轉型升級：從“數字環保”到“智慧環?！?/h1>
2020-01-14 09:47:54呂中秀山東省東營生態環境監測中心山東東營257091
化工管理 2020年35期
呂中秀(山東省東營生態環境監測中心，山東 東營 257091)
0 引言
十九大以來，國家政府高度重視我國的環境保護業務工作，而信息化技術的繁榮發展又為該項工作的深入落實提供了堅實保障。近幾年來，城市環保部門及相關專家學者致力于環保應用系統的開發，并為之積累了大量的基礎數據和先進經驗。但是，在由“數字環?！毕颉爸腔郗h?！鞭D型的過程中，“信息孤島”、“數據煙囪”等現象仍舊存在，削弱了“智慧環?！钡恼w效果?；诖耍疚膶Α皵底汁h?！焙汀爸腔郗h保”的基礎概念進行系統闡述，并重點介紹現階段“智慧環?！钡陌l展現狀和應用領域，希望對城市環保工作的升級轉型具有推動意義。
1 “數字環?！焙汀爸腔郗h?！备拍铌U述
1.1 “數字環?！?/h3>
伴隨我國社會經濟建設取得顯著成效，生態環境問題逐漸步入公眾視野。近幾年來，地理信息系統、全球定位系統以及環境管理與決策支持系統等技術得到創新發展，而“數字環?！本褪腔谠撓盗屑夹g基礎上所衍生的大型系統工程，也即環保的數字化。這項技術主張以環保為核心，構建涵蓋基礎應用、延伸應用以及高級應用和戰略應用的環保監控平臺，進而通過高效率的數據匯集、信息共享和決策支持實現生態環境的監控管理工作。
在過去很長一段時間內，環境保護部門曾將“數字環?！弊鳛槲覈鷳B環境保護工作的核心目標，由此在環境地理信息系統、環境在線監控系統、環境數據中心系統以及移動執法系統的構建方面付出大量精力，切實從數字化的角度解決了一系列的環境污染問題，形成科學系統的環保業務框架。與此同時，大量的專家學者對數字化系統展開專業研究，GPS技術、GIS技術以及IT技術等持續為該系統注入新鮮血液 基本解決了當前階段所涉及到的環境質量監測管理問題以及環境污染防治管理問題，大幅度提升了我國生態環保工作的信息化水平，使得執法工作能夠真正落實到位。但是，隨著我國生態文明建設目標的逐漸深化，物聯網技術的逐漸發展成熟，“數字環?！币呀洸贿m合作為一項長期發展規劃而存在，“智慧環?！辈攀亲钸m合我國生態發展規劃的目標方向。
1.2 “智慧環?！?/h3>
“智慧環?！笔俏覈h境保護工作信息化水平達到一定高度的新產物，其高度提倡信息化環境治理工作和物聯網技術的融合。和“數字環?！奔夹g相比，“智慧環?！崩砟畹耐怀鎏攸c在于其將生態環保工作的技術架構分為感知層、傳輸層、智慧層和服務層4個層次。其中，通過感知層的功能發揮，可以實現對環境數據和質量信息的采集、實現對污染源和生態環境因素的數據匯總和科學部署，通過傳輸層可以實現部分組織機構和環境監測部門的信息交互共享，使得環境監測與管理信息實現更加全面的互聯互通；通過智慧層可以融合云計算、虛擬化和高性能計算等先進技術的優勢，對不同行業領域的多維度環境信息進行整合，并建立起智能程度相對較高的環境分析模型，實現對大量環境數據信息的深入挖掘；通過服務層的云服務模式，環保部門則可以建立起更符合現代化生態建設理念的信息服務門戶，確保廣大社會公眾能夠積極參與污染治理與監督工作，為全方面生態環保、污染防治、節能減肥以及生態修復工作的落實奠定堅實節能減肥以及生態修復工作的落實奠定堅實的基礎。
2 由“數字環?！毕颉爸腔郗h?！鞭D型的必要性
十九大以來，我國對生態環保工作的重視程度達到歷史最高水平。伴隨我國經濟建設的持續推進，經濟發展和環境問題的矛盾逐漸凸顯，環境污染、能源消耗已經成為比較具有代表性的社會矛盾。在當今形勢背景下，通過“數字環?！崩砟畹穆鋵?，我國已經基本形成了生態環境保護和能源節約的產業結構，發展了成體系的循環經濟模式，生態環境質量整體得到改善。但是，從宏觀維度來說，我國生態環境現狀仍舊不容樂觀，廣大民眾對于生態環境問題的擔憂始終未曾減弱，其惡化趨勢也沒有得到根本的遏制。所以，在未來很長一段時間內，環境保護部門仍舊任重而道遠?？陀^來說，我國正處于社會現代化建設最至關重要的時期，能源資源的大量消耗仍舊不可避免，節能減排工作仍舊不可或缺。因此，環保部門必須高度重視現代科技信息手段，在環境保護工作中的科學應用，打造“智慧環?！崩鳎苿觿撔颅h保管理，從而借助技術的力量補齊傳統環境監管模式的短板問題，確保環境安全，實現科學決策，確保環境保護工作逐漸趨向現代化、協同化、科學化以及智能化發展。
