智慧生態環境信息流分析及其建設

陳一芳+王順林

內容摘要：本文定義了智慧生態環境的內涵和特征，在此基礎上，分析了智慧生態環境的三大環境構成，即自然環境、社會環境和虛擬空間環境。然后圍繞著三大空間產生的生態信息，研究了智慧生態環境的信息流。結合研究內容，文章以浙江寧波為例提出智慧生態環境信息流建設對策：遵循自然生態規律并完善智慧生態環保產業建設；進行產業結構調整以構筑生態產業高地；推進智慧生態信息服務平臺建設等。

關鍵詞：智慧 生態環境 信息流建設 對策

智慧生態環境的內涵和特征

（一）智慧生態環境的內涵

筆者認為智慧生態環境應該定義為，不包括污染和其他重大問題的，以人類與自然環境關系為主導的，利用新一代智慧信息技術，在一定時空范圍內對生態系統各要素做出智能的響應，且適宜人類生存和發展的物質條件的綜合體。

（二）智慧生態環境和特征

1.人與自然環境關系為主導。人類與自然環境的關系，從最初的選擇、畏懼到后來的改造，反映一個基本的道理，那就是脫離了人的發展，片面強調環境保護，沒有任何意義。

智慧生態環境反映了人對美好生活追求的一種向往，前提基礎是在不斷提高自己對物質生活水平的基礎上，對自然環境善意回報人類的一種美好預期。如果人類改變了以往對待自然環境關系的態度，采用先進的技術對自然環境進行物質和能量的索取，同時減輕甚至削除對自然環境的破壞程度，人類在可持續發展道路上必然會越走越遠。

2.環境因子全程感知。人類對自然環境的各構成因子遠沒有達到知熟能詳的程度，更多的是一知半解的程度。自然環境本身是一個系統，處于自己的生態平衡過程中，如果人類過多的干預自然，必然會造成自然環境的系統失衡，進而招致自然對人類進行未知的報復，這不是我們追求的目標。

人類正確的做法是，對目前階段影響到人類追求美好生活的環境因子進行全程感知，及時采用相關技術或者通過制度，實時處理造成自然環境因子失衡的原因，改善自然環境中處于失衡狀態的環境因子的彈性自調節功能。具體而言，就是利用各種傳感技術和設備，對重點污染源、污水處理廠、大型燃煤電廠、危險廢物處置單位、機動車環檢機構、環境風險源等各類企業單位實施全方位、全程自動監控，隨時獲取需要的數據和信息。對于尚未開展研究的環境因子，則實施隔離保護。即劃定相應的、比較嚴格的標準，禁止人類采取各種行動進行名義上的保護，實際上的破壞。

3.實時和可靠的信息傳遞。污染一旦來臨，沒有人可以幸免。因此，實時和可靠的信息傳遞成為了人類擺脫大自然報復的預警機制。要做到這一步，必須依托于監控生態環境狀況的泛在化的網絡承載系統，該系統通過融合移動互聯網、電信網、互聯網、物聯網形成物理連接，通過無線或有線網絡節點，相互協作地實時監控和采集分布區域內的各種環境變化信息，通過相關計算后將控制和決策信息實時可靠的推送給需要的人。

4.智能預警處理。生態環境作為一個沒有感覺意識狀態的客觀存在，以往，人們沒有辦法提前預知，只能寄希望于通過發展經濟和環境保護并重的發展策略來提高人類的生活和生產水平。當生態環境通過新一代信息技術獲得了智能時，人類就可以根據生態環境的反應及時作出調整和改善，可以提前預知生態環境的優劣，在經濟發展與生態環境保護中作出正確的選擇。

對已知生態環境因子造成破壞的來源繁多，如何對獲取的海量數據進行快速、準確的分析和處理，并作出一定程度智能化的控制與處理，并將相關結果及時傳遞給需要后續數據處理的相關人員，成為智慧生態環境建設的一個難點所在。

