资源描述
生态文明建设上升为国家战略,党中央、国务院高度重视生态文明建设,而生态环境保护工作是生态文明建设的核心任务,通过解决现存和潜在的环境问题、协调人类与环境的关系,实现保护人类的生存环境、保障经济社会的可持续发展的目标。习近平总书记多次强调,“绿水青山就是金山银山”,“要坚持节约资源和保护环境的基本国策”,“像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境”。李克强总理多次指出,要加大环境综合治理力度,提高生态文明水平,促进绿色发展,下决心走出一条经济发展与环境改善双赢之路。党的十八大以来,党中央、国务院把生态文明建设摆在更加重要的战略位置,纳入“五位一体”总体布局,做出一系列重大决策部署,出台生态文明体制改革总体方案,实施大气、水、土壤等污染防治行动计划。把发展观、执政观、自然观内在统一起来,融入到执政理念、发展理念中,生态文明建设的认识高度、实践深度、推进力度前所未有。为更好地适应新时期、新形势下的国家信息化建设总体要求,同步贯彻落实生态文明建设的战略部署,近年来生态环境部先后印发了生态环境监测网络建设方案、生态环境大数据建设总体方案、2018-2020 年生态环境信息化建设方案、关于加强生态环境网络安全和信息化工作的指导意见、关于做好全国重点污染源监测数据管理与信息共享平台联网工作的通知、先进的环境监测预警体系建设纲要(2010-2020 年)等文件,要求利用大数据、“互联网+”等信息技术,推进环境治理体系和治理能力现代化,加强生态环境大数据综合应用和集成分析,为生态环境保护科学决策提供有力支撑,推动生态文明建设可持续的快速向前发展。中国移动积极响应行业需求,提供了基于自研产品 Onecity 平台的 5G+智慧环中国移动积极响应行业需求,提供了基于自研产品 Onecity 平台的 5G+智慧环保解决方案。方案基于“5G+云+大数据”技术,依托大数据和地图数据资源池对各类环境数据有效整合共享,提升生态环境大数据决策分析、智能研判水平,实现生态环境保护工作的流程管理标准化、上层督察直观化、基层执行便捷化、领导决策科学化、业务处理智能化、企业管理规范化和亲清服务精细化。指导单位指导单位中国移动通信集团有限公司政企事业部编写单位编写单位中移系统集成有限公司参编单位参编单位1.浙江大华技术股份有限公司2.中科宇图科技股份有限公司主要编写人员主要编写人员江海滨参编人员参编人员郭玉光 赵霄祥 丁博 乞国领 钟红超 邱金 陈剑锋 王博C A T A L O G02愿景内涵03整体架构01行业趋势生态合作0504应用场景06典型案例行业趋势01智慧环保是“智慧+环保”的新型概念,也是未来环保行业发展的新方向。智慧环保依托现代物联网技术,通过对监测地区的环境信息进行感知、分析、整合,同时对环保需求进行智能反应,使决策者能够更好地做出契合环境发展需要的各项举措,进而实现环境保护的精细化管理。相较于传统环保行业,智慧环保行业具有三大特征:更透彻的感知系统,更透彻的感知系统,利用各种先进感知工具全面感知环境状况;全方位互联互通能力,全方位互联互通能力,通过信息化设备、网络等进行连接,实现不同地域的数据交互;更深入的智能化水平,更深入的智能化水平,通过环保物联网数据管理平台收集、分析、处理所收集的信息。1.1 智慧环保的概念与特征1.2 国家持续推进环保信息化随着国家对环境保护重视程度的不断提高以及国民环保意识逐步增强,国家制定和修订了一系列环境保护法律法规、政策和规范性文件,对智慧环保产业的发展起到了至关重要的积极作用。2016 年 3 月,环保部发布生态环境大数据建设总体方案,方案提出生态环境大数据平台总体架构为“一个机制、两套体系、三个平台”,一个机制指的是生态环境大数据管理工作机制,两套体系即组织保障体系和标准规范体系,三个平台即大数据环保云平台、大数据管理平台和大数据应用平台。2017 年 9 月,中共中央办公厅、国务院办公厅发布关于深化环境监测改革提高环境监测数据质量的意见,意见中提出到 2020 年,通过审核改革全面建立环境监测数据质量保障责任体系,健全环境监测质量管理制度,建立环境建设数据弄虚作假防范和惩治机制,确保环境监测机构和人员独立开展工作,确保环境监测数据全面、准确、客观、真实。2018 年 6 月,中共中央、国务院提出关于全面加强生态环境保护,坚决打好污染防治攻坚战的意见,意见中提出坚决打赢蓝天保卫战,着力打好碧水保卫战,扎实推进净土保卫战。