3 我國“智慧環?！惫ぷ鳜F狀
客觀來說，由于我國物聯網技術的興起時間相對較短，“智慧環保”整體還處于初級發展水平，在短時間內難以和發達國家相媲美。但是，我國各地方政府的環保部門積極踐行國家提出的可持續發展理念，虛心學習發達國家“智慧環保”的先進經驗，在生態保護和污染防治方面積極探索并取得了顯著的成效。比如說，成都和無錫等諸多城市都然后推廣了環保物聯網技術，部署構建了一系列的生態環保示范工程，在環境監測預警關鍵技術研究方面取得了喜人成果，基本實現了“智慧環?！蔽锫摼W應用體系框架的構建。與此同時，在環境保護工作的細節方面，以地表水監測、水質監測以及不良天氣現象監測為代表的環境監測網已經初見雛形，環保物聯網得到進一步發展，在未來幾年內將會繼續取得顯著成就。
除此以外，當前階段，各地方政府的環保部門已經將環境信息化建設作為踐行可持續發展戰略理念的一項重要規劃部署，集中精力組織科研學者和環保工作人員打造針對重點污染源治理問題的環境信息專網系統，并實現跨區域的數據交換和共享，開發支撐環保業務的環境統計管理系統、環境綜合分析系統以及節能減排數據管理系統，在“智慧環保”物聯網的建設方面已經具有了初步的話語權。但“智慧環保”物聯網全覆蓋，還具有較大的上升空間。比如說，受到經驗和技術的限制，城市智慧化環境自動監測站點的數量較少，對于環境數據信息的獲取不夠精準，無法實現對理論成果的價值充分轉化。再者，“智慧環保”在我國生態治理領域畢竟處于起步階段，部分環保部門存在人員素質層次不齊、信息應用能力不足等問題，技術水平和創新能力亟待發展，環保管理和環保決策工作短板亟待補齊。
4 我國“智慧環保”的發展方向
4.1 環境質量與污染源監測
客觀來說，環境質量監測和污染源監測是當前時期環境保護部門的重點工作方向，是環境監測工作的核心構成。通過“智慧環?！钡耐七M，環保部門人員可以依據國家的污染物排放標準監測污染源及污染程度等級，從而加速減排目標實現。與此同時，通過物聯網基本可以實現對大氣、水體、輻射、噪聲環境質量和輻射環境的分級監測，提升環境監測工作的效率水平。
4.2 危險廢棄物移動管理
危險廢棄物是威脅環境質量的最主要源泉，其主要包括具備毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、化學反應性和傳染性的物品，具有較為嚴格的國家認定標準，關系到生態環境和人類健康，在環境監測工作中至關重要。通過“智慧環?！斌w系的構建，RFID技術、GPS技術、GIS技術、視頻監控技術等先進技術的滲透將會大幅度提升危險廢棄物管理有效性。除此以外，在“智慧環?！蔽锫摼W的大框架下，環保部門將會為廢棄物的周轉箱及運輸車統一安裝標志電子標簽、裝RFID識讀器、GPS車輛跟蹤系統、視頻監控系統等，實現對廢棄物移動情況的動態追蹤，便于及時獲取廢棄物的分布情況及整體數量。
4.3 環境應急管理
環境應急管理一直是當前階段環境保護工作的難點內容，和正常意義上的環境污染事故不同，突發環境污染事故的不確定性涉及時間、地點、形式等多個層次，基本沒有規律可循，且一旦發生將會為周邊環境帶來爆發式的惡劣影響。由此，也就要求相關環境保護部門在環境信息提取能力和應急管理舉措方面創新升級，既要做好環境污染問題的防控工作，同時也要確保在出現突發環境污染事故時能夠做出有效的應急處理。在“智慧環保”理念下，對于該問題的解決主要通過突發環境事故應急系統的開發來實現，該系統以物聯網技術為支撐，同時利用了包括傳感器、RFID、現代計算機網絡、衛星通訊技術等新興技術，既具備豐富的數據庫和方法庫資源，同時也具備數據分析模型系統和地理信息系統等手段，對于突發環境事故的感知和防控能力大幅度提升，能夠有效協助相關工作人員收集突發事故數據并作出應急決策，提升協調和管理控制效率。