這不僅僅涉及到借助云計算、數據挖掘、智能模糊識別、三維立體等各種智能計算技術層面的問題，更是涉及到組織制度管理方面的問題，而這也將影響到智慧生態環境建設的實效。

智慧生態環境的三大環境構成

（一）城市生態環境構成

生態環境要素是基于生態環境中的重要因素，是指與人類密切相關的，影響人類生活和生產活動的各種自然（包括人工干預下形成的第二自然）力量（物質和能量）或作用的總和的要素。可以細分為自然環境要素和社會環境要素兩大類，包括動物、植物、微生物、土地、礦物、海洋、河流、陽光、大氣、水分等天然物質要素，以及地面、地下的各種建筑物和相關設施等人工物質要素。

楊上弘（2003）等認為城市是社會生產力發展到一定階段后的產物，是人類文明的集中表現，同時也是以人為主體的環境系統，那么，城市生態環境可以根據人類活動的參與程度分為城市自然生態環境和城市人工生態環境。相關分類表如表1所示。

（二）智慧生態環境三大環境構成具體分析

基于生態環境概念發展起來的智慧生態環境，不僅需要繼承生態環境的特性，同時也需要結合智慧生態環境的內涵，加入自己獨特的要素，從而形成智慧生態環境的構成體系。

由圖1可以看出，智慧生態環境由自然環境、社會環境、人類、智慧信息技術等四大類要素組成，參考表1的具體分類，每個大類要素又可以細分成眾多小類要素。

對比表1所示，可以認為社會環境對于城市人工生態環境的概述更適合論文的研究，因此，后續研究以社會環境來替換對城市人工生態環境的描述。

結合上述論述，基于與人類互動的密切程度，可以將智慧生態環境的三大環境構成具體分成自然生態環境、社會生態環境和虛擬空間環境三大類，如圖2所示。

智慧生態環境信息流分析

（一）傳統生態信息反饋存在篩選

存在于自然環境和社會環境中的信息多種多樣，急需解決的生態信息問題往往存在單向篩選現象，圖3中的環境問題有自然環境中產生的，也有人類通過社會環境因素造成的環境問題。以往的生態信息往往涉及到技術水平，或者說其他方面的一些因素考量，真正能夠到達信息空間的環境問題只有少數，人類介于自己的需要，又往往從虛擬空間獲取少量的環境信息問題進行感知，從而不能對生態環境信息做到了如指掌，進而施加影響。endprint

（二）智慧生態信息依靠生態產業力量全面感知生態信息

從圖4中可以看出，將自然環境和社會環境中的環境問題通過產業化運作起來之后，人類對生態信息的反饋和獲取，可以將重心傾斜于智慧生態產業方面，通過直接運營于自然環境的生態產業全面反饋生態信息到信息空間，通過直接運營于社會環境的生態產業全面反饋生態信息到信息空間，人類可以將生態信息篩選的范圍擴大，繼而實現一定程度上的全面感知生態環境信息。

在這一過程中，比較關鍵的環節在于，智慧信息技術在多大程度上能夠輔助生態產業的建設，進而借助生態產業的力量，完成生態信息的全面感知；其次，信息空間層面的顯性載體，即信息服務平臺如何架構的問題。

對策研究

（一）遵循自然生態規律并完善智慧生態環保產業建設

1.穩步推進新一代信息技術在自然環境中的應用。寧波市2012年環境狀況公報中顯示，寧波市水網的污染項目主要是總磷、石油類、氨氮、生化需氧量和溶解氧等。2012年寧波近岸海域海水均為劣四類水質，不能滿足近岸海域水環境功能要求。主要超標指標為無機氮和無機磷，其中無機氮指標所有監測站位均超過四類海水標準。

這些環境信息在引起我們警醒的同時，也從一個側面揭示了，發布信息的不實時，2013年才獲得了2012年的環境狀況信息。因此，必須大力推廣新一代信息技術在自然環境中的應用，謀求生態環境信息的實時性。

