摘 要:為了對(duì)粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)智能化管理有更加深入的了解,提高智能化管理水平,文章從研究的背景、意義入手,分析了當(dāng)前大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn),并提出了具體的智能化管理策略和應(yīng)用領(lǐng)域。研究結(jié)果表明,要推動(dòng)粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)的智能化管理水平,需要從多方面入手,包括強(qiáng)化水資源監(jiān)測、注重空氣質(zhì)量預(yù)警與治理、加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)等,采取綜合性措施,能夠促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)管理效能的提升,進(jìn)一步促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。
關(guān)鍵詞:粵港澳大灣區(qū) 城市群生態(tài)系統(tǒng) 智能化管理
中圖分類號(hào):F205" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1004-4914(2025)02-034-04
一、緒論
(一)研究背景與意義
粵港澳大灣區(qū)作為我國開放程度最高、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)的區(qū)域之一,在國家發(fā)展大局中具有重要戰(zhàn)略地位。近年來,隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),大灣區(qū)城市群生態(tài)環(huán)境面臨著諸多挑戰(zhàn),亟需加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè),實(shí)現(xiàn)城市群的可持續(xù)發(fā)展。智能化管理作為現(xiàn)代城市治理的重要手段,在提高城市管理效率、優(yōu)化資源配置、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等方面發(fā)揮著越來越重要的作用,將智能化管理理念與技術(shù)應(yīng)用于粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)管理,對(duì)于推動(dòng)區(qū)域生態(tài)文明建設(shè),實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生具有重要意義。本研究聚焦粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)智能化管理這一前沿課題,進(jìn)行深入分析,對(duì)于提升大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)管理水平,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論價(jià)值與實(shí)踐意義[1]。
(二)研究目標(biāo)與方法
本研究旨在探討粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)的智能化管理,以提升區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展水平。研究目標(biāo)具體包括:分析粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和問題,構(gòu)建智能化管理技術(shù)體系和管理平臺(tái),設(shè)計(jì)跨區(qū)域數(shù)據(jù)共享與協(xié)同機(jī)制,并探討智能化管理在水資源、空氣質(zhì)量、生物多樣性、城市綠地、能源使用及廢棄物處理等領(lǐng)域的具體應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),本研究采用文獻(xiàn)綜述、實(shí)地調(diào)研、數(shù)據(jù)分析及案例研究等方法,綜合運(yùn)用馬克思主義生態(tài)學(xué)、管理學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科知識(shí),對(duì)粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)的智能化管理進(jìn)行深入分析和研究。
二、粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
(一)生態(tài)環(huán)境資源概況
粵港澳大灣區(qū)地處珠江口沿岸,區(qū)域內(nèi)自然生態(tài)資源豐富多樣,境內(nèi)河流水系發(fā)達(dá),西江、北江等主要河流交匯于此,形成了珠江三角洲沖積平原。沿海地區(qū)分布有廣闊的灘涂濕地,擔(dān)負(fù)著水源涵養(yǎng)、凈化、防洪等重要生態(tài)功能。大灣區(qū)擁有東亞季風(fēng)常綠闊葉林、南亞熱帶雨林等多種類型的森林生態(tài)系統(tǒng),林地面積達(dá)數(shù)萬平方公里,生物多樣性極為豐富。近海海域遼闊,紅樹林、珊瑚礁、海草床等典型海洋生態(tài)系統(tǒng)完整,漁業(yè)資源種類繁多。氣候溫暖濕潤,雨量充沛,日照充足,為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了良好的氣象條件。豐富的土地資源為城鎮(zhèn)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了廣闊空間。大灣區(qū)既有我國香港、澳門等高度城市化地區(qū),也有廣闊的郊野生態(tài)空間,城鄉(xiāng)生態(tài)格局多樣,為構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局奠定了基礎(chǔ)。總的來看,粵港澳大灣區(qū)擁有優(yōu)越的自然生態(tài)稟賦,但在快速城市化進(jìn)程中,生態(tài)環(huán)境問題逐步顯現(xiàn),亟需加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生[2]。
