隨著(zhù)信息化的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平提高，大數據來(lái)源日益豐富。我國生態(tài)環(huán)境監測、氣象監測、水文監測、國土資源監測等每年都積累大量數據。應用于生態(tài)環(huán)境的大數據主要可分為五類(lèi)，包括地面監測數據、衛星遙感監測數據、地理信息數據、社會(huì )統計數據以及其他數據。地面監測數據主要來(lái)源于各地的生態(tài)環(huán)境在線(xiàn)監測系統。衛星遙感監測數據主要來(lái)源于衛星遙感數據和航空遙感數據，包括地形、植被覆蓋等數據，是涉及不同區域、不同時(shí)間序列的龐大數據。地理信息數據的來(lái)源主要有野外采集、地圖數字化和航天遙感采集、攝影測量等。社會(huì )統計資料包括大量經(jīng)濟社會(huì )數據的統計資料，包括人口、經(jīng)濟等，來(lái)自于統計部門(mén)?；ヂ?lián)網(wǎng)上很多與生態(tài)環(huán)境有關(guān)的文字、圖片、視頻等也是大數據來(lái)源。

大數據在解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題時(shí)形成了生態(tài)環(huán)境大數據獨yi的特征，具有“天地空一體”的巨大數據量，類(lèi)型、來(lái)源和格式具有復雜多樣性，需要將動(dòng)態(tài)新數據和歷史數據相結合處理，具有很高的應用價(jià)值和不確定性。

生態(tài)環(huán)境問(wèn)題是*普遍面臨的問(wèn)題，其研究需要對海量數據進(jìn)行收集、整理與分析，這就需要大數據的建設與應用，要推動(dòng)建立生態(tài)環(huán)境變化監測網(wǎng)，大氣、河流、海洋、冰川、土壤、植被等廣泛監測，并實(shí)現相關(guān)數據的整合互聯(lián)。生態(tài)環(huán)境監測的數據獲取可通過(guò)生態(tài)網(wǎng)絡(luò )監測、衛星遙感影像、無(wú)人機數據、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等手段獲取。

中國不同部門(mén)和單位陸續建立了一批生態(tài)環(huán)境監測站，開(kāi)展了不同區域的環(huán)境、資源、污染的調查與研究工作。生態(tài)環(huán)境監測網(wǎng)絡(luò )包括中國科學(xué)院建立的中國生態(tài)系統研究網(wǎng)絡(luò )，覆蓋了農田、森林、草原、荒漠、湖泊、海灣、沼澤、喀斯特及城市9類(lèi)生態(tài)系統。林業(yè)部門(mén)建立的中國森林生態(tài)系統定位研究網(wǎng)絡(luò )(CFERN)，覆蓋了濕地、荒漠、竹林和城市生態(tài)系統。隨著(zhù)生態(tài)系統網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，生態(tài)站數據采集和傳輸的能力逐漸增強，建立了用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，提高了數據觀(guān)測自動(dòng)化水平，并以此為基礎建立了生態(tài)傳感網(wǎng)絡(luò )服務(wù)平臺。

遙感技術(shù)因其具有觀(guān)測范圍廣、數據信息量大、精度高、實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性強等特點(diǎn)，現已成為生態(tài)環(huán)境監測和評估的主要手段。遙感傳感器可提供多樣化的數據，利用不同傳感器所獲取的遙感影像可進(jìn)行土地鹽漬化、沙漠化、區域生態(tài)環(huán)境狀況、礦區生態(tài)狀況的監測。例如不同學(xué)者采用多種分類(lèi)方法和波段組合進(jìn)行不同地區、不同時(shí)間序列的鹽漬化監測；利用不同遙感影像進(jìn)行不同區域的土地沙漠化動(dòng)態(tài)監測； 利用多光譜遙感影像進(jìn)行太湖生態(tài)環(huán)境監測；利用遙感生態(tài)指數，基于Landsat7和Landsat8影像數據進(jìn)行礦區的生態(tài)變化監測。

