重慶廣陽島：打造“智慧生態”新模式

重慶市委、市政府確定重慶廣陽島以“長江風景眼、重慶生態島”為價值定位，打造習近平生態文明思想集中體現地，長江經濟帶綠色發展示范區，探索生態優先、綠色發展的創新模式。

強化頂層設計，創新智慧生態理論體系

引入行業大咖智庫，深化頂層設計。歐陽志云、李百煉等國內外生態領域院士專家，中國科學院生態環境研究中心、清華大學、中國林科院等專業科研院所，廣聯達、華為、中電科等優秀科技企業，深入梳理區別于傳統智慧城市、智慧園區的發展邏輯和建設路徑，結合廣陽島項目建設實際和綠色發展戰略定位，圍繞生態智治、綠色發展、智慧體驗、韌性安全四個方面，共創《廣陽島智慧生態頂層設計》，以實現高起點、高標準、高質量建設“智慧+生態”的廣陽島。

創新“智慧生態”理論，優化解決方案。立足“智慧生態化、生態智慧化”，創新性提出智慧生態“雙基因融合、雙螺旋發展”理論體系，通過打造EIM（Ecology Information Modeling，生態信息模型）數字孿生平臺，將生態系統要素數字化、在線化，并通過生態算法進行模擬、推演，給出最優化生態解決方案，進而實現以數據驅動生態規劃、生態管理與生態服務，助力生態系統質量持續提升。

圖1 智慧生態理論示意圖

挖掘智慧生態價值，提升管理效能。在規劃階段，智慧生態系統強化對各類生態監測數據的關聯分析和綜合研判，實現多方案的智能比對和可視化分析、展示，為生態規劃決策提供科學、專業的數據支撐；在管理階段，智慧生態系統有效促進生態監管由人工化向自動化、智能化轉變，監管內容由管面積、管紅線、控末端向管功能、管成效、防源頭轉變，提升傳統生態管理效能；在服務階段，充分利用智能化手段開展生態教育、生態科普及生態旅游服務，促進民眾切實體驗、感受、了解生態，加速智慧生態廣泛傳播。

圖2 廣陽島EIM 數字孿生平臺

融合前沿技術，搭建EIM 數字孿生平臺

基于BIM、CIM、3DGIS 等技術融合，打造集物聯中臺、時空中臺、數據中臺于一體的EIM 數字孿生平臺，解決生態數據的實時性、一致性和可分析問題。實現生態空間數據、物聯數據、業務數據等多源數據統一的管理、融合、調度、分發，提供基礎功能服務，構建廣陽島的數字化底座，支撐智慧生態應用系統。

“時空中臺”，實現生態空間可視化。建立廣陽島時空中臺，通過對天地空一體化監測設備所采集的山、水、林、田、湖、草等生態要素數據進行數字化、結構化，建立集地上、地面、地下于一體的，涵蓋全域、全時、全要素的高精度、高仿真數字孿生模型，形成與實體生態空間同步孿生的數字生態空間，實現生態空間可視化。

“物聯中臺”，實現監測數據在線化。建立廣陽島“物聯中臺”，通過對生態監測設備的多協議接入，構建智慧生態物聯資源一張圖，實現生態物聯監測設備的全域接入、統籌管理與維護，確保物聯數據實時匯聚共享，支撐島內生態運行狀況全域感知，生態系統健康狀況動態評估，生態風險及時預防。

“數據中臺”，實現生態管理智能化。建立廣陽島“數據中臺”，基于大數據技術整合EIM 生態信息模型中的各項多源異構數據，實現集數據采集匯聚、多源異構數據管理、時空大數據分析、生態數據服務于一體的大數據平臺，為整個智慧生態應用提供數據支撐服務。

量化指標體系，牽引生態環境提質增效

根據廣陽島區域生態本底特點，選擇具有代表性、可監測的生態要素，構建廣陽島生態評價指標體系，包括1 個綜合指數、6 種分類指數、18 項評價指標，54 項監測項目，分別從本底指數、生境指數、生物指數、舒適指數、價值指數、資源指數6 個維度評價生態系統健康程度，實現廣陽島的生態環境動態綜合畫相評估，生態健康一目了然，生態問題層層追溯，持續提升生態系統質量。

著力應用場景，構建四大智慧管理系統

通過物聯網實時獲取水體、土壤、大氣、生物等生態運行數據，融和生態本底數據、生態指標體系、專家診療算法、生態知識工廠，建設生態健康建檔、在線望聞、智能問切、精準開方和智能養護等系統。實現生態健康全面感知、生態問題專家診療、生態運維高效智能、生態價值精準計量的閉環管理。

圖3 廣陽島生態指標體系

生態數字檔案系統匯聚資源一張底圖。綜合利用衛星遙感、無人機遙感影像、多光譜、激光雷達等天空地一體化的遙感技術，對廣陽島的生態要素進行全單體化、數字化、參數化建模，形成廣陽島生態數字化檔案庫，為生態監測、生態模擬、生態管理構建數字化載體。

生態監測管理系統實現全域即時感知。全島建設涵蓋“水體、土壤、大氣、動物、植物”等各類型的生態物聯監測網絡，對全島的生態環境質量、生物多樣性、生態安全風險進行實時在線監測。同時，引入生態識別算法，通過圖像、聲紋對鳥類進行在線識別，識別率達到90%。

生態模擬分析系統支撐治理科學決策。結合植物生長算法和廣陽島生態數字檔案數據，通過林木數字庫的逐步完善，實現樹木生長模擬推演，生態趨勢科學預判；林木種植方案科學模擬分析，輔助最優解決方案，支持生態修復工程。

生態運維養護系統推動管護精準高效。在智慧生態數字檔案庫的數據基礎上，構建智慧生態健康評估系統。通過智能化生態監測設備，動態計算全島生態健康指數，實時掌控生態運行態勢，動態提醒超標指數，科學控制養護灌溉，支持廣陽島生態、高效、可持續運營。

總結項目價值，促進智慧生態復制推廣

目前，通過廣陽島的智慧生態建設，島內生態系統的生態健康度提升15%以上，生境指數提升20%以上，生態價值指數提升6%以上；部分水體水質由Ⅳ類水提升到當前Ⅱ類水水平。基于生物監測識別，共監測到植物500 種，鳥類監測數據由64 種提升至191 種。

同時，基于廣陽島智慧生態管理系統，創新性的開創了生態系統的智慧治理模式，有效降低了管理過程中的施工成本、人力成本、時間成本，極大的提高管理效率，全面提升島內安全水平，實現島內零安全事故、零污染事件發生。

未來，重慶將積極總結廣陽島項目經驗，研制系列標準規范，逐步形成可示范、可推廣、可復制的智慧生態治理新模式。以廣陽島為起點，以小見大，推動智創生態城全面智慧化建設，并逐步輻射長江流域和全國，推動人與自然和諧發展。

圖4 智慧生態管理系統