2013年被國內外媒體稱為“大數據元年”。大數據如同浪潮一般席卷全世界，不僅在信息技術行業備受矚目，更成為變革科研、商業、政府運作方式乃至人類思維方式的一個熱點。劍橋大學教授維克托·邁爾-舍恩伯格(Viktor Mayer-Sch nberger)是最早洞見大數據發展趨勢的數據科學家之一。他在2013年初出版的《大數據時代：生活、工作與思維的大變革》一書中寫道：“大數據開啟了一次重大的時代轉型。就像望遠鏡讓我們感受宇宙，顯微鏡讓我們能夠觀測微生物一樣，大數據正在改變我們的生活以及理解世界的方式，成為新發明和新服務的源泉，而更多的改變正蓄勢待發……”

　　2013年以來，中國霧霾天數創52年之最，PM2.5成為今年最熱門的環境名詞。大氣污染，固體垃圾排放和水污染已經讓我們的天空不再藍、空氣不再清新、河流不再清澈，過去唯“經濟發展”的管理習慣與環境保護意識的淡薄已經讓現在的我們嘗到了惡果，過度的污染和環境破壞已成為影響居民健康安全的重要因素，所以推動環境保護相關的法規政策出臺，加強對于資源節約、廢物減排和治理污染技術的研發和執行已經迫在眉睫。

　　借助大數據采集技術，我們將收集到大量關于各項環境質量指標的信息，通過傳輸到中心數據庫進行數據分析，直接指導下一步環境治理方案的制定，并實時監測環境治理效果，動態更新治理方案。通過數據開放，將實用的環境治理數據和案例以極富創意的方式傳播給公眾，通過一種鼓勵社會參與的模式提升環境保護的效果與效率。

　　追求可持續，數據驅動的綠色城市

　　城市人口的快速膨脹導致的最直接后果便是環境供給與人口需求之間的矛盾，不解決這個問題，環境承載的壓力將會越來越大。如何在保證城市居民生活質量和經濟發展水平的同時又不加重環境負擔，創造出一個環境優美又健康宜居的“綠色之都”，保持城市的可持續發展——這些早已成為各國政府在城市管理過程中的重要關注點。

　　瑞典首都斯德哥爾摩，2010年被歐盟委員會評定為“歐洲綠色首都”;在普華永道2012年智慧城市報告中，斯德哥爾摩名列第五，分項排名中智能資本與創新、安全健康與安保均為第一，人口宜居程度、可持續能力也是名列前茅。

　　和其他城市一樣，這座北歐之都也面臨著嚴峻的人口壓力。根據瑞典官方統計，目前每年都有將近2萬人口遷徙到斯德哥爾摩。面對人口壓力及其影響，斯德哥爾摩市政廳規劃了“遠景2030”(Vision 2030)項目，力求找到資源、環境、能源、科技的綜合優勢來保證城市生活質量和可持續發展。

　　瑞典信息技術研究中心高級科學家馬庫斯·比隆德說：“智慧城市的根本在于如何讓城市更有可持續性、更有效率，讓原有的技術或者設施以新的形式或者理念來運作。”

　　近年來，擁有陸地面積1.6平方公里、居民1.8萬人的哈姆濱湖城，成為斯德哥爾摩最大的近郊發展項目，其目標是打造成為未來城市發展的標志和典范。

　　哈姆濱湖城信息中心負責人瑪琳娜·卡爾松表示：“如何使用有限的城市資源和能源來滿足城市居民的需求，同時又保證資源可持續以及循環利用才是智慧城市最大的挑戰。”

　　在哈姆濱湖城，能看見一排電子垃圾桶，分別用于接收食物垃圾，可燃物垃圾以及廢舊報紙等不同類別的垃圾。垃圾桶通過各自的閥門與同一條地下管道相連，閥門分別在每天自動打開兩次，不同類別的垃圾進入地下管道，并以每小時70公里的速度被輸送到遠郊，在電腦的控制下自動分離并輸送到不同的容器里，按需要循環利用。整個過程都是通過電腦控制，瑪琳娜指出，這個系統提高了垃圾傳輸和處理速度，以及再利用效率，環境保護程度相應提高了。瑪琳娜繼續說道：“這就好比把一個裝著技術、設施、行為、環境等等的大盒子，放到可持續性這么一個托盤上。”