不同的直接環境因子對信息技術的要求不同，不能等所有的信息技術滿足了對直接環境因子的應用需求才推廣，必須保持一種良好的建設規劃理念，就是讓新一代信息技術在推廣應用的過程中，不斷完善發展，進而促進科技發展的同時，謀求直接環境因子信息的實時獲取。

在建設過程中，要圍繞空氣、水體、土壤等公眾關注的直接環境因子，開展新一代智慧信息技術的推廣應用，謀求通過物聯網、遙感通信技術、虛擬三維等技術的實時監測和預警功能，將寧波建設成一個能夠實時獲取相關自然環境信息的信息網。

2.加強對具有先進生態環保技術的龍頭企業的扶持力度。獲取自然環境實時信息的目的，是為了人類及時介入自然環境中，通過先進生態環保技術的力量，修復脆弱的自然系統，讓自然環境恢復自身的平衡功能。

對于寧波智慧生態環境建設而言，現階段必須圍繞公眾關注的直接環境因子，謀求對具有該方面生態環保技術的企業加強扶持力度。通過政策、資本投入、稅收減免等方式，盡快構建起一批能夠解決寧波市空氣質量狀況、水體污染修復、土壤修復等公眾關注的龍頭企業，借助這些龍頭企業市場化的運作，進而形成產業化運作，形成監測、檢測、修復、環保、循環利用為一條龍的產業鏈。

當政府完成圍繞直接環境因子監測的空地一體化基礎設施建設的基礎時，通過具有先進生態環保技術的龍頭企業產業化運作，在促進生態環保建設新技術應用的同時，也會促進生態環保產業的壯大發展，形成良性的技術應用——產業化運作——技術創新——產業化壯大之路。

（二）進行產業結構調整以構筑生態產業高地

圍繞著寧波市公眾對空氣改良、水體修復、土壤修復等直接環境因子狀況改善的需求，形成一大批節能、環保、低消耗、循環式發展的高端產業，將會在促進寧波市經濟可持續發展的基礎上，有力地配合寧波市生態環境的建設。同時借助科技的力量，實時的監測和控制產業結構的直排、污染狀況，將會從源頭上減少污染風險。

1.穩步推進物聯網技術在產業污染風險源中的監測和控制應用。對涉嫌高污染、高能耗、高排放的行業要及時進行整治，同時對污染風險源進行實時監控，借助物聯網的力量，實現無人值守、“零容忍”式的執法。對于寧波市電鍍、印染行業、化工、造紙、鑄造等八大重污染行業，可以強制推進智慧監控技術，力爭將污染風險降低到最低。

通過實施監控涉嫌高污染、高能耗、高排放的行業，將與直接環境因子密切相關的排放渠道進行實時監測，通過智慧云計算，處理大量實時數據，通過一定的排放標準對比，實時發出預警信息，掐斷污染源，做到實時監控、實時處理，避免事后處理。

這樣一來，通過監測自然環境和監測產業的物聯網的互動，可以有效的解決污染源的隱蔽性，及時采取預警機制，避免產業的僥幸心理，促使產業自覺自發的采取新工藝、新技術等進行節能減排，從而降低對環保的壓力，促進寧波智慧生態環境建設。

2.加快推進寧波生態工業的發展。能源消費從源頭上決定了對自然環境的破壞程度，因此，必須大力改善生活和生產所需的能源消費結構，引入清潔能源，加快推進太陽能、風能、地熱能等非化石能源的開發利用。政府需要通過一定的資金和政策等前期扶持，讓這些產業通過技改、創新，將生產成本降低下來，形成自身造血功能，進而依靠產業化的發展，為寧波市提供更加廉價、更加清潔的能源。

政府要成為環保技術的中介人，強化環保技術的擴散能力。政府在執行推介人或者說中介功能時，不能要求技術開發和技術應用者必須達成某種技術交易，所要做的是，為技術供給者提供廣闊的技術推介機遇和場所，讓技術提供者的技術產品能夠深入所需的各產業，也即傳統上所說的“廣而告之”效果。對技術需求者而言，政府則需要根據政府的戰略，對技術需求者的技改進行政策和資金等層面的扶持或抑制。只有當技術開發和技術應用雙方對政府產生了信賴，才會在產業技術應用執行層面對政府的戰略進行良性的保障。

