VR技術在園區環保管家中的應用潛力分析

惠少妮 楊秀芳 史 坤

（1 中國船級社質量認證公司陜西分公司 陜西西安 710065 2 中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司 陜西西安 710065）

引言

隨著生態文明建設的發展，環保法規日趨嚴苛，環保市場缺口明顯，各種新型技術不斷融入環境保護發展領域，尤其是園區產業聚集，環保問題較為突出。VR 技術在園區規劃、污染治理技術、污染模擬預測、培訓宣傳、環境突發事件預警等領域的應用，為園區環保管家的發展輸入了新的發展動力，使環保管家的發展更加多元化。隨著數字化技術的不斷革新，VR 技術與大數據、云平臺的技術融合，將會給園區環保管家帶來空前的發展。

1 環保管家在園區發展現狀

環保管家主要為園區提供從園區設立、園區發展，具體項目的選址、前期環保手續辦理、環保設施設計、建設、運營階段的環保政策解讀、環保問題咨詢、環保問題解決方案、環境風險管控、環保設施排污提標改造、“環保三同時竣工”、排污許可申請等方面一站式的定制化服務。環保管家是在供給側結構改革的形勢下提出的適應生態文明建設的環境綜合服務理念，是第三方環境服務業發展的方向。環保管家一經提出后，引起了全國各地的響應。根據公眾號《環保大講壇》中，在百度搜索“環保管家”有約956 萬個結果，搜索日期為2020 年3 月15 日，包括環保管家服務公司廣告、業務介紹、案例、環保管家新聞等等。

園區由于入駐企業較多，且多以經濟為主要發展目標，環境管理水平普遍較低，因此環保管家在園區引入較普遍，使得園區的環保管理進入一個新的發展高峰期。環保管家發展面臨前所未有的機遇與挑戰。目前，不斷擴大的環保業務市場需求，發布頻繁的技術政策，使環保新技術不斷涌現，各種新興技術融入環保管理領域，覆蓋環境影響評價、竣工驗收、環境監測、排污許可、環境信用評價等業務，可實現全生命周期的環境管理。

2 環保管家發展存在的問題

環保管家業務發展如火如荼，但由于環境管理形勢越來越嚴苛，環境管理涉及領域較多，呈現出技術性、復雜性的特點。環保管家迅速發展的同時，也存在法律法規不健全、市場不規范、創新力度不夠、資金不足和行業結構等問題[1]。對管理者而言，很多時候看得出問題卻提不出有效的解決方案。此外，在有報道的近40 個開展環保管家服務的地區，開展模式基本為政府采購，發展模式也較為單一[2]。環保管家為對園區入駐企業進行項目評估，使其符合園區產業定位、規劃布局、循環產業鏈，但往往得不到園區管理者的支持。園區引入環保管家后，雖然為園區管理者提供了解決限制園區發展的制約因素，但是一旦環保管家服務模式中斷，園區管理者仍無法妥善的處理環保問題，缺乏有效的系統平臺，未能形成一個長效機制。

3 VR 在環保管家領域的可行性分析

虛擬現實是一門嶄新的綜合性信息技術，集中體現了計算機技術、計算機圖形學、傳感技術、人體工程學、人機交互理論等多個領域的最新成果[3]。虛擬仿真技術是利用計算機系統模擬出的另一個與真實環境一樣的視覺化系統，可實現人與環境的互動，是一種遵循自然界發展規律的高新技術。

最近幾年，在娛樂、數字城市、室內設計、建筑工程施工等很多方面都被廣泛應用，VR 有著很好的市場發展前景[4]。VR 在環保領域的創新發展是環保技術革新的重要技術支撐。根據VR技術最新進展，動態模擬，與大數據、云數據的結合也在即。基于“環保一張圖”結合可視化技術，建設領導駕駛艙，將海量的環保大數據分析結果以圖表、GIS 地圖、熱力圖等形式展現，通過大屏、PC 端、移動端等多種終端，形成一堵“全面宏觀分析、重點直觀展示”的數據墻、一個可隨時查閱瀏覽的移動臺，實現生態數據的可視化”[5]。VR 技術在環保管家領域的應用目前主要是園區規劃，園區環境處理工藝、大氣污染預測、三線一單的制定、環境事故。環保管家是一項綜合的服務，VR 技術是在大數據的基礎上，可以系統得向園區提供可視化的環境服務。VR 技術不再是像傳統的規劃、環評、預測等的可視化,而是在大數據環保的基礎上，為園區提供動態的可視化，更體現在環保事前、事中、事后監管可視化。