(二)生態(tài)系統(tǒng)面臨的問題與挑戰(zhàn)
1.環(huán)境污染問題嚴(yán)重?;浉郯拇鬄硡^(qū)城市群在快速工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程中,環(huán)境污染問題日益突出。工業(yè)廢水、生活污水排放不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致水體污染嚴(yán)重,部分河流、湖泊水質(zhì)惡化。大氣污染方面,機(jī)動(dòng)車尾氣排放、工業(yè)廢氣排放等導(dǎo)致PM2.5、臭氧等污染物濃度居高不下,區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量堪憂。此外,土壤污染問題也不容忽視,工業(yè)廢渣、農(nóng)藥化肥的過度使用等導(dǎo)致土壤重金屬超標(biāo)、酸化、鹽堿化等問題突出。噪聲污染、光污染等新型污染問題也開始顯現(xiàn),亟需加強(qiáng)綜合治理。環(huán)境污染問題不僅危害人體健康,也對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞,制約了城市群可持續(xù)發(fā)展。
2.生態(tài)破壞與退化加劇。隨著粵港澳大灣區(qū)城市群的迅速擴(kuò)張,生態(tài)空間持續(xù)受到擠壓,自然棲息地遭受破壞,進(jìn)而引發(fā)生物多樣性急劇減少。大規(guī)模的土地開發(fā)與建設(shè)活動(dòng),不僅導(dǎo)致森林、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化,還削弱了其生態(tài)服務(wù)功能。同時(shí),圍填海及沿海灘涂開發(fā)等人為活動(dòng),對(duì)紅樹林、珊瑚礁等海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了重創(chuàng)。城市建成區(qū)內(nèi),綠地空間匱乏,生態(tài)廊道之間連通不暢,難以構(gòu)建起有效的城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系。此外,外來物種入侵問題日趨嚴(yán)重,對(duì)本地物種構(gòu)成重大威脅,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡。當(dāng)前,生態(tài)環(huán)境承載力已逼近極限,人與自然的矛盾日益突出,迫切需要轉(zhuǎn)變發(fā)展模式,強(qiáng)化生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作,以確保區(qū)域生態(tài)安全。
(三)資源過度開發(fā)與利用
粵港澳大灣區(qū)城市群伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展,對(duì)各類資源的需求不斷攀升,致使資源開發(fā)利用的強(qiáng)度日益加劇。在此過程中,部分地區(qū)出現(xiàn)了過度開采地下水、河砂等現(xiàn)象,直接導(dǎo)致了水資源的枯竭以及河道生態(tài)環(huán)境的惡化。能源消費(fèi)方面,過度依賴化石能源,尤其是煤炭、石油等不可再生資源的消耗巨大,而能源利用效率尚待提升。同時(shí),土地資源的開發(fā)強(qiáng)度過高,使得優(yōu)質(zhì)耕地持續(xù)減少,土地利用結(jié)構(gòu)亟須進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整。此外,濱海旅游資源的過度開發(fā)也對(duì)海岸帶生態(tài)造成了破壞。隨著人口快速增長及生活水平的不斷提升,水、電、天然氣等城市運(yùn)行保障資源的供需矛盾日益突出。當(dāng)前,資源利用方式仍較為粗放,循環(huán)利用水平不高,因此,亟需加強(qiáng)資源的節(jié)約與集約利用,堅(jiān)定走可持續(xù)發(fā)展的道路[3]。
(四)跨區(qū)域生態(tài)協(xié)同管理難度大
粵港澳大灣區(qū)橫跨廣東、香港、澳門三地,涵蓋多個(gè)行政轄區(qū),其生態(tài)環(huán)境問題錯(cuò)綜復(fù)雜,導(dǎo)致跨區(qū)域協(xié)同管理面臨巨大挑戰(zhàn)。由于各地在生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、管理體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)等方面存在顯著差異,缺乏統(tǒng)一的區(qū)域生態(tài)管控機(jī)制與規(guī)劃,這往往容易在區(qū)域內(nèi)引發(fā)生態(tài)環(huán)境矛盾。同時(shí),生態(tài)環(huán)境信息共享不充分,缺乏一套完善的生態(tài)監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,使得實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的有效監(jiān)管變得困難重重。此外,河流、濕地等跨區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)未能得到系統(tǒng)保護(hù),且區(qū)域內(nèi)外生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制尚不完善。在此背景下,港澳與內(nèi)地之間在環(huán)保產(chǎn)業(yè)、生態(tài)保護(hù)等領(lǐng)域的交流合作亟須進(jìn)一步加強(qiáng),以共同應(yīng)對(duì)跨區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題。