明确要求打好蓝天保卫战、柴油火车污染治理、水源地保护、黑臭水体治理、长江保护修复、渤海综合治理、农业农村污染治理攻坚战等。2019 年 1 月,国务院发布关于印发“无废城市”建设试点工作方案的通知,通知要求在全国范围内选择 10 个左右有条件、有基础、规模适当的城市,在全市域范围内开展“无废城市”建设试点。综合考虑不同地域、不同发展水平及产业特点、地方政府积极性等因素,优先选取国家生态文明试验区省份具体条件的城市、循环经济示范城市、工业资源综合利用示范基地、已开展或正在开展各类固体废物回收利用无害化处置试点并取得积极成效的城市。1.3 环境信息化加速一体化集成智慧环保是智慧城市的重要组成部分,智慧环保的建设在服务环境管理部门的同时,还服务于智慧城市,在有效利用智慧城市提供的各 s 类资源的同时,能够为智慧城市提供数据产品和服务。推进与智慧城市集成整合。开展智慧环保项目的建设,结合城市环境面临的主要问题,对现有信息化资源进行整合,需要逐步完善各业务信息化建设,将互联网的创新成果深度融合于环保领域之中,从海量数据入手,通过多源异构数据融合分析,打造动态反馈、持续进化的城市治理创新循环链,切实提升城市环境精细化管理水平,以智能化、现代化的手段加快推进城市环境管理能力的提高和城市环境质量的改善,助力智慧城市的建设。推进与数字技术集成。新时期生态环境业务建设的重点任务与智能化将不可分离。基础设施配套数据采集、传输和处理,充分利用视频和 AI 人工智能技术的融合,提供更多维度、更高价值的生态环境业务视频结构化数据,为生态环境大数据云平台的业务融合应用提供更多科学依据,提高生态文明建设的智能化水平。推进与数字政府集成整合。随着“数字政府”建设步入新阶段,对生态环境业务的智能化建设提出了新的挑战,大气监测、水环境监测、污染源监管、自然生态保护等生态环境业务都将由信息化向“智慧化”快速发展。生态环境视频信息加速整合集成。随着生态环境保护及污染防治工作不断推进和深入,各生态环境业务的视频监控点位的规模和覆盖范围日益扩大,各级生态环境部门和重点监管单位先后建成了各自的视频监视系统。因此如何将这些视频资源进行有机联网、整合共享、灵活调阅,提高各级生态环境部门直观获取污染源管理、环境安全管理、自然生态管理等所需的各类情报的能力,增强生态环境部门掌控全省各类环境要素、污染源、环境治理工程的实时状态及发展变化趋势,形成视频监控规模效应已显得尤为迫切和重要。目前迫切需要在气、水、土、自然生态、重要污染源等具有广泛性、持续性的监测监控工作基础上,建设服务于生态环境业务系统的多媒体视频融合平台,充分发挥汇聚中心的作用,开启生态环境业务规划及应用的大数据时代。构建纵向一体化的数字化治理能力。生态环境部门的主要职能是依法对环境保护工作实施统一监督管理,对辖区内的环保工作实行统一规划、统一监测、统一标准、统一法规、统一发布信息,强化宏观调控和执法监管力度,确保全省环境安全。通过对已有信息资源进行整合和汇集,可以掌握生态环境的实时信息概况,避免不必要的重复建设;同时通过深入数据信息挖掘分析和业务融合应用,能更好的为今后生态环境信息化建设的宏观决策提供科学依据。1.4 环保数字化存在五大挑战随着 5G、云计算、大数据等技术发展以及政府有关政策倾斜的支持下环保行业发展迅速,智慧环保向着数字化、智能化的发展方向不断迈进。智慧环保行业迎来了属于自己的发展机遇,2020 年我国智慧环保市场规模已发展到 800 亿元人民币,2021 年预计将突破千亿,2022年预计将达到 1320 亿。智慧环保的实现需要对现有环境监测数据信息的整合,各类环保监测设备的使用以及有序的运营服务仍然存在较多的技术难题,具体表现在:(1)环保数据资源缺乏共享机制,政府企业各部分缺乏统一数据框架、数据管理分散、交换不同关联不够,造成了环保数据资源共享困难。(2)环境信息系统缺乏统一的顶层设计、整合能力不足,导致各系统的融合和整合程度低、环境信息孤岛仍存在。(3)环境信息标准规范体系不完善,不同部分、不同系统间数据的标准和规范不统一;同时繁多的应用系统、数据进一步造成了数据共享困难问题。(4)数据的分析处理能力有待进一步提升,目前已有的系统对于云平台、大数据等高新技术的使用不足,使得各类数据缺乏综合分析和科学处理,进而导致无法为决策部门提供有效的数据依据。(5)环境信息多源感知能力有待提升,主要表现为已有监测的范围和指标有待增加、环境监测自动化程度还不高、监测数据时效性不强、感知获取不够全面。