　　由于斯德哥爾摩特殊的地理環境，很多地區被湖水或海水隔斷，哈姆濱湖城這樣的近郊地區很容易形成“孤島”，因此與市中心的交通銜接便十分重要。通過網絡提供實時路況信息和出行路線規劃，每天大約有7萬人騎車穿越斯德哥爾摩市區，讓人們選擇最便捷、最環保、最舒適的出行路線。市政府在交通信號設計上，遵循了自行車優先原則，其次是公交車。在斯德哥爾摩，30%的城市居民選擇走路或騎自行車的方式上下班，61%的人乘坐公共交通工具。 2.5萬輛汽車為綠色車輛，采用新能源的比例達到26%。

　　“公共交通設施是衡量智慧城市的一個重要指標，斯德哥爾摩的公共交通系統已經實現了智慧化，可以隨時隨地用手機查閱交通工具到達時間，也可以通過短信來買票。”馬庫斯告訴記者，“越來越多的人選擇了公共交通，最終有益于城市環境的可持續發展。”

　　在哈姆濱湖城，一位在這里居住了8年多的瑞典人微笑著說：“其實這里原來就是個舊工業區，環境差，治安也惡劣，現在發展成一個現代化的追求可持續性的城區，這本身就很智慧。”讓科技、環境、資源、基礎設施、生活質量、城市適應力和居民意識像斯德哥爾摩居民喜歡的多座自行車一樣，各環節協同駛向可持續性城市。這背后的理念更像是一種哲思。

　　虛擬河流，智慧的水污染治理

　　大數據應用在環境保護有兩個亮點：首先是360天*24小時的不間斷環境變化監測，其次是基于可視化方法的環境數據分析結果和治理模型的立體化展現。通過虛擬的數據我們可以模擬出真實的環境，進而測試所制定的環境保護方案是否有效，這種極具創意的環境治理方式已經在多個國家得到應用。

　　紐約曼哈頓有一條哈德森河(Hudson River)，北起阿迪龍達克山區,綿延500公里南下,入海口在紐約港。哈德森河被“發現”于1609年，當時,英國人亨利哈德森在美國的北大西洋海岸航行，企圖找尋一條快捷的水路到中國。現在1000多萬居民居住在河的兩岸，哈德森河曾經是人民心目中富饒的果籃子、菜籃子，十九世紀中，如畫的風景和便利的交通, 吸引了越來越多的紐約的富商來河谷兩邊的山上修建度假的宅袛。

　　但是在過去20年里，居民造成的下水道污物的沉積，以及近代大型工廠倒入的有毒的化學物質，致使這條生態系統敏感的河流受到了嚴重污染。通用公司的兩家工廠還曾將含有多氯聯苯的工業污水，直接排放到哈德森河里。多處河段不能作為飲用水水源，漁業年產量銳減60%。

　　八十年代，環保主義熱潮涌起，為了保持、恢復哈德森河的生態系統，紐約州政府發起了一個“新一代的水資源管理計劃”。他們在河的全程都安裝了傳感器，一些傳感器甚至高達2米。這些傳感器把水的不同層面、各種各樣的物理、化學、生物數據包括河流中的鹽都、濁度、葉綠素和顆粒物粒徑等信息，實時地通過網絡傳遞到后臺的計算中心區，在水面之上的傳感器則負責收集河流的風向和風壓數據。數據像流水一樣不間斷地生成，不間斷地被處理，并與歷史數據進行比對。

　　后臺的計算中心區分為三個環節，首先是數據傳輸環節，傳感器將從河中與周邊環境收集到的數據以實時連續的方式傳送給系統管理層，在接下來的這一環節，關于河流的不同類型數據將被清洗，后臺通過消除數據的異源性，使關于哈德森的數據一致化，并具有互通性，然后在分析管理平臺對這些數據進行可視化的展現，在科學家的電腦顯示屏上，各種數據匯成了一條虛擬的哈德森河，流水何時被污染，化學、物理、生物成分發生了什么變化，一看便知。接下來數據科學家便可利用這些處理過的信息建模擬一個哈德森河的環境模型和治理方案，評估不同的治理和人類干預對于哈德森環境的多方影響，以保證在實際治理時的效率和效果。

　　經過多年的努力，哈德森河流已逐漸恢復其清澈的水質和優美的環境。現在每年的父親節周末，都有一持續兩天的環保音樂節——清水節(Clearwater Festival)來慶祝哈德森河的重生。