無(wú)人機遙測系統是一種高精度的現代航空攝影測量技術(shù)，在小區域和飛行困難地區高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢，已在生態(tài)環(huán)境監測方面開(kāi)始展開(kāi)應用，是生態(tài)環(huán)境監測的重要手段之一，采用無(wú)人機遙測系統可以很好地完成大范圍水土保持監測任務(wù)，是常規監測方法的有力補充 ，能夠快速估算礦山排土場(chǎng)邊坡土壤侵蝕速率，進(jìn)行牡蠣礁地理分布和生 態(tài)現狀的高精度遙感調查，進(jìn)行地質(zhì)災害的遙感解譯。

生態(tài)環(huán)境監測數據通過(guò)在線(xiàn)傳輸，實(shí)現標準化處理－質(zhì)量控制－實(shí)時(shí)入庫，在空間數據庫基礎上，構建生態(tài)環(huán)境信息服務(wù)系統，通過(guò)生態(tài)站數據管理系統和綜合中心信息共享平臺，加強了動(dòng)態(tài)觀(guān)測數據的質(zhì)量控制，為科研需求提供數據共享服務(wù)，大數據在其中的利用越來(lái)越廣泛。

左羽和龍從霞利用計算機網(wǎng)絡(luò )、服務(wù)器和存儲器技術(shù)構建生態(tài)環(huán)境監測系統的分布式硬件平臺，在此基礎上采用主流軟件平臺搭建軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，采用Geodatabase技術(shù)構建生態(tài)環(huán)境數據庫。

王亮緒等在數據庫建立基礎上，依托互聯(lián)網(wǎng)和地理信息系統技術(shù)，組建生態(tài)環(huán)境數據共享平臺，發(fā)掘監測數據的科學(xué)價(jià)值。

魏東等將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于煤電基地生態(tài)環(huán)境監測，從感知層、傳輸層、支撐層、應用層、用戶(hù)層的角度明確生態(tài)環(huán)境監測技術(shù)體系，提高了信息采集效率，改善了信息獲取方式，改善了傳統的環(huán)境監測成本和傳輸問(wèn)題。

曹騮和吳修將空氣污染數據與 Hadoop 平臺結合，對監測數據進(jìn)行分析，預測未來(lái)氣候變化。

李新等針對生態(tài)監測物聯(lián)網(wǎng)應用的幾個(gè)核心環(huán)節開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，包括生態(tài)監測物聯(lián)網(wǎng)系統的技術(shù)標準、數據記錄傳輸技術(shù)、遠程無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)與傳輸技術(shù)和生態(tài)監測信息化技術(shù)，開(kāi)發(fā)數據全自動(dòng)采匯、實(shí)時(shí)共享、可在線(xiàn)應用的生態(tài)監測信息系統。

生態(tài)環(huán)境大數據是在對生態(tài)環(huán)境要素連續觀(guān)測的基礎上，集成海量的多源多尺度信息，借助云計算、人工智能及模型模擬等大數據分析技術(shù)，實(shí)現生態(tài)環(huán)境大數據的集成分析和信息挖掘。大數據在生態(tài)環(huán)境評價(jià)方面，可以運用其數據分析方面的優(yōu)勢，進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)、生態(tài)脆弱性評價(jià)、生態(tài)安全評價(jià)、生物多樣性評價(jià)，為生態(tài)環(huán)境的決策管理提供科學(xué)依據。

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)可為區域生態(tài)環(huán)境的治理、改善以及發(fā)展規劃提供重要參考。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)目前已建立了一系列評價(jià)指標體系和評價(jià)方法，內容包括生態(tài)環(huán)境遙感信息獲取、評價(jià)指標體系構建、不同尺度對象的評價(jià)、評價(jià)技術(shù)手段和方法模型探索幾個(gè)方面。2015年頒布的正式版生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規范(HJ192- 2015)規定了生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)指標體系和各指標的計算方法，適用于縣域、省域和生態(tài)區的生態(tài)環(huán)境狀況及變化趨勢評價(jià)。

