近年來，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，北京通過技術(shù)手段，把轄區(qū)分成不同網(wǎng)格地塊，每個地塊上都建有小微監(jiān)測站，根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的高低，可進(jìn)行污染源的溯源和重點監(jiān)管。有了網(wǎng)格，哪里污染數(shù)值高了，監(jiān)管平臺就會自動報警，環(huán)境執(zhí)法人員直接上報警點位排查，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)合國環(huán)境署譽為的?“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)境治理的一個縮影。2月11日召開的2022環(huán)境互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大會，就公布了2022智慧環(huán)保十佳創(chuàng)新案例。生態(tài)環(huán)境部辦公廳督察專員章少民說，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戰(zhàn)發(fā)揮了積極作用。

AI溯源破解大氣污染監(jiān)測“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，這塊顯示屏實時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)測方面，溯源一直是個難題。成都運用該系統(tǒng)，整合大氣固定監(jiān)測站、移動監(jiān)測站、工地?fù)P塵在線監(jiān)控等各類監(jiān)管數(shù)據(jù)，并結(jié)合雷達(dá)掃描、遙感、電力報警等科技手段，形成實時多源大數(shù)據(jù)，再通過大數(shù)據(jù)和AI算法“以算代測”，自動實現(xiàn)了千米級、小時級的網(wǎng)格化空氣污染精準(zhǔn)感知。經(jīng)比對核實，其準(zhǔn)確率超過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算法自動識別揚塵點位及其類型，現(xiàn)場問題發(fā)現(xiàn)率明顯高于人工排查。生產(chǎn)就要用電，通過用電數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)能自動判定企業(yè)是否存在違規(guī)生產(chǎn)、錯時開工等行為。相比于“人盯源”，應(yīng)用AI算法監(jiān)測污染源能全面提升可同時監(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)境局副局長文雁說，成都還開發(fā)了空氣質(zhì)量監(jiān)測、用電監(jiān)控等4類業(yè)務(wù)的異常預(yù)警模型，實現(xiàn)了88項指標(biāo)數(shù)據(jù)的實時分析和預(yù)警，助力生態(tài)環(huán)境問題“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)實時排放是否符合要求……鼠標(biāo)一點，足不出戶，就可看到實時視頻、圖像和監(jiān)測數(shù)據(jù)，了解相關(guān)情況。浙江省桐鄉(xiāng)市搭建了“智慧環(huán)?！逼脚_，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)。

“平臺整合了環(huán)境監(jiān)測、項目審批、環(huán)境管理、排污許可、綜合執(zhí)法等信息，實現(xiàn)了對水氣自動監(jiān)測站，空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測監(jiān)控平臺及固體廢物產(chǎn)生、運輸、易傾倒風(fēng)險點等的數(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’、污染源分布自動監(jiān)測‘一張圖’、污染源視頻監(jiān)控‘一張圖’?！奔闻d市生態(tài)環(huán)境局桐鄉(xiāng)分局局長姚偉平說。

形成“一張圖”有什么用?以固體廢物為例，只要點擊當(dāng)天申報運送固體廢物的某印染公司，平臺上就會立刻跳出該公司印染污泥產(chǎn)生量、接收量、運輸車輛車牌號碼和行駛軌跡，就連運輸車駕駛室和運載室的實時畫面也能看得一清二楚。固體廢物從哪里來、到哪里去，平臺都可以進(jìn)行全過程動態(tài)跟蹤監(jiān)控。

“有了這個平臺，我們在開展監(jiān)察工作時就好像有了‘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)施運行情況，監(jiān)管效率大大提升?！币テ奖硎?。

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

“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)量優(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“超級大腦”處理各類數(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)，各級生態(tài)環(huán)境部門對高性能計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空間。2021年12月，全國第一家國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)超算云中心(以下簡稱超算云中心)在山東省濟(jì)南市正式運行，為生態(tài)環(huán)境部和各級生態(tài)環(huán)境部門提供各類計算資源服務(wù)。國家空氣質(zhì)量預(yù)報系統(tǒng)、山東省空氣質(zhì)量預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)先后入駐，由此匯聚了國家、省、市生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，形成了對這些數(shù)據(jù)的挖掘和綜合應(yīng)用能力。

依托超算云中心，中國環(huán)境監(jiān)測總站陸續(xù)開展了空氣質(zhì)量常規(guī)多模式數(shù)值預(yù)報、15—45天中長期預(yù)報和統(tǒng)計預(yù)測預(yù)報、國家重點區(qū)域氣象影響模擬評估和區(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)報預(yù)警和綜合分析等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行，服務(wù)全省16地市未來24、48小時空氣質(zhì)量指數(shù)、空氣質(zhì)量等級、首要污染物等信息預(yù)報，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，過去，環(huán)境數(shù)據(jù)分析多以同比、環(huán)比等簡單的數(shù)理統(tǒng)計方法為主，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)盤與結(jié)果評估，可對污染高值實現(xiàn)自動化分析、直觀化表達(dá)、動態(tài)化跟蹤、圖形化展示，有利于推動環(huán)境形勢綜合分析從經(jīng)驗判斷向科學(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)測數(shù)據(jù)