基于智慧環(huán)保的區(qū)域環(huán)境管理

李曉韓(濮陽市環(huán)境保護科學研究所，河南 濮陽 457000)

0 引言

以污染源自動監(jiān)控為核心的環(huán)境信息化工作，在覆蓋了所有大的污染源之后，逐漸向小的點位發(fā)展；在覆蓋了常規(guī)污染物之后，逐漸向惡臭、有機污染物等特征因子發(fā)展；在覆蓋了點源之后，逐漸向線源、面源發(fā)展。辦公自動化讓業(yè)務(wù)流程、審批流程電子化，使得各種業(yè)務(wù)檔案有可能從源頭進行電子化。環(huán)評、驗收、現(xiàn)場檢查、監(jiān)測等數(shù)據(jù)從一開始就保存為電子檔案，使得我們可以逐步的打造一整套以污染源為核心的信息化管理系統(tǒng)，“全生命周期管理”“一企一檔”，成為一種可能。地理信息系統(tǒng)作為各類信息直觀反映的最好平臺，把區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀、問題通過一張圖呈現(xiàn)出來，為區(qū)域環(huán)境綜合整治提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

新型科技技術(shù)如和運用于區(qū)域環(huán)境治理工作，是一門嚴肅且困難的課題。智慧環(huán)保是未來環(huán)保行業(yè)發(fā)展的新方向，是將環(huán)境數(shù)據(jù)應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，并將其信息化的新型環(huán)保概念，是新型科學技術(shù)應(yīng)用于區(qū)域環(huán)境治理的新趨勢。

1 智慧環(huán)保的發(fā)展現(xiàn)狀

我國不斷探索和推動環(huán)境信息化建設(shè)，著力實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)“全、真、準”，規(guī)劃環(huán)境信息化大格局，初步形成了四個體系：

(1)重點污染源在線監(jiān)控管理體系，基本實現(xiàn)了重點污染源監(jiān)控全覆蓋；

(2)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測管理體系，有效保證了大氣、水環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)質(zhì)量；

(3)移動源監(jiān)測監(jiān)管體系，加強機動車、非道路移動機械污染管控力度；

(4)信息資源開放共享體系，實現(xiàn)了環(huán)境信息數(shù)據(jù)互聯(lián)。

雖然前期環(huán)境信息化建設(shè)中取得了一定成效，但實際應(yīng)用中面臨一些困境。如信息孤島問題，數(shù)據(jù)共享率低，缺乏互聯(lián)互通；如信息化集成和支撐力度不足，應(yīng)用協(xié)同存在問題；如數(shù)據(jù)挖掘程度不深，缺乏統(tǒng)一的業(yè)務(wù)協(xié)同管理模式和機制，對生態(tài)環(huán)境治理指導性不強；再如重復建設(shè)問題，各級信息化項目建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，各類平臺各自為戰(zhàn)。

為解決上述監(jiān)管難題、痛點，提升區(qū)域環(huán)境監(jiān)管精細化管控能力、主動預見能力和科學決策能力，推進生態(tài)環(huán)境保護治理能力現(xiàn)代化，實現(xiàn)從被動響應(yīng)向主動預見轉(zhuǎn)變，從經(jīng)驗判斷向大數(shù)據(jù)科學決策轉(zhuǎn)變，在原有“數(shù)字環(huán)保”的基礎(chǔ)上，智慧環(huán)保借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把感應(yīng)器和裝備嵌入到各種環(huán)境監(jiān)控對象(物體)中，運用超級計算機和云計算技術(shù)將環(huán)保領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與環(huán)境業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，深度挖掘、應(yīng)用分析環(huán)境信息數(shù)據(jù)，有效保證數(shù)據(jù)全真準、業(yè)務(wù)通智聯(lián)，實現(xiàn)“人治”到“數(shù)治”的治理模式轉(zhuǎn)變，以更加精細和動態(tài)的方式實現(xiàn)環(huán)境管理和決策的智慧，構(gòu)建科學治污、精準治污、協(xié)同治污大格局。

智慧環(huán)保建設(shè)包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層等內(nèi)容，將云計算與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)有機結(jié)合。利用智慧環(huán)保基礎(chǔ)層建設(shè)，以計算資源池、存儲資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池和配套硬件設(shè)施為基礎(chǔ)，提升基礎(chǔ)硬件設(shè)施的利用率，提供軟硬件運行環(huán)境和基礎(chǔ)資源服務(wù)；利用智慧環(huán)保數(shù)據(jù)層建設(shè)，以應(yīng)急聯(lián)動指揮系統(tǒng)共享資源庫為基礎(chǔ)，歸集整合環(huán)保內(nèi)外部海量數(shù)據(jù)，破除信息壁壘，提升信息共享水平，對海量數(shù)據(jù)進行深度分析、處理、挖掘與綜合應(yīng)用，全面提升區(qū)域環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控、執(zhí)法監(jiān)管、協(xié)同作戰(zhàn)能力；利用智慧環(huán)保應(yīng)用層建設(shè)，逐步開展以生態(tài)環(huán)境態(tài)勢分析為代表的預測預判，不斷深化環(huán)保應(yīng)用來服務(wù)區(qū)域環(huán)境綜合治理和指揮決策，同時面向公眾提供各類環(huán)境信息，有效整合區(qū)域內(nèi)環(huán)境信息系統(tǒng)資源，創(chuàng)新區(qū)域環(huán)境保護應(yīng)用聚合環(huán)境。