生態(tài)脆弱性已成為當前變化研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題，研究重點(diǎn)生態(tài)脆弱性的多學(xué)科、多尺度的融合，加強自然與人文因素耦合研究，以及生態(tài)脆弱性的歷史變化。目前國內對生態(tài)脆弱性的評價(jià)涉及不同區域和不同尺度，主要包括喀斯特地區、北方農牧交錯帶、濕地、青藏高寒區、流域北方干旱區典型生態(tài)脆弱區、自然災害脅迫區、采礦區、重要戰略意義的生態(tài)屏障地區、南方水土流失嚴重區域。生態(tài)脆弱性評價(jià)利用的數據包括遙感數據、行政區統計數據、環(huán)境監測數據、土壤數據、氣象數據，不同研究選擇指標體系不同，受人為主觀(guān)影響較大，通過(guò)指標體系構建，進(jìn)行生態(tài)脆弱性評價(jià)和發(fā)展趨勢預測，明確生態(tài)脆弱現狀、分布區域和發(fā)展趨勢。

生態(tài)安全評價(jià)以生態(tài)風(fēng)險和生態(tài)健康為核心內容，現階段生態(tài)安全評價(jià)方法有暴露—響應綜合評價(jià)模式、綜合指數評價(jià)方法、生態(tài)承載力分析法、生態(tài)模型方法以及景觀(guān)生態(tài)學(xué)方法。生態(tài)安全評價(jià)主要涉及不同區域、城市、流域、生態(tài)功能區等，一般采用壓力-狀態(tài)-響應模型進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)，有的研究利用物元模型對生態(tài)經(jīng)濟區的土地生態(tài)安全進(jìn)行評價(jià)。生態(tài)安全評價(jià)利用的數據包括遙感影像數據、地形數據、土壤數據、水文地質(zhì)數據、監測數據、統計數據以及社會(huì )調查數據，評價(jià)單元為柵格或行政單元，遙感和地理信息系統為不同時(shí)間序列和空間結構的生態(tài)評價(jià)提供了大量數據支持。

生物多樣性監測與評價(jià)是生物多樣性保護工作的重要基礎，通過(guò)構建生物多樣性評價(jià)指標體系，進(jìn)行生物多樣性狀況評價(jià)和變化趨勢預測，可以為生物多樣性保護措施提供依據。我國相繼開(kāi)展了生物多樣性評價(jià)方面的研究工作，萬(wàn)本太等提出了生物多樣性綜合評價(jià)的5個(gè)指標，即物種豐富度、生態(tài)系統類(lèi)型多樣性、植被垂直層譜的完整性、物種*性、外來(lái)物種入侵度，確立了生物多樣性綜合評價(jià)方法。區域生物多樣性評價(jià)標準規定了生物多樣性評價(jià)的指標及其權重、數據采集和處理、計算方法、等級劃分等，標準規范了生物多樣性評價(jià)的指標和方法，整體上提高了我國生物多樣性保護的管理能力。大數據在生物多樣性空間和系統發(fā)育模式中的利用推動(dòng)了海量生物多樣性數據的整合和利用。生物多樣性評價(jià)從方法、指標選擇、指標體系構建、區域生物多樣性評價(jià)標準逐漸發(fā)展為整合數據資源，實(shí)現數據庫構建和檢索。

由于生態(tài)環(huán)境的復雜性，生態(tài)環(huán)境監管難度也越來(lái)越大。運用大數據的方法作為環(huán)境監測與評價(jià)的工具，對于環(huán)境監管具有重要意義。生態(tài)環(huán)境評價(jià)要關(guān)注生態(tài)環(huán)境影響因素分析，根據指標選取原則選擇普適性指標，分析各指標因素間的內在聯(lián)系。通過(guò) 綜合評價(jià)正確理解不同時(shí)空尺度、類(lèi)型的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的時(shí)空拓展。