基于智慧城市框架下的智慧環保

于小飛 羅梓超 范漪萍

2010年，美國的國際商業機器公司（IBM）公司在“智慧地球”理念的基礎上，首次提出了“智慧城市”的概念。2012年，北京市發布了《智慧北京行動綱要》。其中，智慧環保是智慧城市建設的重要內容之一。

智慧環保是基于環保信息化的基礎上，構建城市智慧環保的支撐，是促進智慧城市建設發展的有效途徑。實踐證明，以智慧環保為支撐的環境信息化建設將成為今后我國環境管理創新發展的杠桿，以智慧環保帶動管理決策的科學化，促進環保治理的整體改革。本文以“智慧北京”建設的外部大環境為背景，探討智慧環保建設對節能減排、改善生態環境問題，提出相應的對策和建議。

一、智慧城市的界定

近幾年來，隨著智慧城市建設實踐的不斷深入，國內外對智慧城市的概念和理論進行了諸多闡述，并取得了很多學術成果。目前，關于智慧城市概念的界定，主要分為三大類：第一，側重于技術的概念；第二，側重于目標的概念；第三，側重于技術與目標兼顧的概念。以下，對所述的這三大概念逐一進行解釋。

第一，側重于技術的概念，其共同點是：新技術是智慧城市建設的基礎。智慧城市旨在構建完善、先進的智能化體系，以達到高效、精確、便捷的目的。比如，李德仁先生等提出的“智慧城市=物聯網+互聯網”。這類觀點將智慧城市看作是數字城市的延伸，是基于新一代信息技術來實現的高級智能化城市。其優點是把握住了建設智慧城市的基礎，突出了智慧城市建設的原發動力；缺點是僅以智能化代替智慧化，忽略了智慧城市的應用和服務；雖然強調了智慧城市的出發點，但是對其落腳點強調不夠。

第二，側重于目標的概念，其出發點是智慧城市的應用是以技術進步為基礎的各類創新，目標是解決城市建設中存在的問題。這類觀點的優點是體現了智慧城市對人的關懷，更容易被市民和城市管理者所接受；缺點是缺乏實現目標的建設途徑。比如，Andrea Caragliu等提出的智慧城市是通過參與式治理，對人力資本、社會資本、傳統和現代通信基礎設施進行投資，促進經濟的可持續增長，提高人民的生活質量，以及對自然資源的管理等。

第三，側重于技術與目標兼顧的概念，主要是從智慧城市整體發展的角度進行闡述。其基本思路是以智能化為基礎，推動城市管理與服務模式創新，最終實現城市和人民全面、健康、和諧發展。根據IBM在2009年8月發布的《智慧的城市在中國》的定義，“智慧城市就是在城市發展過程中，在其管轄的環境、公用事業、城市服務、公民和本地產業發展中，充分利用信息通信技術，智慧地感知、分析、集成和應對地方政府在行使經濟調節、市場監管、社會管理和公共服務政府職能的過程中的相關活動與需求，創造一個更好地生活、工作、休息和娛樂環境。”這類觀點的優點是兼顧了“技術”與“目標”的關系，比較完整地體現了智慧城市的全貌；缺點是表述內容過于冗長，不具備概念要求高度抽象的特征。

二、我國智慧城市的發展政策

改革開放以來，我國經濟快速發展，取得了舉世矚目的成就。然而，我國城市化的發展進程也與日韓、歐美等國家一樣，同樣遇到了“大城市病”的困擾。即：推進節能減排；推動城市產業結構調整；建立食品、藥品監管網絡；合理利用資源；改善環境污染等一些亟待解決的問題。