2 智慧環(huán)保在區(qū)域環(huán)境綜合治理中的核心作用

2.1 實現(xiàn)環(huán)境信息資源集約

智慧環(huán)保充分利用云計算虛擬化計算、按需使用、動態(tài)擴展的特性，基于共享資源庫資源建設(shè)數(shù)據(jù)中心，利用數(shù)據(jù)交換平臺為環(huán)保各個部門提供計算、存儲和信息資源服務(wù)，實現(xiàn)軟硬件集中部署、統(tǒng)建共用、信息共享，實現(xiàn)了多個層面的環(huán)境資源集中。建立核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集中式、高標準的管理維護和安全機制，確保區(qū)域環(huán)境信息化系統(tǒng)監(jiān)控管理安全可控。通過環(huán)境基礎(chǔ)信息資源建設(shè)，以統(tǒng)一規(guī)范的信息共享與服務(wù)標準，形成統(tǒng)一的環(huán)境管理和調(diào)度體系，構(gòu)建完善的環(huán)境信息資源共享服務(wù)技術(shù)體系。

2.2 實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)管業(yè)務(wù)協(xié)同化

智慧環(huán)保通過建設(shè)環(huán)境業(yè)務(wù)協(xié)同工作平臺，能不斷優(yōu)化環(huán)境監(jiān)管規(guī)范體系、目標體系、責任體系，以及業(yè)務(wù)流程，建立規(guī)范化、流程化、網(wǎng)格化和協(xié)同化的環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)察執(zhí)法、行政服務(wù)等業(yè)務(wù)平臺，有效保證了依法、科學、智能污染管控、風險管控、總量管控、質(zhì)量管控，創(chuàng)新了環(huán)境監(jiān)管業(yè)務(wù)模式和管理體制。

2.3 服務(wù)區(qū)域環(huán)境治理、信息惠民

智慧環(huán)保具備全方位、多層次的環(huán)境信息資源服務(wù)能力，能夠給區(qū)域環(huán)境治理提供全方位的環(huán)境信息資源服務(wù)。依托智慧環(huán)保，建立區(qū)域環(huán)境信息惠民服務(wù)平臺，實現(xiàn)態(tài)勢預測、信息快速查詢、信息發(fā)布等服務(wù)，打造民生環(huán)保，為社會公眾提供便捷的環(huán)境智能化服務(wù)。支撐區(qū)域環(huán)境形勢綜合研判、環(huán)境政策措施制定、環(huán)境綜合治理方案制定、環(huán)境風險預測預警等，實現(xiàn)用大數(shù)據(jù)說話、用大數(shù)據(jù)決策，提高了區(qū)域環(huán)境治理科學化水平。

2.4 經(jīng)濟效益

智慧環(huán)保采用SOA架構(gòu)體系，分批分類整合各級政府資源環(huán)境監(jiān)測信息和信息平臺，基于統(tǒng)一的標準構(gòu)建標準數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)一指揮調(diào)度與服務(wù)平臺，節(jié)省了大量的系統(tǒng)對接成本，通過可被識別、共享、引用和組合的服務(wù)創(chuàng)建基于不同需求的復合應(yīng)用，以服務(wù)的形式向區(qū)域內(nèi)各級各類單位提供獨立的、可復用的、自動化的服務(wù)組件，并通過快速組合與松散耦合來提高應(yīng)用搭建效率，縮短應(yīng)用開發(fā)周期，節(jié)約建設(shè)成本。采用虛擬化技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用的集中部署，將節(jié)省計算資源，減少投資，同時實現(xiàn)對資源的統(tǒng)一運維管理，降低系統(tǒng)的維護成本、運行成本。

3 區(qū)域環(huán)境管理新思路

3.1 轉(zhuǎn)變環(huán)境保護管理理念

以智慧環(huán)保建設(shè)的指導思想、理論基礎(chǔ)、主要原則和預期目標為前提，結(jié)合區(qū)域環(huán)境實際情況，對區(qū)域環(huán)境進行現(xiàn)狀分析、污染源源解析、治理目標的差距分析和治理工作的需求分析；確定區(qū)域環(huán)境管理的戰(zhàn)略目標與評價體系，進一步研究和制定不同部門、地區(qū)和各級各類相關(guān)機構(gòu)以信息化帶動科學化，應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)新區(qū)域環(huán)境規(guī)劃，建立“橫向到邊、縱向到底”的區(qū)域環(huán)境科學決策服務(wù)管理體系，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)管理模式“出現(xiàn)問題-解決問題”為新型管理模式“預測預報-主動人為干預”，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)管全方位、全覆蓋、無縫隙，加快構(gòu)建屬地管理、部門管理和行政管理統(tǒng)一協(xié)調(diào)、相關(guān)部門各負其責、全社會廣泛參與的環(huán)境監(jiān)管大格局。