4.4 區域環境監控管理
整體來說，“智慧環?！蔽锫摼W為城市環保工作的展開帶來了翻天覆地的變化，隨著網絡技術的逐漸優化升級，通過“智慧環保”物聯網將有望實現對區域環境的系統化監控管理。這樣一來，環保部門人員就可以相對輕松的獲取城市污染物濃度指標、農村土壤植被覆蓋率、土壤污染情況、飲用水源監管情況等數據，并在第一時間做出相應的控制管理。
5 我國“智慧環?！卑l展的有關建議
首先，相應政府機構部門應盡快推動“智慧環保”物聯網技術標準體系的制定，將先進的傳感器監測標準納入該體系中，提升其信息化程度水平。其次，政府機構應專門就“智慧環保”物聯網建設的推進制定配套的政策法律體系，確?！爸腔郗h?！蔽锫摼W的建設能夠步入正軌。再次，環保部門應緊緊結合環境保護核心業務的實質要求對“智慧環?！蔽锫摼W技術進行優化升級，結合環保工作現狀，建設環保物聯網的應用示范，從而形成穩定的運營模式和長效的運營機制。最后，在環境信息化的大格局中，關于“智慧環?！薄Ｎ锫摼W的構建必須滲透遙感技術等先進技術手段，加速相關產業技術升級，嘗試將更新的理論和技術應用其中，從而推進環保物聯網的健康穩定發展。
6 結語
綜上所述，“智慧環?！蔽锫摼W的建立是我國當前階段環境保護工作轉型升級的必然趨勢。因此，環保部門工作人員盡快努力適應由“數字環?！毕颉爸腔郗h保”的過渡，加速“智慧環?！闭邩藴实耐晟埔约跋到y的健全，聚焦環境應急管理、危險廢棄物移動管理以及區域環境監控管理等具體工作，提升我國環境保護和生態治理水平。
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在過去很長一段時間內，環境保護部門曾將“數字環?！弊鳛槲覈鷳B環境保護工作的核心目標，由此在環境地理信息系統、環境在線監控系統、環境數據中心系統以及移動執法系統的構建方面付出大量精力，切實從數字化的角度解決了一系列的環境污染問題，形成科學系統的環保業務框架。與此同時，大量的專家學者對數字化系統展開專業研究，GPS技術、GIS技術以及IT技術等持續為該系統注入新鮮血液 基本解決了當前階段所涉及到的環境質量監測管理問題以及環境污染防治管理問題，大幅度提升了我國生態環保工作的信息化水平，使得執法工作能夠真正落實到位。但是，隨著我國生態文明建設目標的逐漸深化，物聯網技術的逐漸發展成熟，“數字環?！币呀洸贿m合作為一項長期發展規劃而存在，“智慧環?！辈攀亲钸m合我國生態發展規劃的目標方向。
1.2 “智慧環?！?/h3>
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2 由“數字環?！毕颉爸腔郗h?！鞭D型的必要性
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客觀來說，由于我國物聯網技術的興起時間相對較短，“智慧環保”整體還處于初級發展水平，在短時間內難以和發達國家相媲美。但是，我國各地方政府的環保部門積極踐行國家提出的可持續發展理念，虛心學習發達國家“智慧環保”的先進經驗，在生態保護和污染防治方面積極探索并取得了顯著的成效。比如說，成都和無錫等諸多城市都然后推廣了環保物聯網技術，部署構建了一系列的生態環保示范工程，在環境監測預警關鍵技術研究方面取得了喜人成果，基本實現了“智慧環?！蔽锫摼W應用體系框架的構建。與此同時，在環境保護工作的細節方面，以地表水監測、水質監測以及不良天氣現象監測為代表的環境監測網已經初見雛形，環保物聯網得到進一步發展，在未來幾年內將會繼續取得顯著成就。
除此以外，當前階段，各地方政府的環保部門已經將環境信息化建設作為踐行可持續發展戰略理念的一項重要規劃部署，集中精力組織科研學者和環保工作人員打造針對重點污染源治理問題的環境信息專網系統，并實現跨區域的數據交換和共享，開發支撐環保業務的環境統計管理系統、環境綜合分析系統以及節能減排數據管理系統，在“智慧環保”物聯網的建設方面已經具有了初步的話語權。但“智慧環保”物聯網全覆蓋，還具有較大的上升空間。比如說，受到經驗和技術的限制，城市智慧化環境自動監測站點的數量較少，對于環境數據信息的獲取不夠精準，無法實現對理論成果的價值充分轉化。再者，“智慧環保”在我國生態治理領域畢竟處于起步階段，部分環保部門存在人員素質層次不齊、信息應用能力不足等問題，技術水平和創新能力亟待發展，環保管理和環保決策工作短板亟待補齊。
