VR技術(shù)在園區(qū)環(huán)保管家中的應(yīng)用潛力分析

惠少妮 楊秀芳 史 坤

（1 中國船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司陜西分公司 陜西西安 710065 2 中國電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 陜西西安 710065）

引言

隨著生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展，環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)苛，環(huán)保市場(chǎng)缺口明顯，各種新型技術(shù)不斷融入環(huán)境保護(hù)發(fā)展領(lǐng)域，尤其是園區(qū)產(chǎn)業(yè)聚集，環(huán)保問題較為突出。VR 技術(shù)在園區(qū)規(guī)劃、污染治理技術(shù)、污染模擬預(yù)測(cè)、培訓(xùn)宣傳、環(huán)境突發(fā)事件預(yù)警等領(lǐng)域的應(yīng)用，為園區(qū)環(huán)保管家的發(fā)展輸入了新的發(fā)展動(dòng)力，使環(huán)保管家的發(fā)展更加多元化。隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷革新，VR 技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)的技術(shù)融合，將會(huì)給園區(qū)環(huán)保管家?guī)砜涨暗陌l(fā)展。

1 環(huán)保管家在園區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

環(huán)保管家主要為園區(qū)提供從園區(qū)設(shè)立、園區(qū)發(fā)展，具體項(xiàng)目的選址、前期環(huán)保手續(xù)辦理、環(huán)保設(shè)施設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營階段的環(huán)保政策解讀、環(huán)保問題咨詢、環(huán)保問題解決方案、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控、環(huán)保設(shè)施排污提標(biāo)改造、“環(huán)保三同時(shí)竣工”、排污許可申請(qǐng)等方面一站式的定制化服務(wù)。環(huán)保管家是在供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革的形勢(shì)下提出的適應(yīng)生態(tài)文明建設(shè)的環(huán)境綜合服務(wù)理念，是第三方環(huán)境服務(wù)業(yè)發(fā)展的方向。環(huán)保管家一經(jīng)提出后，引起了全國各地的響應(yīng)。根據(jù)公眾號(hào)《環(huán)保大講壇》中，在百度搜索“環(huán)保管家”有約956 萬個(gè)結(jié)果，搜索日期為2020 年3 月15 日，包括環(huán)保管家服務(wù)公司廣告、業(yè)務(wù)介紹、案例、環(huán)保管家新聞等等。

園區(qū)由于入駐企業(yè)較多，且多以經(jīng)濟(jì)為主要發(fā)展目標(biāo)，環(huán)境管理水平普遍較低，因此環(huán)保管家在園區(qū)引入較普遍，使得園區(qū)的環(huán)保管理進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高峰期。環(huán)保管家發(fā)展面臨前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。目前，不斷擴(kuò)大的環(huán)保業(yè)務(wù)市場(chǎng)需求，發(fā)布頻繁的技術(shù)政策，使環(huán)保新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各種新興技術(shù)融入環(huán)保管理領(lǐng)域，覆蓋環(huán)境影響評(píng)價(jià)、竣工驗(yàn)收、環(huán)境監(jiān)測(cè)、排污許可、環(huán)境信用評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)，可實(shí)現(xiàn)全生命周期的環(huán)境管理。

2 環(huán)保管家發(fā)展存在的問題

環(huán)保管家業(yè)務(wù)發(fā)展如火如荼，但由于環(huán)境管理形勢(shì)越來越嚴(yán)苛，環(huán)境管理涉及領(lǐng)域較多，呈現(xiàn)出技術(shù)性、復(fù)雜性的特點(diǎn)。環(huán)保管家迅速發(fā)展的同時(shí)，也存在法律法規(guī)不健全、市場(chǎng)不規(guī)范、創(chuàng)新力度不夠、資金不足和行業(yè)結(jié)構(gòu)等問題[1]。對(duì)管理者而言，很多時(shí)候看得出問題卻提不出有效的解決方案。此外，在有報(bào)道的近40 個(gè)開展環(huán)保管家服務(wù)的地區(qū)，開展模式基本為政府采購，發(fā)展模式也較為單一[2]。環(huán)保管家為對(duì)園區(qū)入駐企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估，使其符合園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位、規(guī)劃布局、循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，但往往得不到園區(qū)管理者的支持。園區(qū)引入環(huán)保管家后，雖然為園區(qū)管理者提供了解決限制園區(qū)發(fā)展的制約因素，但是一旦環(huán)保管家服務(wù)模式中斷，園區(qū)管理者仍無法妥善的處理環(huán)保問題，缺乏有效的系統(tǒng)平臺(tái)，未能形成一個(gè)長(zhǎng)效機(jī)制。