3.2 以改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量為目的

智慧環(huán)保充分運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，促進生態(tài)環(huán)境監(jiān)管與治理精準化、智能化，服務(wù)于提升區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。著眼環(huán)境質(zhì)量改善，合理設(shè)定約束性和預期性目標，納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃、國土空間規(guī)劃以及相關(guān)專項規(guī)劃。各地區(qū)可制定符合實際、體現(xiàn)特色的目標。完善生態(tài)文明建設(shè)目標評價考核體系，對相關(guān)專項考核進行精簡整合，促進開展環(huán)境治理。

3.3 厘清職責，強化管理

智慧環(huán)保作為新形勢下區(qū)域環(huán)境管理工作的核心，加快推進智慧環(huán)保及配套能力建設(shè)，對實現(xiàn)區(qū)域環(huán)境管理目標，提高區(qū)域環(huán)境治理能力至關(guān)重要。通過建立天地空全方位的數(shù)據(jù)感知網(wǎng)絡(luò)和多類型數(shù)據(jù)的匯聚融合，借助云計算和人工智能技術(shù)，深入挖掘數(shù)據(jù)價值，提供決策依據(jù)，實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)管精細化治理四清目標：

(1)底數(shù)清。對污染源數(shù)量、監(jiān)測手段、監(jiān)測范圍、監(jiān)管人員、質(zhì)量指標和完成情況，做到全盤掌握；

(2)責任清。對區(qū)域環(huán)保工作人員，定區(qū)域、定職責、定任務(wù)，實現(xiàn)黨政線和行業(yè)線兩手抓、兩促進；

(3)問題清。實現(xiàn)環(huán)境問題及時發(fā)現(xiàn)、及時處理、及時反饋、過程留檔；

(4)考核清。對各級進行量化考核，壓實治污責任，打通污染防治的最后一公里。

4 結(jié)語

當前，我國生態(tài)環(huán)境形勢依然嚴峻，打贏污染防治攻堅戰(zhàn)、改革生態(tài)環(huán)境保護管理體制、解決突出環(huán)境問題是當務(wù)之急，這些工作既對環(huán)境信息化帶來了難得的發(fā)展機遇，也對環(huán)境信息化的發(fā)展提出了更高的要求。我國環(huán)境保護工作需依托智慧環(huán)保，加快推進基礎(chǔ)能力建設(shè)，創(chuàng)新環(huán)境治理方式方法，健全環(huán)境信息工作機制，為環(huán)境監(jiān)管現(xiàn)代化能力建設(shè)提供有力保障。

深度融合新興信息技術(shù)。推動以移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、區(qū)塊鏈為代表的新一代信息技術(shù)與生態(tài)文明建設(shè)深度融合，構(gòu)建以固定源為基本單元的信息化監(jiān)管體系，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)一數(shù)一源、一源多用、信息共享、部門協(xié)同，確保信息數(shù)據(jù)“橫向互聯(lián)”，推動信息化基礎(chǔ)設(shè)施和重要信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，保障信息路徑實時暢通，不斷提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)管科學化、精細化、精準化水平。

加強前端監(jiān)測監(jiān)控能力建設(shè)。豐富環(huán)境信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品種類，增加數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)量，實現(xiàn)環(huán)境信息數(shù)據(jù)“全、真、準”，通過拓展污染源自動監(jiān)控、污染治理設(shè)施用電監(jiān)管、VOCS自動監(jiān)控、視頻監(jiān)控覆蓋面，科學合理布設(shè)大氣、水、土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測點位，不斷加強前端環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控能力建設(shè)，補齊智慧環(huán)保綜合監(jiān)管平臺向前端延伸不足的短板，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境全方位、多角度、多層次的立體監(jiān)測監(jiān)控體系。

深化環(huán)境信息數(shù)據(jù)整合利用。提升環(huán)境信息數(shù)據(jù)共享水平，完善規(guī)范標準體系和大氣、水、土壤環(huán)境空間數(shù)據(jù)“一張圖”建設(shè)，增強數(shù)據(jù)服務(wù)能力，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部門數(shù)據(jù)歸集查詢和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)分析。強化智慧環(huán)保綜合監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)應(yīng)用，充分發(fā)揮環(huán)境信息數(shù)據(jù)實效性，研究探索污染源排放量與環(huán)境質(zhì)量響應(yīng)關(guān)系，建立關(guān)系模型和模擬分析系統(tǒng)，為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染物溯源分析、精準實施重污染天氣應(yīng)急減排等提供定量化技術(shù)支撐。