政府通過中介功能，為具有先進生態環保技術的龍頭企業與寧波市支柱工業牽線搭橋，促使雙方在節能、環保技術創新、工藝流程改良等方面形成合意，加快生態環保科技進步應用于推廣，為寧波市支柱工業實施清潔生產和資源循環利用提供技術支撐和設備支持，加快寧波支柱工業向資源消耗少、污染小、效益高的生態化經營方向發展。

3.加快智慧物流、智慧信息產業基地相關的第三產業發展。寧波市正在以寧波港為龍頭，著力構建具有國際競爭力的港口物流服務系統、環境負荷低的綠色物流服務系統。endprint

通過智慧物流（黃慧良，2013）建設，強化制造業技術效率提升和技術進步，可以在一定程度上，借助供應鏈的自調節功能，促進產業向著閉環式的生態鏈發展。通過供應鏈的力量，促使產業鏈上的各種其他類型的產業加快自身的技術效率提升和技術進步，從而謀求供應鏈成本更低。當產業鏈形成一種資源節約型的生產方式時，必然會減少對寧波市生態環境的破壞程度，從而實現經濟發展的同時，也保護了環境的“雙贏”。

要拓寬智慧信息產業基地的范疇和領域，根據產業發展過程中產生的環保問題，加強關鍵技術研究和開發力度，開展基礎性研究和科技攻關。通過不斷的技術研發和技術推廣應用，促進寧波市產業結構調整的同時，也將加快寧波市產業向高端生態產業發展的速度，進而實現促進寧波市智慧城市建設的同時，也將推動寧波市智慧生態環境建設的步伐。

（三）推進智慧生態信息服務平臺建設

智慧科技技術不僅僅是監控寧波市的自然環境，更主要的是對寧波市社會環境中的重點環境風險點進行嵌入式監控，兩者在實施時的難度都非常大。因此必須求穩，實施一步必須及時將接口鏈接到公共信息服務平臺，通過呼吁公眾的關心，倒逼寧波市社會環境中的重要環境風險點接受嵌入式監控和感知。

建設智慧生態信息服務平臺的目的是為了將采集到的生態環境數據，通過一定的智能處理傳遞機制，讓人類獲得生態環境相關的第一手資料。

1.推動公信力建設。考慮到寧波智慧生態環境建設的艱巨性和智慧技術應用的復雜性，應該將公信力（沈菲、張志安，2012）建設放在智慧生態信息服務平臺之前，通過喚起居民的關注，推進后續寧波智慧型公共信息服務平臺的建設。

2.提供全方位、實時共享的生態環境信息。圍繞著空氣、水體、土壤、噪音等直接環境因子架構的生態產業鏈，借助新一代智慧信息技術，對寧波市自然環境的直接環境因子和間接環境因子進行實時性的監控和后續處理，經過數據挖掘和云計算等獲取大量實時的生態環境信息，這些信息不僅為生態產業的后續發展提供了產業結構調整、技術創新發展等方面的決策依據，更需要借助智慧生態信息服務平臺為寧波市居民提供實時數據，方便人們對生態環境全面感知。

借助智慧生態信息服務平臺，不僅可以將實時生態環境信息傳遞給公眾，讓人類及時關注生態環境的狀況；同時也可以為生態產業提供未來技術創新的實時數據，方便生態產業后續技術研發與技術推廣。也可以借助這個平臺，推行政府在生態環保方面的制度創新措施。通過層層互動，使公眾、生態環保產業、農業、工業、服務業等各利益方借助該平臺獲得彼此所需，從而為持續推進寧波智慧生態環境建設奠定良好的基礎。

通過生態產業的不斷產業化運作，圍繞空氣、水體、土壤、噪聲等智慧生態環境信息的持續更新和實時傳遞，將會使人類更加便利和快捷地獲取人們自身所處的環境狀況。當全民動員起來的時候，生態環境保護將不再是一個口號，而是變成一個世人皆是監督者的行動領域。