建設智慧城市已成為當今世界城市發展的大趨勢，成為現代城市治理理念的新取向。自2009年以來，智慧城市已經成為我國城市規劃建設的重點之一。2011年12月頒布的《國務院關于印發工業轉型升級規劃（2011-2015）的通知》提出，統籌重點領域的物聯網先導應用，在智慧城市的建設中，應用領域擴展到環保監測領域。此后，國家從政策層面，從推進信息化、物聯網、信息消費、衛星導航、地理信息和老工業區改造等方面，進一步闡述了發展智慧城市的總體思路和實現路徑。特別是2014年3月發布的《國家新型城鎮化規劃（2014-2020年）》中，再次明確了智慧城市的建設方向：信息網絡寬帶化、規劃管理信息化、基礎設施智能化、公共服務便捷化、產業發展現代化、社會治理精細化，將智慧城市建設與綠色城市、人文城市并列，作為推進智慧城市建設的重要內容。

2014年8月，國家發改委、工信部等8部門，聯合印發了《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》。《指導意見》明確提出，城市人民政府要從城市發展的戰略全局出發，研究、制定智慧城市建設方案；要加強與國民經濟和社會發展總體規劃、主體功能區規劃、相關行業發展規劃、區域規劃、城鄉規劃，以及有關專項規劃的銜接，做好統籌城鄉發展布局。據工信部《2014年ICT深度報告》統計顯示，目前，我國100%副省級以上的城市、89%地級以上的城市（241個）、47%縣級及以上的城市（51個），都在大力推進智慧城市建設。截至2015年4月，住房和城鄉建設部共確定了277個城市（區、縣、鎮）為國家智慧城市建設試點。

三、北京智慧城市發展現狀

2012年3月，北京市政府制定和發布了《智慧北京行動綱要》，提出了實施“智慧北京”的8大行動，計劃到2015年形成信息化與城市經濟社會各方面深度融合的發展態勢，信息化整體發展水平要達到國際一流，從“數字北京”向“智慧北京”全面躍升。具體到智慧北京的評價指標體系，包括智慧城市人文科學素養評價指標體系；城市智慧政務評價指標體系；城市智慧節能、環保評價指標體系等。北京的城市技術智能化，比如通過手機終端開發，推出第一款應用“我愛北京”，即以數字地圖為基礎，通過移動應用APP，實現市民參與、咨詢、建議等功能，體驗“我的城市我做主”的新模式；北京的城市環境智能化，比如通過物聯網、云計算等技術工具，以及微博、微信等網絡社交軟件工具的應用，提高市民的參與度，推動以人為本的城市可持續創新，逐步由“數字城管”向“智慧城管”跨越等。研究表明：北京市全面深入應用現代信息技術，已在信息化基礎設施、信息安全保障體系，以及信息惠民、信息興業、信息強政等應用領域取得了長足進展。但是從目前的發展水平分析，北京智慧城市建設的步伐亟待提速。

（一）智慧環保建設現狀

作為智慧城市建設內涵的智慧環保是在改善環境質量、加強環境管理、保障公眾知情權等環境保護工作中，充分利用物聯網、云計算等智能化技術手段，對區域環境質量、排污收費、污染源在線監控、視頻監控、環境執法、排污許可、機動車尾氣治理、環境應急、環境預警、污染減排、環境投訴、建設項目審批等復雜的系統中，實施數字化、網絡化、智能化的認知與管理；將環境管理的各部門、各領域的各種數字信息，以及信息資源加以整合并充分利用，建設智能化應用體系，通過數字化、智能化手段，處理、分析和管理環境。北京市全面開展大氣、水、聲、輻射、生態等環境質量監測，對重點污染源開展監督性監測，監測信息對社會公開，要求全市187家重點排污企業要分階段向社會發布企業自行監測信息。

2012年7月，北京市開展了環境監測“一張圖”系統研究，在一套標準、一個系統、一個視窗下，利用多源數據進行數據抽取、關聯、異構、挖掘和表達，實現了北京及周邊多種環境指標數據（質量、污染源）等的時空、因果聯動服務與發布，有力支撐了北京市的環境監測和保護工作。