三、智能化管理在粵港澳大灣區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用框架
(一)智能化管理技術(shù)體系
在粵港澳大灣區(qū)城市群的生態(tài)系統(tǒng)智能化管理中,構(gòu)建一套全面而高效的智能化管理技術(shù)體系是至關(guān)重要的,這一體系融合了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、地理信息系統(tǒng)(GIS)及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等前沿技術(shù),旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、精準(zhǔn)分析及智能決策。首先,通過部署廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò),收集包括空氣質(zhì)量、水質(zhì)、土壤狀況、生物多樣性在內(nèi)的多維度環(huán)境數(shù)據(jù),形成海量數(shù)據(jù)資源池。隨后,運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與模式識(shí)別,揭示生態(tài)環(huán)境變化的內(nèi)在規(guī)律與潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),借助人工智能算法,對(duì)復(fù)雜的環(huán)境問題進(jìn)行模擬預(yù)測,提供科學(xué)的決策支持。GIS技術(shù)則用于空間數(shù)據(jù)的可視化展示,幫助管理者直觀理解生態(tài)系統(tǒng)的空間分布與動(dòng)態(tài)變化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了環(huán)境數(shù)據(jù)的即時(shí)傳輸與遠(yuǎn)程監(jiān)控,確保了數(shù)據(jù)的時(shí)效性與準(zhǔn)確性。這一技術(shù)體系的建立,為粵港澳大灣區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)智能化管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)智能化管理平臺(tái)構(gòu)建
基于上述技術(shù)體系,構(gòu)建粵港澳大灣區(qū)生態(tài)系統(tǒng)智能化管理平臺(tái)是推動(dòng)管理現(xiàn)代化的關(guān)鍵步驟,該平臺(tái)以用戶為中心,集成了數(shù)據(jù)采集、處理、分析、展示及決策支持等功能模塊,實(shí)現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境管理的一站式服務(wù)。首先,通過統(tǒng)一的接口設(shè)計(jì),確保各類環(huán)境數(shù)據(jù)能夠無縫接入平臺(tái),形成全面的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫。其次,平臺(tái)內(nèi)置了智能化的數(shù)據(jù)分析引擎,能夠根據(jù)用戶需求,自動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)分析任務(wù),生成直觀的報(bào)告與圖表,幫助管理者快速把握生態(tài)環(huán)境狀況。同時(shí),平臺(tái)還支持自定義的預(yù)警規(guī)則設(shè)置,一旦監(jiān)測到生態(tài)環(huán)境異常,即可立即觸發(fā)預(yù)警機(jī)制,通知相關(guān)人員采取應(yīng)對(duì)措施。此外,平臺(tái)還提供了豐富的交互界面與工具,支持多部門、多層級(jí)用戶之間的信息共享與協(xié)同工作,促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境管理的高效運(yùn)行。通過智能化管理平臺(tái)的構(gòu)建,粵港澳大灣區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)管理將更加科學(xué)、精準(zhǔn)、高效。
(三)跨域數(shù)據(jù)共享與協(xié)同機(jī)制設(shè)計(jì)
考慮到粵港澳大灣區(qū)跨域管理的復(fù)雜性,設(shè)計(jì)一套完善的跨域數(shù)據(jù)共享與協(xié)同機(jī)制對(duì)于實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)智能化管理的目標(biāo)至關(guān)重要。首先,需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與交換協(xié)議,確保不同來源、不同格式的環(huán)境數(shù)據(jù)能夠順暢地流通與整合。其次,構(gòu)建多層級(jí)的數(shù)據(jù)共享平臺(tái),既支持區(qū)域內(nèi)部各部門之間的信息共享,也支持區(qū)域間的數(shù)據(jù)互通與協(xié)作,通過該平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新與動(dòng)態(tài)展示,為跨區(qū)域協(xié)同管理提供有力支持。同時(shí),建立跨域協(xié)同工作機(jī)制,明確各方職責(zé)與權(quán)限,確保在生態(tài)環(huán)境問題出現(xiàn)時(shí)能夠迅速響應(yīng)、聯(lián)合行動(dòng)。此外,還應(yīng)注重加強(qiáng)法律法規(guī)建設(shè),為跨域數(shù)據(jù)共享與協(xié)同管理提供堅(jiān)實(shí)的法律保障。通過這一系列機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)施,將有效打破信息孤島與行政壁壘,促進(jìn)粵港澳大灣區(qū)內(nèi)外的生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理[4]。
