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大数据在保护和可持续发展方面的机遇

发表时间：2020/6/5 来源：《文化时代》2020年3期作者：王梅萍赵志国刘思宇

[导读] 大数据革命包含了快速捕捉、处理、分析和可视化大型数据集的技术，在过去的50年里，它导致了数据多样性的激增。生物地球物理科学在数据增长方面取得的重大进展，使科学家能够发现、分析和理解从微观到全球范围的环境变化，并区分出什么是人为驱动的。因此，环境的状态和趋势正日益成为大数据应用的一个焦点。在这里，我们讨论了从这些环境分析中出现的趋势（包括衍生的数据产品），并提出了一种利用这些技术来减轻全球环境下降的

华北理工大学人工智能学院河北唐山 063200
        摘要：大数据革命包含了快速捕捉、处理、分析和可视化大型数据集的技术，在过去的50年里，它导致了数据多样性的激增。生物地球物理科学在数据增长方面取得的重大进展，使科学家能够发现、分析和理解从微观到全球范围的环境变化，并区分出什么是人为驱动的。因此，环境的状态和趋势正日益成为大数据应用的一个焦点。在这里，我们讨论了从这些环境分析中出现的趋势（包括衍生的数据产品），并提出了一种利用这些技术来减轻全球环境下降的方法。
        关键词：大数据；环境；数据产品；数据多样性


大数据揭示的环境变化
        几乎无一例外的是，大数据分析的进一步证实了行星的衰落，而且在大多数情况下，揭示了衰退比之前所显示的更糟。例如，NASA和欧洲航天局（European Space Agency）之间一项具有里程碑意义的合作，将南极冰盖不断变化的体积、流量和引力结合起来，建立了南极冰盖表面质量平衡的模型，结果显示，在1992年至2017年期间，南极冰层减少了2720±1390毫克（相当于海平面上升了7.6±3.9毫米）。然而就在几年前，IPCC表示：“我们对未来南极表面质量平衡增加的模型预测有中等的信心，这意味着对全球平均海平面上升的负面影响。”同样，试图创建一个生态系统红色列表的努力已经揭示了一些令人担忧的结果。这是一种新兴的方法，使用了多条证据来评估生态系统的威胁状态。例如，在美洲和加勒比地区，85%的森林面积和80%的森林类型可能受到威胁。尽管这些有条不紊的进展令人印象深刻且迫切需要，但它们揭示了一幅严峻的环境图景。
        然而，对大数据的分析也揭示了广泛衰退模式中的“亮点”，并关键地确定了关键驱动因素，包括有意的政策干预。例如，汉森等人。揭示了在截至2012年的12年里，巴西的森林损失减少了1318平方公里，减少了1平方公里，这主要是由于研究期间覆盖森林的渐进法律框架（尽管政府在2019年的变化已经扭转了这一趋势）。类似地，陈博士等人最近对卫星数据进行了分析。研究表明，在中国和印度，人类土地管理直接的导致了大面积的绿化。中国的大部分收益来自森林（而非农业），这是由雄心勃勃的国家造林和森林保护政策推动的，这些政策的基础是对这些生态系统服务的支付。生物物理方面的驱动也可以产生积极的趋势。尽管区域情况有所改善，但仍不足以扭转全球环境恶化的趋势。
        结合大数据和全球可持续发展议程
        通过对大数据的分析，对于强调地球环境及其支持人类的能力的下降显然是至关重要的。

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然而，除非我们能够采取行动实现可持续发展目标，否则这些令人印象深刻的进步将不会造福地球及其人民，因此，重要的是将大数据与正在进行的实现可持续发展的努力结合起来。在大多数情况下，环境现象的地图需要额外的分析和与其他数据集的结合，然后才能直接用于决策，这可能需要额外的资源（例如，技术、财政），这对一些欠发达国家来说是一个挑战。至关重要的是，要消除分析大数据和获取衍生产品的障碍。例如，在澳大利亚昆士兰州，最近最引人注目的土地清理遗产之一，政府对植被清理的报告往往被推迟了几个月，尽管它可以每月进行监测。确保大数据产品的及时可用，需要对开放数据的共同愿景做出真诚的承诺，然后才能解决更多程序性问题，如数据管理标准。此外，由于保护和可持续发展方面的国际协议是由各国实施的，因此，在生成全球数据集的过程中，让政府和企业中的国家和国际层面的决策者参与进来，以确保他们能够被所有人用于做出有效的决策，这一点至关重要。
        私营部门正在越来越多地做出有影响力的环境决策，一些大公司正在致力于其供应链的可持续性。例如“零砍伐森林”和雀巢和麦当劳的可持续棕榈油承诺。为大公司提供完整的供应链，需要使用大数据分析，尤其是为了平衡公司从供应链中寻求的多个目标（如减少碳排放和提高盈利能力）。在海洋领域，可以使用自动船只跟踪和监测系统（使用卫星和地面接收器）来通知模型，这些模型可以实时预测非法捕鱼活动。查明可疑行为的模式使各国政府能够对可能在其水域从事非法活动的特定船只进行有针对性的调查。这种“早期预警系统”应该在相关管理机构中提供一个平台，并与管理行动紧密相连，从而利用大数据的巨大潜力来改善自然和人类的结果。
        为了确保这些与环境决策的密切联系，大数据的获取和分析必须是解决方案的重点，并在与决策者和受这些决策影响的人接触的同时应对可持续性挑战。从记录我们这个星球的绿色程度到探测哪里的资源被非法开采，大数据分析现在可以将环境快速变化的详细证据交给有能力采取管理行动的实体。最终，大数据分析和可持续发展议程必须紧密结合，以确保我们没有时间和空间来拯救我们的环境和我们自己。
        参考文献：
        [1]《21世纪森林覆盖变化的高分辨率全球地图》Hansen，M.C.等；
        [2]《中国和印度通过土地使用管理在绿化世界方面处于领先地位》Chen，C等；
        [3]《近几十年初夏青藏高原的湿润与绿化》Zhang，W.，Zhou，T.& Zhang，L等；
        [4]《十六年全球陆地人类足迹的变化及其对生物多样性保护的影响》Venter，O等；
        [5]《利用海面温度异常预测南美洲火灾季节的严重程度》Chen，Y等；
        [6]《世界濒危遗产：大数据和遥感可以帮助保护冲突地区的遗址》 Crandall，D等。