愿景内涵02在环保数字化领域,中国移动致力于发挥数据、网络、资源、能力、生态优势,深度推动数字技术、数字系统、数字应用嵌入环境保护治理能力建设,定位于生态环境全业务链闭环数字化解决方案商。重点打造生态环境大数据平台,按照“测得准-算得清-管得住-治得好”;打造生态环境视频联网业务,联合生态伙伴,集成物联网感应器和装备,推动视频联网技术在环保领域物联网和生态环境业务系统统一集成整合,助力环境保护部门实现更加精细和动态的生态环境管理和决策的智慧。2.1 中国移动智慧环保战略定位构建“测得准”的能力。利用天空地一体化立体监测体系,互联网、物联网等技术,采集大气环境、水环境、土壤环境、固体废弃物与辐射、海洋环境等监测数据,以及与其他部门对接的业务部门数据,形成多源采集,全面感知场景,为建立生态环境大数据资源中心提供多源、全面、精准的数据。图 1 天空地一体化立体监测体系2.2 中国移动市场监管数字化内涵构建“算得清”的能力:严格遵循生态环境数据规范标准和环境信息化标准,对多源数据进行数据抽取、处理与清洗,确保数据的单位、量级、指标结构等基本要素的一致性,实现数据结构可表达分析的优化,为后续的指标统计分析提供基础条件。同时建立数据中台、业务中台、能力中台,实现生态环境业务数据、空间数据的不同程度的整合,并基于三大中台的组件支撑、引擎支撑、服务支撑等,为环境管理者算清生态环境数据提供支撑条件,为环境管理者进行科学决策提供理论依据。图 2 数据资源组织管理体系优化重构构建“管得住”的能力:针对传统数据计算处理能力差、数据分析应用创新活力不足等难点,融入最新的大数据分析处理、AI 智能分析、业务机理模型等工具,并基于先进的大数据分析框架,结合本地特色与需求,构建特色数据应用,对生态环境数据进行精准分析。并构建不同生态环境业务场景,通过 BI 工具应用对生态环境数据进行深度挖掘和过滤抽取,实现生态环境数据统计和分析、多维度对比分析,以图表、表格等多种形式对统计分析结果进行表达,并对其有效性、区域对比的一致性、标志性指标的合理性进行综合判断,从而对生态环境能够“管得住”,为环境改善和治理提供科学的决策依据。图 3 生态环境数据大数据分析构建“治得好”的能力:以基础空间地理信息数据库为依托,将不同环境业务数据与 GIS地图相结合,实现生态环境数据与地图数据的统一管理,实现生态环境数据的可视化。平台可结合不同业务数据,形成不同业务分析的可视化展示,更好地位环境管理者进行挂图作战、改善环境起到重要作用。整体架构03中国移动智慧环保解决方案基于 5G+云+大数据+视频物联网+先进 AI 技术,通过改造升级传统监测设备,建设全面覆盖的生态环境监测感知网络,把海量的前端感知数据汇聚形成生态环境大数据环保云平台,形成 4 个基础资源池,3 个专业资源池和 5 大数据库;通过 Onecity平台进行数据整合集成和支撑重要业务数据的上传与交换,实现与外部委数据的共享交换,加强生态环境综合决策服务能力,提升生态环境公共服务水平;应用层包括大气、水、土壤、污染源、核与辐射、生态保护、监察执法、综合办公八大基础业务系统和深化细分业务应用。各业务可以融合应用各个领域的设备感知数据,基于物联网和大数据技术实现环境监测的扁平化、智能化、精细化管理,促进生态环境管理水品迈上新台阶,最终实现全面监管精准化、综合决策科学化、公共服务便民化的目标。图 4 总体架构图3.1 总体架构生态环境大数据环保云平台主要是基于电子政务云计算平台提供的独立计算资源和存储资源,面向全国构建覆盖省、市、县三级环保用户的生态云计算平台,为生态环境大数据建设提供存储和计算资源支撑。满足省、市、县存储信息的接入,且省、市、县环境厅局之间可以任意相互访问;高性能运算主要基于电子政务云计算平台提供的独立高性能服务器,按实际运算需求提供高性能运算服务。具体云平台服务架构如下:图 5 云平台服务架构图3.1.1 生态环境“一朵云”数据体系-生态环境“一套数”主要整合环境质量、自然生态、核与辐射、环境风险与应急、污染源、环境管理业务、空间数据等生态环境内部数据,水利局、交通、住建、农业等其他部门数据以及门户网站、新闻媒体、微博微信等互联网数据等数据,并基于 Onecity 平台中数据中台、业务中台和能力中台的支撑体系实现对生态环境大数据进行管理,实现生态环境数据的统一、规范、安全与稳定。3.1.2 生态环境“一套数”图 6 生态环境“一套数”基于生态环境大数据标准规范,开展业务中台建设,建设业务引擎、环境业务模型、AI智能引擎、功能组件、规则分析、可视化支撑分析等业务支撑微服务。