參考文獻：

1.楊士弘.城市生態環境學[M].科學出版社，2003

2.寧波市2012年環境狀況公報，http：//gtog.ningbo.gov.cn/art/2013/6/5/art_10283_991496.html

3.黃慧良.迎接“智慧物流”時代[J].中國儲運，2013（1）

4.沈菲，張志安.媒介公信力再談：公信力評價個人層面效果分析[J].新聞大學，2012（6）endprint

通過智慧物流（黃慧良，2013）建設，強化制造業技術效率提升和技術進步，可以在一定程度上，借助供應鏈的自調節功能，促進產業向著閉環式的生態鏈發展。通過供應鏈的力量，促使產業鏈上的各種其他類型的產業加快自身的技術效率提升和技術進步，從而謀求供應鏈成本更低。當產業鏈形成一種資源節約型的生產方式時，必然會減少對寧波市生態環境的破壞程度，從而實現經濟發展的同時，也保護了環境的“雙贏”。

要拓寬智慧信息產業基地的范疇和領域，根據產業發展過程中產生的環保問題，加強關鍵技術研究和開發力度，開展基礎性研究和科技攻關。通過不斷的技術研發和技術推廣應用，促進寧波市產業結構調整的同時，也將加快寧波市產業向高端生態產業發展的速度，進而實現促進寧波市智慧城市建設的同時，也將推動寧波市智慧生態環境建設的步伐。

（三）推進智慧生態信息服務平臺建設

智慧科技技術不僅僅是監控寧波市的自然環境，更主要的是對寧波市社會環境中的重點環境風險點進行嵌入式監控，兩者在實施時的難度都非常大。因此必須求穩，實施一步必須及時將接口鏈接到公共信息服務平臺，通過呼吁公眾的關心，倒逼寧波市社會環境中的重要環境風險點接受嵌入式監控和感知。

建設智慧生態信息服務平臺的目的是為了將采集到的生態環境數據，通過一定的智能處理傳遞機制，讓人類獲得生態環境相關的第一手資料。

1.推動公信力建設。考慮到寧波智慧生態環境建設的艱巨性和智慧技術應用的復雜性，應該將公信力（沈菲、張志安，2012）建設放在智慧生態信息服務平臺之前，通過喚起居民的關注，推進后續寧波智慧型公共信息服務平臺的建設。

2.提供全方位、實時共享的生態環境信息。圍繞著空氣、水體、土壤、噪音等直接環境因子架構的生態產業鏈，借助新一代智慧信息技術，對寧波市自然環境的直接環境因子和間接環境因子進行實時性的監控和后續處理，經過數據挖掘和云計算等獲取大量實時的生態環境信息，這些信息不僅為生態產業的后續發展提供了產業結構調整、技術創新發展等方面的決策依據，更需要借助智慧生態信息服務平臺為寧波市居民提供實時數據，方便人們對生態環境全面感知。

借助智慧生態信息服務平臺，不僅可以將實時生態環境信息傳遞給公眾，讓人類及時關注生態環境的狀況；同時也可以為生態產業提供未來技術創新的實時數據，方便生態產業后續技術研發與技術推廣。也可以借助這個平臺，推行政府在生態環保方面的制度創新措施。通過層層互動，使公眾、生態環保產業、農業、工業、服務業等各利益方借助該平臺獲得彼此所需，從而為持續推進寧波智慧生態環境建設奠定良好的基礎。

通過生態產業的不斷產業化運作，圍繞空氣、水體、土壤、噪聲等智慧生態環境信息的持續更新和實時傳遞，將會使人類更加便利和快捷地獲取人們自身所處的環境狀況。當全民動員起來的時候，生態環境保護將不再是一個口號，而是變成一個世人皆是監督者的行動領域。