四、粵港澳大灣區(qū)生態(tài)系統(tǒng)智能化管理具體應(yīng)用領(lǐng)域
(一)水資源智能監(jiān)測與調(diào)配
水資源是粵港澳大灣區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康運(yùn)行的命脈,對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的水資源管理模式難以適應(yīng)大灣區(qū)快速城市化和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求,亟需引入智能化手段,提升水資源管理的精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化水平。
粵港澳大灣區(qū)智能化水資源監(jiān)測與調(diào)配的應(yīng)用需要統(tǒng)籌兼顧,全方位推進(jìn),著力構(gòu)建覆蓋全域的智能水文監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ),通過在江河湖庫、城市供排水管網(wǎng)等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)各類傳感器,實(shí)現(xiàn)水量、水質(zhì)等參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、動(dòng)態(tài)監(jiān)測和異常預(yù)警。此外,建立水資源大數(shù)據(jù)中心是關(guān)鍵,匯聚水文、氣象、用水、排水等多源異構(gòu)數(shù)據(jù),運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù),刻畫水資源時(shí)空演變規(guī)律,形成多尺度水資源決策輔助模型。還應(yīng)該發(fā)展智慧用水,利用智能水表、管網(wǎng)壓力控制、分質(zhì)供水等技術(shù),實(shí)現(xiàn)用水量的精細(xì)監(jiān)控和科學(xué)調(diào)配,提高水資源利用效率。在此過程中,需要以水資源配置為目標(biāo),綜合考慮地表水、地下水、再生水等多元水資源稟賦,建立水量水質(zhì)聯(lián)合調(diào)度、地表地下水一體化調(diào)控模型,提升流域水資源優(yōu)化配置水平。最后,還需要統(tǒng)籌防洪抗旱與水生態(tài)保護(hù),基于智能感知和調(diào)度模型,構(gòu)建洪水災(zāi)害預(yù)警體系,合理調(diào)控河湖生態(tài)流量,維系健康的水生態(tài)安全格局??傊?,粵港澳大灣區(qū)水資源智能化監(jiān)測與調(diào)配應(yīng)樹立系統(tǒng)思維,在傳感監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、模型構(gòu)建、調(diào)度優(yōu)化等方面協(xié)同推進(jìn),走出一條精治共管、綠色安全的水資源現(xiàn)代化管理之路。
(二)空氣質(zhì)量智能預(yù)警與治理
空氣質(zhì)量是衡量區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)水平的重要指標(biāo),關(guān)乎民眾健康福祉,粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)體量巨大,機(jī)動(dòng)車保有量多,大氣污染防治形勢嚴(yán)峻。破解粵港澳大灣區(qū)空氣質(zhì)量管理難題,需要打好智能化這張王牌。一方面,應(yīng)高度重視大氣污染智能監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè),不斷拓展監(jiān)測參數(shù)和監(jiān)測范圍。通過加密空氣質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn),布設(shè)大氣走航監(jiān)測車、無人機(jī)等移動(dòng)監(jiān)測設(shè)備,構(gòu)建天—地—空一體化的多維度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)掌握區(qū)域空氣質(zhì)量動(dòng)態(tài)。在此基礎(chǔ)上,充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),融合氣象、排放、地理信息等數(shù)據(jù)資源,建立多模型集合的大氣污染預(yù)測預(yù)警模型,延長預(yù)警時(shí)效,提高預(yù)警精度,為大氣污染應(yīng)急管控提供精準(zhǔn)指引。另一方面,應(yīng)著力推動(dòng)空氣質(zhì)量智能綜合治理,優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加快淘汰落后產(chǎn)能,強(qiáng)化工業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)控,推廣清潔生產(chǎn)。運(yùn)用車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等手段,實(shí)施機(jī)動(dòng)車精準(zhǔn)管控,引導(dǎo)綠色出行。還應(yīng)該建立大氣污染排放清單,利用衛(wèi)星遙感等技術(shù)開展污染溯源,識(shí)別重點(diǎn)區(qū)域、關(guān)鍵時(shí)段的污染特征,因地制宜制定差異化管控方案。
(三)生物多樣性保護(hù)與監(jiān)測