通过抽取需要实际场景决策的业务数据,实现环境全业务模型微服务,为大数据分析应用、业务系统建设提供模型服务支撑,完成数据精准应用,能够为生态环境管理决策提供统一的数据分析服务,快速支撑各层级、各部门、各应用的快速高效的搭建,有效降低应用构建成本,提高应用建设质量。图 7 生态环境“一平台”3.1.3 生态环境“一平台”生态环境智能驾驶舱借由大数据、微服务、人工智能引擎等智能化技术,以实现环境管理挂图作战、便捷环境管理业务处理处置为核心,将环境大数据和应用系统实时重组为以“我”为中心的信息网络,根据“我”的角色自动推送,从人手动找数据到数据自动找人,提供生态环境智能化业务全景,实现生态环境展示内容的“千人千面”。生态环境智能驾驶舱将按照不同业务部门领导重点关注指标自动推送内容,各项指标将以组合的模式呈现在决策者面前,让使用者最大程度掌握生态环境情况,实现生态环境关键指标数据分析结果的调取。同时按照综合评估体系建立环境绩效指标,将采集的数据形象化、直观化、具体化,最大化环境领导者了解、领导、控制生态环境业务,将生态环境管理决策提升到新的高度。3.1.4 生态环境“一张图”政务“一站式”服务主要面对厅、局级工作人员,支持各类业务系统的统一登录,并进行相关权限范围内的环境业务处理。支持个性化布局定制,将权限业务范围内的所有功能集中定制到个人工作界面,在同一工作平台完成环境工作,实现信息发布和信息资源分类共享,为各类信息的发布和管理提供技术支持,在同一平台上传递信息、开展纵向和横向协作业务,促进原来分散的业务系统的整合,加速内部的信息交流。主要包括工作台、智慧展示台以及综合信息管理等。3.1.5 生态环境“一服务”数据资源架构是从数据流角度论述整个数据中心业务数据分区管理过程,主要是界定数据分类、与业务架构相结合的信息内容和信息流,以及数据的采集、存储、转换、发布和传输,数据库的设计和使用等内容。数据资源架构的设计要充分考虑平台业务需求,结合环境、环保信息资源的特点,逻辑上划分为结构化数据库,非结构化数据库,其中业务上又细分为业务主题库、元数据库、污染源主数据库,计算分析库等,实现对平台所有数据统一存储和管理,对外提供统一的数据视图和数据访问服务。3.2 数据架构具体架构设计如下图所示:图 8 数据架构图平台利用关系型数据库、数据集成 ETL 技术、分布式文件系统(HDFS)、分布式计算MapReduce 等技术,实现各类数据的交换、集成、清洗和转换,结构化数据利用强大的关系型数据库,实现各类业务数据的数据体系的存储和管理,非结构化数据利用 HDFS、HBase 等大数据技术实现对非结构化数据的存储与管理,利用分布式计算等技术实现对数据的分析利用。3.3 技术架构应用场景044.1.2 方案随着我国经济的快速发展,对环境的破坏也越趋严重。环境污染的不断恶化导致了诸如全球气候变暖、臭氧层空洞、酸雨、污臭水体等恶果。环境污染既危害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源。以掌握大气、水和土壤等质量实时状况为出发点,在国家“蓝天保卫战”、“碧水保卫战”、“净土保卫战”等政策导向下,通过智能传感、视频监控等技术,建立环境实时在线监测网络,对环境质量的实时状况进行监测。使环境部门在管理中心就能掌握管辖区域内的环境质量状况,并对环境质量异常的情况做到及时了解并做出针对性的处理,提高环境污染防治的工作效率和成效。紧密结合中央关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见的政策方针,通过信息化手段,建立环境监测预警平台。4.1.1 需求随着我国经济的快速发展,对环境的破坏也越趋严重。环境污染的不断恶化导致了诸如全球气候变暖、臭氧层空洞、酸雨、污臭水体等恶果。环境污染既危害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源。以掌握大气、水和土壤等质量实时状况为出发点,在国家“蓝天保卫战”、“碧水保卫战”、“净土保卫战”等政策导向下,通过智能传感、视频监控等技术,建立环境实时在线监测网络,对环境质量的实时状况进行监测。使环境部门在管理中心就能掌握管辖区域内的环境质量状况,并对环境质量异常的情况做到及时了解并做出针对性的处理,提高环境污染防治的工作效率和成效。紧密结合中央关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见的政策方针,通过信息化手段,建立环境监测预警平台。