近年來(lái)，隨著生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域信息化、高效化、智能化水平的不斷提高，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用日益廣泛和深入。例如，為精準(zhǔn)治理大氣，北京通過(guò)技術(shù)手段，把轄區(qū)分成不同網(wǎng)格地塊，每個(gè)地塊上都建有小微監(jiān)測(cè)站，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高低，可進(jìn)行污染源的溯源和重點(diǎn)監(jiān)管。有了網(wǎng)格，哪里污染數(shù)值高了，監(jiān)管平臺(tái)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，環(huán)境執(zhí)法人員直接上報(bào)警點(diǎn)位排查，提高了執(zhí)法效率。信息化技術(shù)的創(chuàng)新和使用，讓北京市空氣質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)，誕生了被聯(lián)合國(guó)環(huán)境署譽(yù)為的?“北京奇跡”。

北京的大氣治理只是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境治理的一個(gè)縮影。2月11日召開(kāi)的2022環(huán)境互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大會(huì)，就公布了2022智慧環(huán)保十佳創(chuàng)新案例。生態(tài)環(huán)境部辦公廳督察專(zhuān)員章少民說(shuō)，生態(tài)環(huán)境信息化技術(shù)的應(yīng)用，創(chuàng)新了生態(tài)環(huán)境監(jiān)管模式、促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)代化，為深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)發(fā)揮了積極作用。

AI溯源破解大氣污染監(jiān)測(cè)“老大難”

【資料圖】

四川省成都市生態(tài)環(huán)境指揮調(diào)度中心一間辦公室的墻上有一塊電子顯示屏，這塊顯示屏實(shí)時(shí)更新著成都市各種生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)。這是2022智慧環(huán)保十佳創(chuàng)新案例之一——成都市大氣污染AI小尺度溯源系統(tǒng)。

在大氣污染監(jiān)測(cè)方面，溯源一直是個(gè)難題。成都運(yùn)用該系統(tǒng)，整合大氣固定監(jiān)測(cè)站、移動(dòng)監(jiān)測(cè)站、工地?fù)P塵在線(xiàn)監(jiān)控等各類(lèi)監(jiān)管數(shù)據(jù)，并結(jié)合雷達(dá)掃描、遙感、電力報(bào)警等科技手段，形成實(shí)時(shí)多源大數(shù)據(jù)，再通過(guò)大數(shù)據(jù)和AI算法“以算代測(cè)”，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了千米級(jí)、小時(shí)級(jí)的網(wǎng)格化空氣污染精準(zhǔn)感知。經(jīng)比對(duì)核實(shí)，其準(zhǔn)確率超過(guò)80%，相較于傳統(tǒng)網(wǎng)格化硬件鋪設(shè)，可節(jié)省成本約50%。

該系統(tǒng)也顯示，基于AI算法自動(dòng)識(shí)別揚(yáng)塵點(diǎn)位及其類(lèi)型，現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)率明顯高于人工排查。生產(chǎn)就要用電，通過(guò)用電數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)能自動(dòng)判定企業(yè)是否存在違規(guī)生產(chǎn)、錯(cuò)時(shí)開(kāi)工等行為。相比于“人盯源”，應(yīng)用AI算法監(jiān)測(cè)污染源能全面提升可同時(shí)監(jiān)控的企業(yè)數(shù)量和監(jiān)管效率。目前，“大氣污染AI小尺度溯源”平臺(tái)已覆蓋成都市主城區(qū)“5+1”區(qū)域和二圈層“6+1”區(qū)域，管治區(qū)域面積達(dá)3730平方公里，有助于科學(xué)、高效地治理大氣環(huán)境污染。

成都市生態(tài)環(huán)境局副局長(zhǎng)文雁說(shuō)，成都還開(kāi)發(fā)了空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、用電監(jiān)控等4類(lèi)業(yè)務(wù)的異常預(yù)警模型，實(shí)現(xiàn)了88項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和預(yù)警，助力生態(tài)環(huán)境問(wèn)題“早發(fā)現(xiàn)早處置”。

“千里眼”“順風(fēng)耳”助力監(jiān)察工作

重點(diǎn)流域水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)、施工工地是否采取環(huán)保措施、企業(yè)實(shí)時(shí)排放是否符合要求……鼠標(biāo)一點(diǎn)，足不出戶(hù)，就可看到實(shí)時(shí)視頻、圖像和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，了解相關(guān)情況。浙江省桐鄉(xiāng)市搭建了“智慧環(huán)保”平臺(tái)，編織起全覆蓋、全信息、多元化的“天、地、空”立體環(huán)境監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)。

“平臺(tái)整合了環(huán)境監(jiān)測(cè)、項(xiàng)目審批、環(huán)境管理、排污許可、綜合執(zhí)法等信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)監(jiān)控平臺(tái)及固體廢物產(chǎn)生、運(yùn)輸、易傾倒風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)等的數(shù)據(jù)和視頻的綜合集成，打造了水氣環(huán)境質(zhì)量‘一張圖’、污染源分布自動(dòng)監(jiān)測(cè)‘一張圖’、污染源視頻監(jiān)控‘一張圖’。”嘉興市生態(tài)環(huán)境局桐鄉(xiāng)分局局長(zhǎng)姚偉平說(shuō)。