粵港澳大灣區(qū)擁有豐富的生物資源,但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,生物多樣性保護(hù)面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的生物多樣性保護(hù)與監(jiān)測手段難以適應(yīng)新形勢下的需求,迫切需要引入智能化理念和技術(shù),推動(dòng)生物多樣性保護(hù)與監(jiān)測從經(jīng)驗(yàn)型向科學(xué)型、從被動(dòng)型向主動(dòng)型轉(zhuǎn)變,切實(shí)提升生物多樣性管理水平,維系區(qū)域生態(tài)安全。首先,需要完善監(jiān)測體系,綜合運(yùn)用紅外相機(jī)、聲音采集器、環(huán)境DNA等先進(jìn)技術(shù)手段,構(gòu)建覆蓋典型生態(tài)環(huán)境的智能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),及時(shí)掌握物種分布、種群動(dòng)態(tài)等信息。通過多源數(shù)據(jù)融合分析,結(jié)合生態(tài)位模型、種群生存力分析等,科學(xué)評(píng)估生物多樣性狀況,預(yù)警瀕危物種風(fēng)險(xiǎn),為制定精準(zhǔn)保護(hù)措施提供依據(jù)。此外,應(yīng)該在生物多樣性保護(hù)實(shí)踐中合理應(yīng)用智能化手段,要建立瀕危物種智能化追蹤平臺(tái),通過衛(wèi)星跟蹤、無線電項(xiàng)圈等,實(shí)時(shí)掌握旗艦物種遷徙軌跡,優(yōu)化保護(hù)管理措施。生態(tài)廊道是物種遷徙擴(kuò)散的重要通道,應(yīng)利用景觀連接度分析等技術(shù),識(shí)別關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié),因地制宜構(gòu)建生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò),提升景觀連通性。以智能化引領(lǐng)生物多樣性治理能力現(xiàn)代化,能夠?yàn)橹未鬄硡^(qū)生態(tài)安全屏障貢獻(xiàn)力量[5]。
(四)城市綠地智能管理
隨著粵港澳大灣區(qū)城市化進(jìn)程的加快,城市綠地面積不斷增加,對(duì)綠地精細(xì)化管理提出更高要求。粵港澳大灣區(qū)城市綠地智能管理應(yīng)用前景廣闊,其中智能感知是基礎(chǔ),首先,應(yīng)充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、遙感、移動(dòng)GIS等技術(shù),構(gòu)建天—空—地一體化的綠地監(jiān)測體系,實(shí)時(shí)采集綠地面積、植被長勢、病蟲害發(fā)生等關(guān)鍵信息,為綠地管理提供數(shù)據(jù)支撐。其次,還需要綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、智能算法等技術(shù),建立綠地生長模型、景觀格局評(píng)價(jià)模型,科學(xué)評(píng)估綠地生態(tài)服務(wù)功能,優(yōu)化綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)管理策略,實(shí)現(xiàn)綠地資源的精準(zhǔn)配置與動(dòng)態(tài)優(yōu)化。比如,通過數(shù)據(jù)分析識(shí)別綠地破碎化、連通性不足等問題,據(jù)此優(yōu)化城市綠地布局,提升城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)化水平。最后還要注重智能養(yǎng)護(hù),綜合應(yīng)用智能灌溉、施肥機(jī)器人、智能除草等裝備,針對(duì)性開展綠地養(yǎng)護(hù)作業(yè),提高養(yǎng)護(hù)效率和管理水平,如通過土壤傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測綠地墑情,智能調(diào)控灌溉時(shí)間和水量,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。
(五)能源使用智能優(yōu)化
傳統(tǒng)的能源使用模式粗放低效,難以適應(yīng)大灣區(qū)綠色低碳發(fā)展的新要求,以信息化、智能化為主要特征的能源革命方興未艾,為優(yōu)化大灣區(qū)能源使用、推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型提供了新路徑。基于此,要進(jìn)行粵港澳大灣區(qū)能源使用的智能優(yōu)化,首先,注重建筑領(lǐng)域的 能源消耗優(yōu)化,積極推動(dòng)建筑能耗智能監(jiān)測和能效診斷,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),對(duì)建筑用能進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量、實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)能耗異常,優(yōu)化能源使用策略。通過需求側(cè)智能響應(yīng)技術(shù),引導(dǎo)用戶錯(cuò)峰用電,削減用電高峰,提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和可再生能源消納水平。其次,在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,應(yīng)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等手段,對(duì)高耗能設(shè)備開展智能在線監(jiān)測,對(duì)生產(chǎn)工藝實(shí)施能效診斷,挖掘節(jié)能潛力。通過智能能源管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電、熱、冷等多種能源的精準(zhǔn)匹配和梯級(jí)利用,構(gòu)建多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng),最大限度提升能源系統(tǒng)效率。最后,在交通領(lǐng)域,則要充分利用5G、車聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù),推動(dòng)智慧交通建設(shè),優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行組織,緩解交通擁堵,引導(dǎo)綠色出行,提高交通系統(tǒng)能源利用效率。