4.1 环境监测预警平台通过建立高精度的环境质量预报预警系统,支撑环境质量预报预警业务的精细化、智能化,实现污染演变情景的预报分析,动态展示污染形成、发展、演变等过程情景模拟。并针对采用的多模式预报系统进行本地化参数设置优化,全面提升全市空气质量预报工作的准确4.1.3 效果率。平台以地图结合列表、图形的形式发布预测数据、评价数据和预警、提醒信息,并且将实测数据与预测数据进行对比分析,实时掌握模型的预测精度。同时可查询模型预测结果数据、评价数据,以及与预测结果想对应的水文、气象数据、污染源排放状况等信息。还可查询整个地区或整条流域的信息或某个监测断面、重点保护区的环境质量预测信息。4.2.1 需求运用大数据、云计算等现代信息技术手段,快速搜集和处理涉及环境风险、环保举报、突发环境事件、社会舆论等海量数据,综合利用环保、交通、水利、安监、气象等部门的环境风险源、危险化学品及其运输、水文气象等数据,开展大数据统计分析,构建大数据分析模型,建设基于空间地理信息系统的环境应急大数据应用,提升应急指挥、处置决策等能力。4.2 环境应急管理平台4.2.2 方案利用城市空气质量监测数据、预报数据、气象数据和应急措施数据,开展重污染天气应急响应工作的过程跟踪;能够实时显示区域内各主要城市的污染现状和过程、发布的预警级别、采取的应急措施,实时接收并显示现场督查组的督查信息,并能发出开展下一步督查工作等的指令。结合未来可能的空气质量状况给出预警启动和解除的提示,显示预警措施的成效预测并整理汇总社会舆论关于重污染天气应急响应工作的评价,以及对发出的新闻通稿的反响和回应情况。利用排放源清单数据、源解析数据、气象数据、应急预案数据等,结合重污染天气应急指挥调度的相关数据,实现对污染成因的分析;根据本次重污染天气的监测、预报和气象等数据,能够在案例库中自动匹配曾经应对过的类似情况,显示历史上发生类似案例时应对策略和效果、经验和不足等信息,为本次重污染天气应对工作提供决策支持;基于排放源、气象条件、环境空气质量应急监测数据、应急措施案例情景,开展应急减排措施筛选、减排效果预测及成本核算,协助制定关于重污染过程防控区域划定、防控时间窗口选择、减排措施制定、应急响应启动及终止等综合决策。同时,利用、集成重污染天气应对过程中的相关数据设置评估标准并建立评估模型,实现对应急工作的过程评估。具体包括发布预警通知、启动应急响应、采取预警措施等工作的时效性以及对此次应急工作的效果评估,包括污染物减排量和对空气质量的影响效果。收集、汇总历次重污染过程应对及重大社会活动保障期间的监测、预报、源解析、减排措施、效果评估等相关数据以及重污染天气应对过程中产生的各种文件资料,建立重污染天气过程应对案例库;开发案例生成系统,能够在每次重污染天气应急响应工作结束后,自动收集工作期间的监测数据、预报数据、应急措施数据、源解析数据、减排效果数据、应对评估数据等,生成重污染天气应急响应工作案例,充实到重污染天气过程应对案例库中,并能实现对历史案例的回顾和推演。通过对案例库的历史案例进行汇总分析,寻找规律和共同点,为之后的应对工作提供借鉴。建立应对工作的相关案例数据收集机制,综合评估相关区域内各城市应急预案编制的科学性和可操作性以及应对措施的效果等。4.2.3 效果以 GIS 地图、图表、信息推送等形式展现大数据分析结果,利用颜色渲染、图案填充、直方或饼状图形式将重污染天气应急管理相关主题内容属性数据在地图上表现出来。利用数据可视化技术对大数据分析结果进行图形化展示,针对具有空间属性的大数据分析结果数据开发专题地图,用于发展模式和趋势的分析,为决策支持提供依据。4.3.1 需求汽车是污染物总量的主要贡献者,其排放的 NOx 和 PM 超过 90%,HC 和 CO 超过 70%。按燃料分类,全国柴油车排放的 NOx 接近汽车排放总量的 70%,PM 超过 90%;而汽油车 CO 和 HC排放量则较高,超过排放总量的 70%。为了响应国家“绿水青山就是金山银山”的相关政策,打好蓝天保卫战,全国 19 个省市发布黑烟车禁行措施。2018 年生态环境部联合国家市场监督管理总局出台 GB36886-2018 标准,其中明确指出,结合视频使用林格曼烟度法测定机动车尾气。黑烟车监管不仅需要实现对黑烟车的精准抓拍和识别,更需要实现对黑烟车的闭环管理。针对业务需求,需满足以下功能:准确提取车辆特征、准确计算林格曼黑度值、黑烟车判定人工审核、黑烟车数据推送、黑烟车数据统计。