4 我國“智慧環保”的發展方向
4.1 環境質量與污染源監測
客觀來說，環境質量監測和污染源監測是當前時期環境保護部門的重點工作方向，是環境監測工作的核心構成。通過“智慧環?！钡耐七M，環保部門人員可以依據國家的污染物排放標準監測污染源及污染程度等級，從而加速減排目標實現。與此同時，通過物聯網基本可以實現對大氣、水體、輻射、噪聲環境質量和輻射環境的分級監測，提升環境監測工作的效率水平。
4.2 危險廢棄物移動管理
危險廢棄物是威脅環境質量的最主要源泉，其主要包括具備毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、化學反應性和傳染性的物品，具有較為嚴格的國家認定標準，關系到生態環境和人類健康，在環境監測工作中至關重要。通過“智慧環?！斌w系的構建，RFID技術、GPS技術、GIS技術、視頻監控技術等先進技術的滲透將會大幅度提升危險廢棄物管理有效性。除此以外，在“智慧環?！蔽锫摼W的大框架下，環保部門將會為廢棄物的周轉箱及運輸車統一安裝標志電子標簽、裝RFID識讀器、GPS車輛跟蹤系統、視頻監控系統等，實現對廢棄物移動情況的動態追蹤，便于及時獲取廢棄物的分布情況及整體數量。
4.3 環境應急管理
環境應急管理一直是當前階段環境保護工作的難點內容，和正常意義上的環境污染事故不同，突發環境污染事故的不確定性涉及時間、地點、形式等多個層次，基本沒有規律可循，且一旦發生將會為周邊環境帶來爆發式的惡劣影響。由此，也就要求相關環境保護部門在環境信息提取能力和應急管理舉措方面創新升級，既要做好環境污染問題的防控工作，同時也要確保在出現突發環境污染事故時能夠做出有效的應急處理。在“智慧環保”理念下，對于該問題的解決主要通過突發環境事故應急系統的開發來實現，該系統以物聯網技術為支撐，同時利用了包括傳感器、RFID、現代計算機網絡、衛星通訊技術等新興技術，既具備豐富的數據庫和方法庫資源，同時也具備數據分析模型系統和地理信息系統等手段，對于突發環境事故的感知和防控能力大幅度提升，能夠有效協助相關工作人員收集突發事故數據并作出應急決策，提升協調和管理控制效率。
4.4 區域環境監控管理
整體來說，“智慧環?！蔽锫摼W為城市環保工作的展開帶來了翻天覆地的變化，隨著網絡技術的逐漸優化升級，通過“智慧環保”物聯網將有望實現對區域環境的系統化監控管理。這樣一來，環保部門人員就可以相對輕松的獲取城市污染物濃度指標、農村土壤植被覆蓋率、土壤污染情況、飲用水源監管情況等數據，并在第一時間做出相應的控制管理。
5 我國“智慧環?！卑l展的有關建議
首先，相應政府機構部門應盡快推動“智慧環保”物聯網技術標準體系的制定，將先進的傳感器監測標準納入該體系中，提升其信息化程度水平。其次，政府機構應專門就“智慧環保”物聯網建設的推進制定配套的政策法律體系，確?！爸腔郗h?！蔽锫摼W的建設能夠步入正軌。再次，環保部門應緊緊結合環境保護核心業務的實質要求對“智慧環?！蔽锫摼W技術進行優化升級，結合環保工作現狀，建設環保物聯網的應用示范，從而形成穩定的運營模式和長效的運營機制。最后，在環境信息化的大格局中，關于“智慧環?！薄Ｎ锫摼W的構建必須滲透遙感技術等先進技術手段，加速相關產業技術升級，嘗試將更新的理論和技術應用其中，從而推進環保物聯網的健康穩定發展。
6 結語
綜上所述，“智慧環?！蔽锫摼W的建立是我國當前階段環境保護工作轉型升級的必然趨勢。因此，環保部門工作人員盡快努力適應由“數字環?！毕颉爸腔郗h保”的過渡，加速“智慧環?！闭邩藴实耐晟埔约跋到y的健全，聚焦環境應急管理、危險廢棄物移動管理以及區域環境監控管理等具體工作，提升我國環境保護和生態治理水平。
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