(六)廢棄物處理智能化
粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高度發(fā)達(dá),人口密集,廢棄物產(chǎn)生量大,處理壓力巨大。隨著新一輪科技革命的興起,大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)日趨成熟,為廢棄物處理的智能化變革提供了新的可能?;浉郯拇鬄硡^(qū)在廢棄物處理智能化領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。首先要從源頭入手,綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測等技術(shù),對(duì)廢棄物產(chǎn)生的時(shí)空分布特征進(jìn)行分析,摸清廢棄物產(chǎn)生“家底”,并通過智能預(yù)測預(yù)警,引導(dǎo)綠色生產(chǎn)生活,從源頭減少廢棄物產(chǎn)生。其次,要合理進(jìn)行分類回收,利用射頻識(shí)別、智能稱重、機(jī)器視覺等技術(shù),開發(fā)智能垃圾分類回收設(shè)施,提高垃圾分類的自動(dòng)化、精細(xì)化水平。并通過大數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化回收網(wǎng)點(diǎn)布局,建立激勵(lì)回饋機(jī)制,提高居民參與垃圾分類的積極性。最后,還要進(jìn)行廢棄物的無害化處理,積極推進(jìn)固廢處理設(shè)施智能化升級(jí)改造,綜合應(yīng)用自動(dòng)化控制、智能工藝優(yōu)化等技術(shù),提高焚燒、填埋等終端處置設(shè)施的運(yùn)行效率和污染控制水平,并運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、智能調(diào)度優(yōu)化等技術(shù),提升危險(xiǎn)廢物的全程管控和安全處置能力。
五、智能化管理在提升粵港澳大灣區(qū)生態(tài)系統(tǒng)韌性中的作用
(一)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)測
粵港澳大灣區(qū)地處珠江口,臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮等極端天氣事件頻發(fā),加之人類活動(dòng)干擾加劇,區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)面臨多重風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)測是提升區(qū)域生態(tài)韌性的重要抓手,通過多源數(shù)據(jù)融合,整合氣象、遙感、生態(tài)監(jiān)測等數(shù)據(jù),構(gòu)建生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)智能感知體系,及時(shí)掌握生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)隱患。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù),建立多情景、多尺度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測預(yù)警模型,提高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。比如,通過對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的智能預(yù)判,及時(shí)采取排水、疏散等應(yīng)對(duì)措施,將災(zāi)害影響降到最低。再如,通過對(duì)紅樹林、珊瑚礁等典型生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況智能預(yù)警,及時(shí)采取生態(tài)修復(fù)等針對(duì)性措施,提升生態(tài)系統(tǒng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。
(二)生態(tài)應(yīng)急響應(yīng)智能決策支持
一旦生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)演化為生態(tài)突發(fā)事件,就需要采取科學(xué)的應(yīng)急措施進(jìn)行處理。生態(tài)應(yīng)急響應(yīng)智能決策支持是提升區(qū)域生態(tài)韌性的關(guān)鍵所在,對(duì)此應(yīng)針對(duì)海洋赤潮、陸地污染事故等典型生態(tài)突發(fā)事件,建立健全生態(tài)應(yīng)急響應(yīng)智能化業(yè)務(wù)體系,通過時(shí)空大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),快速評(píng)估事件影響范圍,識(shí)別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),為應(yīng)急處置提供精準(zhǔn)畫像。同時(shí),充分運(yùn)用智能仿真、情景推演等手段,模擬事態(tài)發(fā)展趨勢,評(píng)估應(yīng)急方案的可行性和有效性,優(yōu)選最優(yōu)決策方案,為應(yīng)急指揮提供智力支持。在應(yīng)急處置過程中,還應(yīng)綜合運(yùn)用無人機(jī)、機(jī)器人等裝備,最大限度減少應(yīng)急人員風(fēng)險(xiǎn)暴露,提高事件處置的智能化水平[6]。