4.3 黑烟车抓拍充分考虑生态环境主管部门对黑烟车监管的业务需求,建立黑烟车电子抓拍系统,在物流集散地、城市交通主干道设置高清监控卡点,形成覆盖市际、城区出入口及重点道路、城市核心区三道防线的全面监控,实现对重点部位的监控覆盖,全面记录所有通行车辆。利用高清摄像机、智能分析仪,采用图像处理技术和黑烟识别算法等技术,识别并抓拍道路上行驶的黑烟车,实现“车辆留牌号、黑烟能识别、图像可取证”,并进行数据审核、统计与分析,且将黑烟车车辆数据与尾气排放林格曼黑度值数据,推送到机动车环保检验平台、交警平台,实现业务闭环管理,解决生态环境部门主管部门在黑烟车监管工作中存在的监管效率低、取证难度大等问题,对违法上路的黑烟车车主形成有力震慑,减少黑烟车对大气环境造成的危害。图 9 黑烟车监管系统技术架构4.3.2 方案4.4.1 需求我国城镇居民饮用的大多都是自来水,水源地的水体被污染势必会影响饮用水源的居民健康,饮用水源地的环境保护刻不容缓。环境保护部会同国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部、水利部和卫生部五部门联合印发的全国城市饮用水水源地环境保护规划(20082020)中提出:“有效指导各地开展饮用水水源地环境保护和污染防治工作,进一步改善我国城市集中式饮用水水源地环境质量,提升水源地环境管理和水质安全保障水平。重点解决网箱养殖、旅游、游泳、垂钓或者其他可能污染饮用水水体的活动、规范网箱养鱼和底泥治理等问题,提升水质达标的水源地比例、水源保护区审批完成率、一级保护区违章建筑清拆率、常规指标监测覆盖率、有毒有机物监测能力。”4.4 饮用水源地监管4.3.3 效果采用高清晰度低占用空间的成像技术,全面提升抓拍图片的成片率和视频质量,从而进一步提高交通管理水平,大大节省了存储空间。通过“高清能 AI 硬件平台+深度学习算法”的架构方案,确保车牌准确率达到 99%以上。通过计算图像中黑烟部分区域的灰度平均值,测定尾气黑烟的林格曼黑度值,若灰度平均值位于两个林格曼级数之间,可采用四舍五入法或阈值法进行等级判定。通过业务应用服务平台实现车辆抓拍、黑烟识别、告警上传、平台初审、平台复核、交警处罚、车辆维修的全流程业务闭环。对接交警执法平台,由交警进行非现场执法处罚;对接机动车环保检验平台,督促车主进行车辆维修与环检。4.4.2 方案饮用水源地监管解决方案以物联网感知平台为依托,运用多种采集数据手段,实现对非法垂钓、漂浮物污染、网箱养殖、废水偷排、下水游泳、人车管控、水质检测、违规航运等问题重点检测,结合地理信息系统、物联网、数据库、应用软件开发、云计算等技术,以法规、规范、标准、信息化机构以及安全体系构建全覆盖、智能感知的一体化检测系统、主动预测、预警系统。4.5.1 需求生态环境部办公厅印发的重污染天气重点行业应急减排措施指定技术指南(2020 年修订版)当中明确指出北京、天津、河北、山西、上海、浙江、江苏、安徽、山东、河南、陕西省(市)需开展重点行业绩效分级,指定差异化重污染天气应急减排措施。文件中重点提到重点行业移动源应急管控技术要求,针对企业运输车辆进行分级管控、核查。移动源由于分布广、可移动等特点导致其难于监管,同时在企业端,环境执法人员的监管手段不足,急需提升监管手段,加强移动源排放监管能力建设。4.5 企业移动源监管图 10 饮用水源地监管解决方案4.4.3 效果饮用水源地监管解决方案,提供环境异常情况报警提醒、水质实时数据展示、人车互动痕迹记录,为客户提供无人化管控、高效率、自动警戒、事前预防、全时段水质数据检测,提高督察人员工作效率、确保检查无死角,协助客户工作向数字化、规范化、精细化转型升级。4.5.2 方案通过物联网感知技术实现对移动源数据进行采集,并在大数据管理平台赋能下实现对移动源管控全流程管理。对危废产生、贮存、物流通道等重点部位进行实时智能监控:入库 RFID扫描,输入危废信息、转运出库 RFID 扫描;生产电子联单、车载监控,4G 传输,GPS/北斗精确定位;路径规划,行驶轨迹偏离自动报警;危废称重比对,暂存库进入/离开区域报警;RFID 扫描,危废出库,焚烧预处理测温防火关联业务生成经营记录,形成闭环电子联单。通过信息智能捕捉实现对移动源信息的自动导入,形成电子台账,形成可视化的数据平台。将移动源相关的交通流量数据、实时排放数据、行驶轨迹数据、空气质量监测数据通过分析应用的各个子模块,实现对移动源的全面、智能、简便的管控。图 11 企业移动源监管解决方案4.5.3 效果企业移动源监管解决方案帮助移动源治理将从粗放式、末端化的治理模式向智慧化、源头化转变,通过移动源全生命周期的数据采集融合、动态分析,支撑监管部门的问题预判、调度决策、精准执法。