施例中的统计模块300用于基于地理位置信息和生态环境信息，对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表。

在具体的实施过程中，本发明实施例中的分析模块400具体包括：

调用模块，与所述正常监测数据库连接，用于基于所述环境数据表的类别，调用所述正常监测数据库中对应的正常环境数据表；

对比分析模块，分别与所述统计模块和所述调用模块连接，用于将所述环境数据表中的数据与所述正常环境数据表中的数据进行逐一对比分析，判断是否出现异常环境数据；

其中，所述正常环境数据表中的数据为历年同期正常环境数据经过大数据分析处理后获得的正常环境数据范围值。

为了使监管人员能够对所述异常环境数据有一个更全面的了解，进一步优选的，本发明实施例中的分析模块400还包括：

查询模块，与所述对比分析模块连接，用于当所述第一判断结果为是时，查询所述异常监测数据库，判断是否有匹配的历史异常环境数据表，获得第二判断结果；

预警信息修改模块，分别与所述查询模块和所述输出模块连接，用于当所述第二判断结果为是时，将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息。

通过所述预警信息修改模块将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息中，再通过输出模块500发送给监管人员，能够使监管人员能够对此次的异常有一个更全面的了解，从而能够采取更加具有针对性的措施，降低对生态环境的进一步损害。

在具体的实施过程中，本发明实施例中还包括正常环境数据表更新模块，用于基于所述环境数据表，对所述正常环境数据表中的数据进行更新，使所述正常环境数据表能够始终处于最新状态。

本发明实施例所提供的基于大数据的生态环境监测预警方法及系统实现了生态环境的实时监测，能够及时发现监测地区生态环境的异常情况，同时，还能够基于异常情况的不同类别，及时通知到对应的监管人员，从而实现异常情况的快速处理，减轻甚至避免对生态环境的进一步损害。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于大数据的生态环境监测预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取若干个环境数据采集点采集的环境数据；

对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表；

对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息，并将所述异常环境数据对应的所述环境数据表以及所述预警信息存入异常监测数据库；

当所述第一判断结果为否时，存储所述环境数据表至正常监测数据库。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的生态环境监测预警方法，其特征在于，每个所述环境数据采集点至少采集一种生态环境的环境数据。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的生态环境监测预警方法，其特征在于，所述将所述环境数据进行分类统计的方法包括：

基于地理位置信息和生态环境信息，对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表。

4.根据权利要求1所述的基于大数据的生态环境监测预警方法，其特征在于，所述对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据的方法包括：

基于所述环境数据表的类别，调用所述正常监测数据库中对应的正常环境数据表；

将所述环境数据表中的数据与所述正常环境数据表中的数据进行逐一对比分析，判断是否出现异常环境数据；

其中，所述正常环境数据表中的数据为历年同期正常环境数据经过大数据分析处理后获得的正常环境数据范围值。

5.根据权利要求4所述的基于大数据的生态环境监测预警方法，其特征在于，当所述判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息之前，所述方法还包括：

基于所述环境数据表的类别，查询所述异常监测数据库，判断是否有匹配的历史异常环境数据表，获得第二判断结果；

当所述第二判断结果为是时，将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息。

6.一种基于大数据的生态环境监测预警系统，其特征在于，包括：

若干个环境数据采集点，用于采集环境数据；

获取模块，与每个所述环境数据采集点通讯连接，用于获取所述环境数据；

统计模块，与所述获取模块连接，用于对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表；

分析模块，与所述统计模块连接，用于对所述环境数据表进行分析，判断是否出现异常环境数据，获得第一判断结果；

输出模块，与所述分析模块连接，用于当所述第一判断结果为是时，基于所述异常环境数据的类别，向对应的监管人员发送预警信息；

异常监测数据库，分别与所述分析模块和所述输出模块连接，用于存储所述异常环境数据对应的所述环境数据表以及所述预警信息；

正常监测数据库，与所述分析模块连接，用于存储未出现异常数据的所述环境数据表。

7.根据权利要求6所述的基于大数据的生态环境监测预警系统，其特征在于，每个所述环境数据采集点至少采集一种生态环境的环境数据。

8.根据权利要求6所述的基于大数据的生态环境监测预警系统，其特征在于，所述统计模块用于基于地理位置信息和生态环境信息，对所述环境数据进行分类统计，获得对应的环境数据表。

9.根据权利要求6所述的基于大数据的生态环境监测预警系统，其特征在于，所述分析模块包括：

调用模块，与所述正常监测数据库连接，用于基于所述环境数据表的类别，调用所述正常监测数据库中对应的正常环境数据表；

对比分析模块，分别与所述统计模块和所述调用模块连接，用于将所述环境数据表中的数据与所述正常环境数据表中的数据进行逐一对比分析，判断是否出现异常环境数据；

其中，所述正常环境数据表中的数据为历年同期正常环境数据经过大数据分析处理后获得的正常环境数据范围值。

10.根据权利要求9所述的基于大数据的生态环境监测预警系统，其特征在于，所述分析模块还包括：

查询模块，与所述对比分析模块连接，用于当所述第一判断结果为是时，查询所述异常监测数据库，判断是否有匹配的历史异常环境数据表，获得第二判断结果；

预警信息修改模块，分别与所述查询模块和所述输出模块连接，用于当所述第二判断结果为是时，将所述历史异常环境数据表的相关信息添加至所述预警信息。