參考文獻：

1.楊士弘.城市生態環境學[M].科學出版社，2003

2.寧波市2012年環境狀況公報，http：//gtog.ningbo.gov.cn/art/2013/6/5/art_10283_991496.html

3.黃慧良.迎接“智慧物流”時代[J].中國儲運，2013（1）

4.沈菲，張志安.媒介公信力再談：公信力評價個人層面效果分析[J].新聞大學，2012（6）endprint

通過智慧物流（黃慧良，2013）建設，強化制造業技術效率提升和技術進步，可以在一定程度上，借助供應鏈的自調節功能，促進產業向著閉環式的生態鏈發展。通過供應鏈的力量，促使產業鏈上的各種其他類型的產業加快自身的技術效率提升和技術進步，從而謀求供應鏈成本更低。當產業鏈形成一種資源節約型的生產方式時，必然會減少對寧波市生態環境的破壞程度，從而實現經濟發展的同時，也保護了環境的“雙贏”。

要拓寬智慧信息產業基地的范疇和領域，根據產業發展過程中產生的環保問題，加強關鍵技術研究和開發力度，開展基礎性研究和科技攻關。通過不斷的技術研發和技術推廣應用，促進寧波市產業結構調整的同時，也將加快寧波市產業向高端生態產業發展的速度，進而實現促進寧波市智慧城市建設的同時，也將推動寧波市智慧生態環境建設的步伐。

（三）推進智慧生態信息服務平臺建設

智慧科技技術不僅僅是監控寧波市的自然環境，更主要的是對寧波市社會環境中的重點環境風險點進行嵌入式監控，兩者在實施時的難度都非常大。因此必須求穩，實施一步必須及時將接口鏈接到公共信息服務平臺，通過呼吁公眾的關心，倒逼寧波市社會環境中的重要環境風險點接受嵌入式監控和感知。

建設智慧生態信息服務平臺的目的是為了將采集到的生態環境數據，通過一定的智能處理傳遞機制，讓人類獲得生態環境相關的第一手資料。

1.推動公信力建設。考慮到寧波智慧生態環境建設的艱巨性和智慧技術應用的復雜性，應該將公信力（沈菲、張志安，2012）建設放在智慧生態信息服務平臺之前，通過喚起居民的關注，推進后續寧波智慧型公共信息服務平臺的建設。

2.提供全方位、實時共享的生態環境信息。圍繞著空氣、水體、土壤、噪音等直接環境因子架構的生態產業鏈，借助新一代智慧信息技術，對寧波市自然環境的直接環境因子和間接環境因子進行實時性的監控和后續處理，經過數據挖掘和云計算等獲取大量實時的生態環境信息，這些信息不僅為生態產業的后續發展提供了產業結構調整、技術創新發展等方面的決策依據，更需要借助智慧生態信息服務平臺為寧波市居民提供實時數據，方便人們對生態環境全面感知。

借助智慧生態信息服務平臺，不僅可以將實時生態環境信息傳遞給公眾，讓人類及時關注生態環境的狀況；同時也可以為生態產業提供未來技術創新的實時數據，方便生態產業后續技術研發與技術推廣。也可以借助這個平臺，推行政府在生態環保方面的制度創新措施。通過層層互動，使公眾、生態環保產業、農業、工業、服務業等各利益方借助該平臺獲得彼此所需，從而為持續推進寧波智慧生態環境建設奠定良好的基礎。

通過生態產業的不斷產業化運作，圍繞空氣、水體、土壤、噪聲等智慧生態環境信息的持續更新和實時傳遞，將會使人類更加便利和快捷地獲取人們自身所處的環境狀況。當全民動員起來的時候，生態環境保護將不再是一個口號，而是變成一個世人皆是監督者的行動領域。

參考文獻：

1.楊士弘.城市生態環境學[M].科學出版社，2003

2.寧波市2012年環境狀況公報，http：//gtog.ningbo.gov.cn/art/2013/6/5/art_10283_991496.html

3.黃慧良.迎接“智慧物流”時代[J].中國儲運，2013（1）

4.沈菲，張志安.媒介公信力再談：公信力評價個人層面效果分析[J].新聞大學，2012（6）endprint