为移动源所有者提供精准信息服务,并提升监管人员深度治理、精细化监控的能力。4.6.1 需求近年来,农民焚烧秸秆造成烟尘污染的事件频繁发生,政府在每年农忙时节都会投入大量人力物力从事秸秆禁烧工作。为了提高秸秆焚烧治理的效率,有效降低人工巡视成本,利用可视化、信息化技术,建立长期、高效、自动化运行的监控定位系统,实现秸秆焚烧的全方位监控、预警和定位,变得极为迫切。4.6 秸秆禁烧监测秸秆禁烧监测解决方案整体设计思路是依托深度智能算法的行业积累和优势,结合相应的智能算法技术,实现对可能焚烧秸秆的区域进行监控,采用热成像产品进行实时探测发现火点,并在火势还没有蔓延开就检测出并发出报警信号,结合地理信息地图和火点定位算法实现对报警火点的 GPS 坐标的定位。同时配套用户在手机终端安装 APP 软件,通过移动专线或 5G 等通讯手段,实现对报警信息的下发和火点位置的导航,方便快速的引导处置人员到现场进行火点的扑灭,对相关责任人进行劝阻、处罚等行为操作,并可通过 APP 及时上传反馈给监控指挥中心知晓,同时保存处理过程的影像数据。秸秆禁烧监测解决方案包括前端火点监测报警系统,网络传输系统,后端存储和业务系统。图 12 秸秆禁烧监测解决方案4.6.2 方案大气质量在线监测解决方案结合国内领先的传感器技术,采用传感器与视频相结合的方式对范围内的空气质量状况进行可视化监测。系统可实时监测大气内的 SO2、CO、PM10/PM2.5 等大气因子的状况,并将检测到的数据实时回传到监控中心,对超标的大气因子进行报警。在地图还可显示大气质量监测各个站点的实时情况,并根据实时情况进行显示。在后端平台还是对前端现场的实时数据进行模墙展示,对历史数据可以进行查询并形成各种数据报表以及相应的趋势分析供环保检查部门参考。4.7.2 方案4.6.3 效果以预防秸秆焚烧为出发点,在“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要政策导向下,通过智能图像识别技术、GIS 地理信息技术、融合通信技术、热成像等高新技术,建立秸秆禁烧监测预警系统,对秸秆禁烧进行实时监控、高效监管。使秸秆禁烧工作由过去“人防”升级为“技防+人防”,提高禁烧治理工作效率和成效,降低不必要的社会损失。4.7.1 需求随着我国改革开放工业化进程的快速发展,对环境的污染也日趋严重。环境质量已经成为政府考核的重要指标,提升大气质量状况作为环境保护当中最重要的一环已经越来越重视。大气污染防治存在反弹现象多、无组织排放监管难度大等问题,对突发性污染事件很难作为快速响应和提前预判。因此建立一套全面大气质量状况的实时在线监测系统是非常有必要的。4.7 大气质量网格化在线监测图 13 大气质量网格化在线监测解决方案4.7.3 效果通过智能传感、视频监控等技术建立大气质量实时在线监测网络,对大气质量的实时状况进行监测。使环境部门在管理中心就能掌握网格区域内的大气质量状况,并对大气质量异常的情况做到及时了解并做出针对性的处理,提高大气污染防治的工作效率和成效。通过建立高精度的大气网格化在线监测系统,帮助环保部门实时掌握质量状况,及时发现大气质量的异常情况,对超标的因子进行有针对性的重点排查,提升环保监察的工作效率。支撑大气质量污染防治业务的精细化、智能化,实现污染演变情景的预报分析,动态展示污染形成、发展、演变等过程情景模拟。并针对采用的多模式预报系统进行本地化参数设置优化,全面提升全市空气质量预报工作的准确率。中国移动依托数字领域多年积累,综合应用物联网技术,结合视频监控功能,通过 5G、RFID、红外传感器、GPS、无线 AP、云储存、智能视频分析、电子联单等技术实现危险废物可视化监控,真正实现对危险废物处理全程可视化监控,从根源上杜绝乱倒乱弃问题的发生。图 14 危固废处置监管解决方案4.8.2 方案4.8.1 需求近年来,我国经济发展迅速,由于粗放型增长方式导致能源和资源的大量消耗以及废弃物排放量的持续增加。我国危险废物的处理处置工作相当薄弱,尚无严格的法规和标准,处理处置技术发展缓慢,处理/处置设施比较落后,大部分危险废物没有得到安全处置,总体而言,当前和今后一段时期,全国危险废物的环境管理面临着较为严峻的形势,呈现出面广量大、认识薄弱、环境风险高等特点,亟须加强对危险废物的规范化管理,全面消除各类环境安全风险隐患。