2015年，北京地區空氣質量遙感監測技術與工程化應用項目構建了大氣遙感監測平臺，實現了區域大氣顆粒物、氣態污染物、沙塵等污染物和污染過程的動態監測，拓展了環境監測的數據來源和監測范圍，實現了大氣環境監測天地一體化，在大氣遙感監測領域走在了全國前列。目前，通過該技術的成功實踐，已將PM2.5等大氣污染物和沙塵、秸稈焚燒等遙感監測與評價列為常規業務，并定期向管理部門通報，為環境執法監管提供了有力支持。雖然北京市在在線監測、重點污染源在線監控方面取得了較大進展，但是與智慧環保物聯網的應用還有一定差距，環保信息化工作仍存在制約發展的瓶頸問題，因此必須充分認識，積極應對，妥善解決。

1.監測不夠全面。目前，北京市的環境監測技術已處于國內領先水平，但是存在信息采集站點內容不夠均衡、布設密度和深度不能完全支撐水務精細化管理的要求，設備的完好性、可用性和可靠性有待進一步增強和優化。

2.決策不夠科學、智能。由于在環境應急管理方面的技術標準（規范）尚未建立健全，環境應急管理在風險評估、損失鑒定等方面尚未實現信息化，影響了提升應急管理決策的科學化和智能化水平。

3.智慧化研究不夠深入。目前，智慧環保建設主要集中在自能監測方面，還需要深入研究利用環境信息進行智能化處理和智能分析模型，以進一步提高對環境的感知深度和決策管理強度。

（二）智慧環保建設發展趨勢

北京智慧環保建設的發展趨勢應在環境質量監測體系、污染源監測體系、環境信息化的基礎上，明確智慧環保建設的核心任務。未來，北京智慧環保建設主要有以下幾方面內容。

1.政策方面：智慧環保需要轉化為具體的實施方案。智慧環保涉及環境保護的各方面，如何把各方面有機整合在一起，這是智慧環保首先需要考慮的重中之重的問題。實踐表明，只有通過頂層設計，才能建立整體推進智慧環保的體制和機制。《智慧北京行動綱要》提出，建設智能的土地、環境和生態監管體系，實現對全市土地利用、生態環境、重點污染源、地質資源和災害、垃圾處理等領域的動態監測。如何實現環境監測數據共享，需要政府加強協調，整合相關部門資源，協作出臺相應政策，才能從根本上加快推進智慧環保的建設步伐。

2.標準（規范）方面：近年來，工信部逐步加強了智慧交通、智慧醫療等方面的標準建設，但是智慧環保建設仍缺乏相關標準。為此，盡快制定統一的環境信息標準（規范），才能有助于智慧環保體系的建設與發展。標準和規范主要包括技術標準、應用標準、數據和管理規范等方面。

3.技術方面：建設智慧環保體系必須依托物聯網、云計算等新技術，引入先進的數據（模型）技術，構建環境模型模擬和預測體系，通過利用環境信息感知平臺獲取的數據，為環境管理提供模擬、分析與預測支持。比如，在GIS平臺上顯示風險源周圍的敏感點信息、環境風險場狀況、交通狀況等信息，為應急防范及決策支持提供依據；升級空氣質量集成預報系統，形成臭氧和PM2.5業務預報能力；開發基于地理信息系統的各級環保部門的重要湖（庫）、河流水質綜合評價與預警系統；建設污染源排放清單數據平臺，實現大氣和水污染源數據動態更新等，這些都是建設智慧環保體系所涉及的技術領域。

四、結語

近幾年來，雖然我國智慧城市的建設取得了突破性進展，但是也暴露出缺乏頂層設計和統籌規劃方面的短板。智慧環保是北京智慧城市建設的重要載體。本文從智慧城市發展政策和北京智慧城市的發展現狀出發，分析了智慧環保和北京智慧環保建設的發展現狀，從政策、標準（規范）以及技術三方面，展望了北京智慧環保建設今后的發展方向。

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（責任編輯：李靜敏）