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智慧环保:当环保搭上互联网

日期: 2018-01-05

  智慧环保建设过程中,需要格外关注一些关键问题,一是顶层设计,二是大数据的收集整理,三是智慧环保的能力建设。围绕这些关键问题,有一些因素正在制约我国智慧环保的发展。

  智慧环保本质上是“数字环保”的延伸和拓展,是在现有的环境信息化平台基础上,充分利用互联网+、大数据、物联网、传感网、云计算、卫星遥感、虚拟现实等新一代信息技术,把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象中,通过超级计算机和云计算将环保领域中应用的物联网整合起来,实现人类社会环境与环境业务系统的融合,从而以更加精细和动态的方式进行“智慧”的管理决策。

  智慧环保开始走进生活

  智慧环保的概念起源于智慧地球,2009年初,IBM首次提出“智慧地球”的概念,后被时任美国总统奥巴马上升为国家战略。“智慧地球”的核心是以一种更智慧的方法,即利用新一代信息技术,将信息基础架构和基础设施结合,改变政府、企业和公众交互的方式,提高交互的明确性、灵活性和响应速度。

  “智慧地球”概念提出后,很快被渗透到各个领域,尤其是环保领域,产生了很多智慧环保的应用案例,最典型的是纽约曼哈顿哈德森河的治理。19世纪中期哈德森河两岸是度假胜地,后来由于工业和生活排污遭到严重污染。为恢复哈德森河的生态,纽约州政府发起了“新一代水资源管理计划”,在这条河的整个流域都安装了传感器,通过网络把河水的盐度、浊度、叶绿素和颗粒物粒径等信息实时传递到后台的计算中心区,计算中心区对数据进行处理后,在分析管理平台将数据进行可视化的展现,专业人员根据信息建模模拟哈德森河的环境模型和治理方案,评估各种方案对哈德森环境的影响以及治理效果。在大数据、云计算、传感物联网等技术的支撑下,哈德森河被成功修复,再度成为生态旅游的胜地。

  我国对环境的保护滞后于经济发展,环境承载能力已经达到或接近极限,2017年,全国338个地级及以上城市,空气质量达标的仅占1/4,地表水国控断面劣V类比例超过8%。习近平总书记在党的十九大报告中,将坚持人与自然和谐共生作为新时代坚持和发展中国特色社会主义基本方略之一,将生态环境根本好转,建设美丽中国作为全面建设社会主义现代化国家的重大目标,明确提出着力解决突出环境问题。过去20多年,我国环境信息化有了很大进展,通过在线监测收集了大量的基础数据。随着新一代信息技术的发展,在线监测会加强全面布局,将建立不同类型的云计算、云服务平台,对收集到的数据进行系统化的整合分析,对各种环境需求做出智能的响应,使环境监管更加精准化,环境决策更加智慧化,环境服务更加立体化。

  我国发展智慧环保的制约因素

  智慧环保建设过程中,需要格外关注一些关键问题,一是顶层设计,包括总体发展规划编制、体制机制建立、信息化建设标准体系搭建等。二是大数据的收集整理,应用分析,国家、省、市、区(县)环保四级平台共用共享和信息交换。三是智慧环保的能力建设,包括基础设施建设、人员队伍建设、资金保障等。围绕这些关键问题,有一些因素正在制约我国智慧环保的发展。

  首先,环境管理理念和智慧环保的要求不相匹配,缺乏系统规划。智慧环保面向综合决策,强调智能数据采集、数据信息挖掘、智能综合性决策等,其体系建设是一个系统工程,其中一个主要功能就是整合数据资源,利用大数据分析提供智能预警,实现有效监管和安全保障。现有的一些智慧环保平台,建设过程中还是遵循传统的环境管理理念,不太注重对环境数据的全面分析和预测,没有实现预防功能,没有提前进行切实有效的干预。尽管监测到了污染源数据、监测到违法排污,但是这些污染源已经被排放到自然环境中,对环境造成了损害。

  其次,数据共享水平低限制了物联网作用的发挥。智慧环保的基础是物联网,构建智慧环保系统时,需要把物联网技术植入环保业务,在需要监控的范围安装传感器,对大气、水、污染源、废弃物等进行实时监测,再通过网络把监测到的数据传输到智慧环保系统。近年来,环保业务工作的信息化水平不断提升,环保物联网技术不断进步和推广。但从目前已有的智慧环保体系建设情况看,存在智慧化水平不高、系统运行过程中不能完全脱离人工操作、系统在数据互访和共享机制方面存在“信息孤岛”现象。此外,环境自动监测站点有限,信息的全面性、及时性和准确性得不到保障,这些都导致物联网应用中环境监控、环境信息共享与协同能力不能满足环境保护的需求。

  最后,支撑智慧环保的基础能力尚显薄弱。我国在环境信息化建设方面已经有了很大的进步,覆盖国家、省、市、县以及重点污染源的环境信息专网系统已经建成;国家、省两级综合业务数据库已经实现数据交换与共享,这为建设智慧环保系统奠定了基础。但总体看,目前的基础能力与智慧环保的要求还有一定差距。一是环境领域物联网信息采集和传输标准没有建立,统一标准的缺失阻碍了物联网在环境领域大规模的应用。二是环保业务人员的信息化水平和能力需要进一步提升。

  构建智慧环保体系的建议

  一是要进一步创新环境管理理念。智慧环保既是互联网、新一代信息技术与环保业务融合发展的必然趋势,也是环境保护和管理的新模式。智慧环保包含污染源监控、环境质量监测、监督执法及综合决策等各项环保业务的全程智能化,对环境管理提出了更高的要求。现行的环境管理理念、思路、方法,以及环境监控模式都必须进一步转变,要用现代信息技术手段提升环境管理能力,实现更透彻的感知、更全面的互通互联、更深入的智能化和更智慧的决策支持。

  二是要提高数据资源的共享能力。严格遵循各行业环保标准和环境信息化标准,对原有的数据库架构进行升级改造,确保数据的准确性和唯一性。建设数据中心,形成国家、省、市、县(区)各级环保部门的环境信息资源目录体系。加强顶层设计规划,建立数据共享机制,制定数据共享管理办法、信息安全管理办法等管理制度,形成环境信息资源共建共享技术指引。

  三是要坚持标准先行。加快制定智慧环保物联网行业标准,建立与已有的环境信息标准化相一致的智慧环保物联网技术标准体系。整合已有的基础数据,建立统一规范的环境数据标准和信息管理体系,形成数据库架构、访问接口、数据集成、公共代码等一系列标准规范,按照统一的标准原则建设系统各业务模块,实现各系统间的互访,避免出现矛盾对立。

  四是要加强人员队伍建设。培养信息化专业人才,做好智慧环保平台前期建设和后期维护的工作。加大对环保业务人员的信息化水平培训力度,不断提升业务人员的信息化意识和水平。(来源:学习时报)

 

 

责任编辑:刘朵


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发布时间:2018-01-05