4.8 危固废处置监管4.8.3 效果面向危险废物全生命周期“两点一线”管理(一线是危险废物转移全过程,两点指的是危险废物产生单位及经营单位),实现全程信息动态实时采集,实现业务信息资源的优化整合与智能处理,实现危险废物的日常规范化管理,提升危险废物监管能力及应急能力,实施危险废物管理信息化战略,促进部门职能转变,强化社会服务功能,构建“智慧”的危险废物管理体系统。典型案例055.1.1 项目背景为响应国务院、生态环境部对生态环境大数据发展的建设需求,江西省政府发布江西省大数据发展行动计划(赣府厅发201739 号),该“计划”要求加快大数据发展,以建设“云上江西”为核心,按照“1+8+N”(即“云上江西”基础服务平台+8 朵主干云+N 个特色子云和行业应用云)的构架,搭建“云上江西”大数据服务和产业生态体系。随后,2018 年1 月 2 日江西省宜春市人民政府出台宜春市大数据产业发展行动计划,提出建设以“+朵云”为主要内容的“云上宜春”新型智慧城市,搭建政务、工业、农业、旅游、医疗健康、教育、法治、生态环保等 8 朵主干云和社保、交通、国防动员等 N 朵特色云,推进大数据与产业的深度融合。目前,宜春市智慧城市建设已取得了一定成效。随着宜春市城镇化进程的加快推进,环境压力将持续增加,人口、资源与环境的矛盾凸显,城市治理面临诸多风险和挑战。要把握世界科技与城市发展新趋势,就必须充分运用信息技术手段,同时充分考虑宜春市云上宜春发展要求、生态环境管理特点,加快推进宜春市智慧城市建设。智慧环保是智慧城市的重要组成部分,智慧环保的建设在服务环境管理部门的同时,还服务于智慧城市,在有效利用智慧城市提供的各类资源的同时,能够为智慧城市提供数据产品和服务。开展宜春市智慧环保项目的建设,结合宜春市环境面临的主要问题,对现有信息化资源进行整合,逐步完善各业务信息化建设,将互联网的创新成果深度融合于环保领域之中,构建宜春市“智慧环保”大数据平台,从海量数据入手,通过多源异构数据融合分析,打造动态反馈、持续进化的城市治理创新循环链,切实提升城市环境精细化管理水平,以智能化、现代化的手段加快推进宜春市环境管理能力的提高和城市环境质量的改善,助力“智慧宜春”的建设。5.1 江西省宜春市“智慧环保”应用平台系统项目宜春“智慧环保”的建设内容,总体建设架构可以概括为“一朵云、两中心、三系统、一张图、标准规范体系”。具体建设内容为生态环境大数据标准规范、生态环境大数据资源中心、生态环境大数据支撑中心、生态环境业务协同应用系统、生态环境目标决策支持系统、生态环境政务服务系统、环境分析决策一张图展示、已建系统信息资源整合等八个部分。图 15 宜春智慧环保项目5.1.3 实现价值5.1.2 建设内容通过项目的建设,提高了环境信息管理水平,加强企业的自我约束和相互监督,构建生态文明示范区,为宜春居民创造一流的生活环境,实现了:(1)用智慧化手段执法,促进生态环境监管执法精准化;(2)用生态环保数据决策,促进生态环境综合决策科学化;(3)用开放性手段服务,促进生态环境公共服务便民化;(4)用生态环境数据治理,促进生态环境治理能力现代化。在雄安新区的建设中,为加强生态环境保护,有效控制和减少污染排放,强化污染源及重点防治对象的监管,改善生态环境质量,促进保障生态安全,推进生态文明建设。雄安新区迫切需要建设环境监管体系,以实现覆盖雄安重点污染源、大气监测站点、工地、河湖水域及重要饮用水源地的智能监管体系。雄安 2017 年开通了首个 5G 试验站至今已累计开通约 500 个 5G 基站,目前已经实现三县城、京雄高铁、市民服务中心、白洋淀景区、荣乌高速等重点场景的连续覆盖,乡镇及高业务量农村的重点覆盖。在 5G 组网基础上,雄安新区管委会深入推进视频汇聚融合技术与生态环境保护、污染防治工作的融合,充实各类气、水、土、污染源监测点,优化完善环境监测布局和功能,加强环境监管网络和监测体系。建设促进视图的数据管理机制与应用模式创新,促进互联互通和信息共享,提升大数据应用力度和数据挖掘利用水平,促进视频资源共享和应用,提升生态环境信息服务的能力和水平,充分发挥视频大数据在生态环境大数据平台及生态环境保护与污染防治工作的基础支撑作用。5.2 雄安 5G 民生综治5.2.1 项目背景雄安 5G 民生综治项目,主要建设内容包括:平安综治平台、环保卫士平台、移动应用、环境监管应用、智能识别管理等平台系统,同时建设以 5G 网络为依托的空气监测微型站、4K高
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