(三)生態(tài)修復(fù)智能規(guī)劃與實(shí)施
人類活動(dòng)對(duì)粵港澳大灣區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)影響深遠(yuǎn),因此亟須加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)修復(fù),提升受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力。對(duì)此要立足多源數(shù)據(jù)融合,運(yùn)用遙感解譯、地統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù),客觀評(píng)估受損生態(tài)系統(tǒng)的類型、范圍、程度等,診斷生態(tài)退化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子,這是制定科學(xué)合理的生態(tài)修復(fù)方案的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,充分運(yùn)用生態(tài)位模擬、生境適宜性評(píng)價(jià)等模型,構(gòu)建生態(tài)修復(fù)智能決策平臺(tái),優(yōu)化生態(tài)廊道、生態(tài)節(jié)點(diǎn)的空間布局,合理配置生態(tài)修復(fù)的措施類型和投入力度,形成系統(tǒng)完整的生態(tài)修復(fù)規(guī)劃方案。在生態(tài)修復(fù)實(shí)施過程中,要積極探索人工智能技術(shù)在物種選擇、植被恢復(fù)等方面的應(yīng)用,優(yōu)化生態(tài)修復(fù)的工程措施,提升生態(tài)修復(fù)的針對(duì)性和有效性。同時(shí),建立生態(tài)修復(fù)智能監(jiān)管平臺(tái),實(shí)時(shí)掌握生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施進(jìn)展,智能核驗(yàn)生態(tài)修復(fù)成效,為生態(tài)修復(fù)提供全流程管理支撐。
六、結(jié)論與展望
粵港澳大灣區(qū)是我國開放程度最高、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)的區(qū)域之一,在國家生態(tài)文明建設(shè)大局中具有舉足輕重的地位。本文立足粵港澳大灣區(qū)城市群生態(tài)系統(tǒng)面臨的問題挑戰(zhàn),探索智能化理念和技術(shù)在生態(tài)系統(tǒng)管理中的應(yīng)用路徑,力圖為區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)智慧和力量。生態(tài)系統(tǒng)智能化管理是破解粵港澳大灣區(qū)生態(tài)環(huán)境難題的重要抓手,通過先進(jìn)信息技術(shù)與生態(tài)環(huán)境管理的深度融合,能夠有效提升生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)防控、應(yīng)急響應(yīng)、綜合調(diào)控等能力,對(duì)于增強(qiáng)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)韌性,夯實(shí)生態(tài)安全屏障具有重要意義。
展望未來,粵港澳大灣區(qū)必須緊緊抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的歷史機(jī)遇,以智能化為引領(lǐng),全面推進(jìn)生態(tài)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化。這要求我們立足粵港澳大灣區(qū)的發(fā)展定位,前瞻謀劃、創(chuàng)新探索、融合應(yīng)用,在人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域加大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)力度,力爭在生態(tài)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原始創(chuàng)新和技術(shù)引領(lǐng),形成系統(tǒng)完整的生態(tài)系統(tǒng)智能化管理的制度體系、技術(shù)體系和工程體系。與此同時(shí),我們還必須不斷強(qiáng)化粵港澳大灣區(qū)生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同治理,通過創(chuàng)新區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償、跨界污染防治、生態(tài)審計(jì)等制度機(jī)制,促進(jìn)區(qū)域間生態(tài)數(shù)據(jù)共享、科技協(xié)作攻關(guān)、聯(lián)合執(zhí)法監(jiān)管,不斷提升生態(tài)治理的系統(tǒng)性、整體性、協(xié)同性。在推進(jìn)智能化的過程中,還要堅(jiān)持與法治化、民主化相結(jié)合,完善公眾參與機(jī)制,暢通民意表達(dá)渠道,最終營造全社會(huì)共建共治共享的生態(tài)文明建設(shè)格局。只有這樣,才能在建設(shè)宜居宜業(yè)的綠色灣區(qū)的道路上行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
[基金項(xiàng)目:廣州市哲學(xué)社科“十四五”規(guī)劃課題,課題名稱:粵港澳大灣區(qū)生態(tài)文明發(fā)展協(xié)同機(jī)制研究(編號(hào):2023GZGJ138)。]
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(責(zé)編:若佳)