　　污染地圖，向公眾發出參與環保的邀請

　　在大數據時代，信息逐漸趨于扁平化，這意味著數據對于每個身處其中的人而言都是公平的。在大數據時代，人人都可以像上帝一樣，通過各數據匯總，俯瞰萬千世界的任何一面。最高決策者如此，普通公民亦如此，只要你愿意參與進來。

　　馬軍，一位普通的中國公民，《中國水危機》一書的作者，曾入選美國《時代周刊》評選的2006年度“100位影響世界的人物”。《時代周刊》評論道：“對于中國而言，馬軍的《中國水危機》，其意義也許如同蕾切爾·卡遜的《寂靜的春天》對于美國的意義。”

　　中國2/3的城市面臨水資源短缺，而有限的清水資源正在被滾滾排放的污水破壞，“創造水污染防治的動力是當務之急。”馬軍說。

　　2006年，馬軍創立公眾與環境研究中心(IPE)，主持開發了“中國水污染地圖”、“中國空氣污染地圖”和“固廢污染地圖”，建立了國內首個公益性的水污染和空氣污染數據庫，將環境污染情況以直觀、簡單易懂的圖表進行展現，在中國公眾環境研究中心(IPE)的網站上，能訪問到醒目的中國空氣污染地圖、水資源污染地圖、固廢污染地圖。地圖采用Flash技術生成。點擊地圖后，可以訪問每個地區的以下數據：

　　1.環境質量信息

　　2.地區排放信息

　　3.企業監管信息

　　通過這個公益數據庫，任何一個用戶都可以進入全國31個省級行政區和超過300家地市級行政區的相應頁面，檢索當地的水質信息、污染排放信息和污染源信息，包括超標排放企業和污水處理廠信息。

　　這些數據來之不易。從網站上來看，這些數據即有各地環保部門發布的數據，也有中心工作人員組織各地熱心的志愿者收集的數據。每一條數據，都透露出致力于中國環境保護的專業人士和熱心參與者對環境保護的熱情和付出的心血。

　　馬軍及其團隊持續對水污染的數據庫進行更新。從2006年第一次發布水污染地圖數據庫至今，“中國水污染地圖”已經列出了超過13萬條的企業污染紀錄，而空氣污染地圖也列出了13000余條企業違規超標紀錄。國內的企業占其中的大多數，但也包括相當數量的外資企業，甚至包括很多知名跨國公司。

　　當各界人士可以獲取這些信息的時候，對一些企業來講形成了一定的壓力。有一家企業06年10月份找到馬軍，說他們亞洲區的經理在香港吃早餐的時候看到英文報紙上寫到，他們的企業竟然在中國出現超標排放，當時非常震驚也很憤怒，隨即致電其在華企業詢問情況，并決定取消他們當年的獎金，讓他們盡快解決這個問題。后來，又有近百家企業找過來，其中多數說明他們當時做錯了一些什么，后來采取什么措施改正，其中相當一部分企業表達了這樣一個愿望，希望能夠從名單當中剔除。

　　為了鼓勵這些企業切實改進，中國公眾環境研究中心制訂了一個審核的標準，一些有能力的機構可以對他們進行審核，以證明他們是不是真正解決了當時所存在的那些問題，有沒有適當的管理體系，污染處理的設施是否足夠，最終確定他們是不是能夠穩定持續達標排放。一些企業通過審核后，污染記錄已被消除，其它的企業或者沒有通過，或者還在整改的過程當中。審核的過程需要有環保組織的監督。

　　這是一個新的嘗試，它本身實際也是一個鼓勵公眾參與的過程。企業最終打開了它的大門，以往這個企業都是封閉在四面墻里面，它去進行它的生產，好像跟周圍沒有什么關系。但實際上企業的排放對周邊的社區和環境都會有所影響到，應該更多與社區公眾進行交流，但是在中國以往比較缺乏機制上的安排。透過第三方審核，企業打開大門，將他們生產過程當中形成的政府環境監管記錄，各種環境管理記錄，包括他們的環境管理體系的運行情況，和當地的環保組織有所交流，并通過報告展示給公眾，這是有益的。

　　“每一條河流的保護最終離不開本地的社區和環保組織”，馬軍說，“中國水的問題不是任何一個機構一個個人、甚至不是任何一個單獨的政府部門可以去解決的，一定需要全社會廣泛的參與。本地的人、本地的公民要去關心自己的環境，這個是必定的。我們所做的工作只是打造一個信息的平臺，當你需要做這個工作的時候有一個信息平臺可以讓你去獲取所需要的數據。”