形成“一張圖”有什么用?以固體廢物為例，只要點(diǎn)擊當(dāng)天申報(bào)運(yùn)送固體廢物的某印染公司，平臺(tái)上就會(huì)立刻跳出該公司印染污泥產(chǎn)生量、接收量、運(yùn)輸車(chē)輛車(chē)牌號(hào)碼和行駛軌跡，就連運(yùn)輸車(chē)駕駛室和運(yùn)載室的實(shí)時(shí)畫(huà)面也能看得一清二楚。固體廢物從哪里來(lái)、到哪里去，平臺(tái)都可以進(jìn)行全過(guò)程動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)控。

“有了這個(gè)平臺(tái)，我們?cè)陂_(kāi)展監(jiān)察工作時(shí)就好像有了‘千里眼’‘順風(fēng)耳’，可以全天候監(jiān)控企業(yè)污染物排放、治污設(shè)施運(yùn)行情況，監(jiān)管效率大大提升。”姚偉平表示。

除布局在地面上的監(jiān)測(cè)設(shè)施外，在高空還有一雙“天眼”——遙感衛(wèi)星對(duì)桐鄉(xiāng)進(jìn)行全域掃描，捕捉污染源頭和污染過(guò)程，分析污染走勢(shì)，為精準(zhǔn)管控提供科學(xué)指導(dǎo)。比如在水環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，衛(wèi)星通過(guò)遙感技術(shù)可對(duì)該市全域范圍內(nèi)水質(zhì)的空間分布及動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行定量分析。“利用遙感數(shù)據(jù)，可對(duì)流域水質(zhì)變化趨勢(shì)進(jìn)行研究和預(yù)測(cè)。”嘉興市生態(tài)環(huán)境局桐鄉(xiāng)分局水氣管理科科長(zhǎng)鐘根強(qiáng)說(shuō)。

“天上看、網(wǎng)上管、地上用”的立體監(jiān)管體系，將桐鄉(xiāng)的生態(tài)底色擦得更亮。2022年，桐鄉(xiāng)環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率達(dá)89.6%，飲用水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率100%，跨行政區(qū)域河流交接斷面水質(zhì)考核優(yōu)秀。

形成數(shù)據(jù)處理的“超級(jí)大腦”

利用現(xiàn)代信息技術(shù)治理環(huán)境，不僅需要有“千里眼”和“順風(fēng)耳”，更需要有“超級(jí)大腦”處理各類(lèi)數(shù)據(jù)。當(dāng)前，隨著生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)的深入推進(jìn)，各級(jí)生態(tài)環(huán)境部門(mén)對(duì)高性能計(jì)算資源的需求迅速增加，生態(tài)環(huán)境信息系統(tǒng)迫切需要拓展算力和存儲(chǔ)空間。2021年12月，全國(guó)第一家國(guó)家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)超算云中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)超算云中心)在山東省濟(jì)南市正式運(yùn)行，為生態(tài)環(huán)境部和各級(jí)生態(tài)環(huán)境部門(mén)提供各類(lèi)計(jì)算資源服務(wù)。國(guó)家空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)、山東省空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)先后入駐，由此匯聚了國(guó)家、省、市生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，形成了對(duì)這些數(shù)據(jù)的挖掘和綜合應(yīng)用能力。

依托超算云中心，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站陸續(xù)開(kāi)展了空氣質(zhì)量常規(guī)多模式數(shù)值預(yù)報(bào)、15—45天中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)和統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、國(guó)家重點(diǎn)區(qū)域氣象影響模擬評(píng)估和區(qū)域污染追因及解析等工作。超算云中心還支撐著山東省空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警和綜合分析等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行，服務(wù)全省16地市未來(lái)24、48小時(shí)空氣質(zhì)量指數(shù)、空氣質(zhì)量等級(jí)、首要污染物等信息預(yù)報(bào)，紅色預(yù)警信息發(fā)布和省、市、縣統(tǒng)一的生態(tài)環(huán)境分析等業(yè)務(wù)。

山東省生態(tài)環(huán)境廳提供的資料顯示，過(guò)去，環(huán)境數(shù)據(jù)分析多以同比、環(huán)比等簡(jiǎn)單的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法為主，多種環(huán)境要素間的關(guān)聯(lián)分析不夠深入，不能很好地滿(mǎn)足環(huán)境管理需求。超算云中心的大數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)，具備典型事件情景構(gòu)建和模擬分析能力，支持典型事件的復(fù)盤(pán)與結(jié)果評(píng)估，可對(duì)污染高值實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分析、直觀化表達(dá)、動(dòng)態(tài)化跟蹤、圖形化展示，有利于推動(dòng)環(huán)境形勢(shì)綜合分析從經(jīng)驗(yàn)判斷向科學(xué)決策轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞： 生態(tài)環(huán)境 空氣質(zhì)量 固體廢物 綜合分析 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)