4 VR 技術在環保管家領域的應用潛力分析

4.1 優化園區規劃

由于規劃的前瞻性，規劃需要整合資源，合理布局，將VR 模擬應用于園區規劃中，以實景與運行的模式可以動態地、全面地、真實地，展現整個園區的實際情況，將規劃情景與現實全面結合，并對園區規劃的各個要素全面展現。VR 是一種可以創造和體現虛擬世界的計算機系統，虛擬世界是整體虛擬環境或給定仿真對象的全體，充分利用虛擬技術，可減輕規劃人員的勞動強度，縮短規劃周期，提高規劃質量、節省投資。VR 技術可以置身于規劃情景中，對規劃的布局、結構、產業鏈等進行修改，而且可以模擬企業間的相互影響。從環保角度優化區域內資源配置，合理布局，提高循環利用，集成污水、廢氣、固廢處理措施，提出負面清單，使園區的發展節能、綠色。園區管理人員需要對園區入駐企業要進行深入分析，制定出環保針對性的措施，有效保證園區環境管理的順利進行。

4.2 加強園區的事中、事后監管

園區是工業聚集區域，企業類型多樣，污染物排放復雜，面臨的環保問題具有復雜性、多樣性、廣泛性。現在國內環保法律法規要求越來約嚴苛，園區環境管理較為復雜，如要求企業獲取排污許可，且排污數據需在線監測并公開。環保管家在園區建成后采用VR 全景模擬技術，可以排查園區存在的隱患或問題，并對排污數據進行實時跟蹤監測。

環保管家在園區運營期進行定制化服務的時候，如果園區管理人員對采取的處理措施不能完全信服，采取可視化的手段，根據“一事一議”的處理方式，可以讓園區管理者更容易接受。園區的事中事后監管是環保管家以及環保部門監督檢查的重點，采用VR 技術，對園區進行實時的監管，可以幫助環保管家更輕易的解決園區環保問題。

4.3 協助建立環境管理體系建設

環境管理是園區管理的重要工作。環境管理體系主要指導園區日常的環境管理工作，包括建立環境組織結構、園區的日常環境管理制度、企業環境監管措施、企業的日常巡查計劃、排污管理制度、環境應急管理機制、環境宣傳培訓等。園區管理者作為低層環保工作者，尤其是現在我國的環境政策發布頻繁，很多管理者對政策理解不深刻，不能很好的貫徹執行，加之政策變化太快，因此園區環境管理問題較為凸出。VR 技術可以依據環境管理體系，制定大氣、水、固廢、噪聲巡查工作計劃，同時制定可視化的界面，加強環境管理貫徹實施。

VR 技術采取虛擬現實技術，可以讓管理者親身體驗，感受管理缺失造成的后果，并且結合虛擬的實際案例，侵入環境管理中，尤其是對于新環保政策的理解，VR 技術可以提供虛擬多維信息環境，使管理者有身臨其境的感覺。VR 依據環境管理體系,制定大氣、水、固廢、噪聲巡查工作計劃，同時制定可視的管理環境。將VR 技術應用環境管理，可以加強環境管理的，落實環境管理責任。同時，可以提升整個園區的環境管理水平，提高園區環境管理者的環境素養。

4.4 應用于模擬污染和應對事故

園區工業聚集，一旦出現環境污染事件，造成的環境影響比較嚴重，且排查難度大。VR 模擬技術，可以在現有的數據基礎上建立虛擬環境，實現大氣、地表水、地下水的污染模擬，動態展現污染過程，計算污染的范圍。VR 可以動態展示污染的詳細過程，可以直觀的看出污染的影響范圍，見證環境演變發生、發展過程、還能預測環境未來的演變結果。

環保管家可以建立VR 動態預警系統。一旦出現污染泄露、超標排放等可以在監控的基礎上出現預警。通過VR 系統可以模擬園區環境污染事故響應管理。VR 系統不但可以讓人浸入的感受到園區的環境污染事故，使園區管理者及入駐企業相關人員通VR 技術意識到環境污染事故的危害性，還能虛擬對環境污染事故的應急響應。通過VR 系統可以直觀的看到事故引發的一系列問題，以及造成的損失。

VR 技術虛擬環境應急系統。VR 虛擬當出現突發環境事故時，啟動應急演練系統。通過VR 技術以浸入式體驗整個事故，讓管理者進行應急準備、響應、恢復等應急演練計劃。VR 可實現對環境事故，處置等過程實景虛擬，提高園區管理者的風險意識，幫助企業做好環境污染事故的應對。

結語

虛擬現實技術起步較晚，目前虛擬的主要應用領域包括：建筑物模擬、室內設計模擬，城市景觀模擬，施工過程模擬，物理環境模擬，防災模擬，歷史行建筑模擬等[6]。隨著科技的不斷進步，虛擬現實技術將與AL 大數據結合,孵化更多新的技術。目前,VR主要應于環境預測、環保教學、環境模擬等，VR 技術應用于環保管家領域,是環境保護領域實現自動化、信息化、可視化的有力保證。VR 在環保管家的應用具有重要意義，通過建立系統化、專業化、精細化、定制化的環保服務模式，統籌解決環境問題，降低環境污染，完善環境管理，提升園區環境管理水平。環保管家作為園區環境管理的第三方服務者，主要為園區提供定制化服務，將先進技術和園區實際情況有機融合在一起，可以促進我國環境保護事業更好的發展。