3 VR 在環(huán)保管家領(lǐng)域的可行性分析

虛擬現(xiàn)實(shí)是一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，集中體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感技術(shù)、人體工程學(xué)、人機(jī)交互理論等多個(gè)領(lǐng)域的最新成果[3]。虛擬仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬出的另一個(gè)與真實(shí)環(huán)境一樣的視覺化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境的互動(dòng)，是一種遵循自然界發(fā)展規(guī)律的高新技術(shù)。

最近幾年，在娛樂、數(shù)字城市、室內(nèi)設(shè)計(jì)、建筑工程施工等很多方面都被廣泛應(yīng)用，VR 有著很好的市場(chǎng)發(fā)展前景[4]。VR 在環(huán)保領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展是環(huán)保技術(shù)革新的重要技術(shù)支撐。根據(jù)VR技術(shù)最新進(jìn)展，動(dòng)態(tài)模擬，與大數(shù)據(jù)、云數(shù)據(jù)的結(jié)合也在即。基于“環(huán)保一張圖”結(jié)合可視化技術(shù)，建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙，將海量的環(huán)保大數(shù)據(jù)分析結(jié)果以圖表、GIS 地圖、熱力圖等形式展現(xiàn)，通過大屏、PC 端、移動(dòng)端等多種終端，形成一堵“全面宏觀分析、重點(diǎn)直觀展示”的數(shù)據(jù)墻、一個(gè)可隨時(shí)查閱瀏覽的移動(dòng)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)數(shù)據(jù)的可視化”[5]。VR 技術(shù)在環(huán)保管家領(lǐng)域的應(yīng)用目前主要是園區(qū)規(guī)劃，園區(qū)環(huán)境處理工藝、大氣污染預(yù)測(cè)、三線一單的制定、環(huán)境事故。環(huán)保管家是一項(xiàng)綜合的服務(wù)，VR 技術(shù)是在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以系統(tǒng)得向園區(qū)提供可視化的環(huán)境服務(wù)。VR 技術(shù)不再是像傳統(tǒng)的規(guī)劃、環(huán)評(píng)、預(yù)測(cè)等的可視化,而是在大數(shù)據(jù)環(huán)保的基礎(chǔ)上，為園區(qū)提供動(dòng)態(tài)的可視化，更體現(xiàn)在環(huán)保事前、事中、事后監(jiān)管可視化。

4 VR 技術(shù)在環(huán)保管家領(lǐng)域的應(yīng)用潛力分析

4.1 優(yōu)化園區(qū)規(guī)劃

由于規(guī)劃的前瞻性，規(guī)劃需要整合資源，合理布局，將VR 模擬應(yīng)用于園區(qū)規(guī)劃中，以實(shí)景與運(yùn)行的模式可以動(dòng)態(tài)地、全面地、真實(shí)地，展現(xiàn)整個(gè)園區(qū)的實(shí)際情況，將規(guī)劃情景與現(xiàn)實(shí)全面結(jié)合，并對(duì)園區(qū)規(guī)劃的各個(gè)要素全面展現(xiàn)。VR 是一種可以創(chuàng)造和體現(xiàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，虛擬世界是整體虛擬環(huán)境或給定仿真對(duì)象的全體，充分利用虛擬技術(shù)，可減輕規(guī)劃人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短規(guī)劃周期，提高規(guī)劃質(zhì)量、節(jié)省投資。VR 技術(shù)可以置身于規(guī)劃情景中，對(duì)規(guī)劃的布局、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)鏈等進(jìn)行修改，而且可以模擬企業(yè)間的相互影響。從環(huán)保角度優(yōu)化區(qū)域內(nèi)資源配置，合理布局，提高循環(huán)利用，集成污水、廢氣、固廢處理措施，提出負(fù)面清單，使園區(qū)的發(fā)展節(jié)能、綠色。園區(qū)管理人員需要對(duì)園區(qū)入駐企業(yè)要進(jìn)行深入分析，制定出環(huán)保針對(duì)性的措施，有效保證園區(qū)環(huán)境管理的順利進(jìn)行。

4.2 加強(qiáng)園區(qū)的事中、事后監(jiān)管

園區(qū)是工業(yè)聚集區(qū)域，企業(yè)類型多樣，污染物排放復(fù)雜，面臨的環(huán)保問題具有復(fù)雜性、多樣性、廣泛性。現(xiàn)在國內(nèi)環(huán)保法律法規(guī)要求越來約嚴(yán)苛，園區(qū)環(huán)境管理較為復(fù)雜，如要求企業(yè)獲取排污許可，且排污數(shù)據(jù)需在線監(jiān)測(cè)并公開。環(huán)保管家在園區(qū)建成后采用VR 全景模擬技術(shù)，可以排查園區(qū)存在的隱患或問題，并對(duì)排污數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。

環(huán)保管家在園區(qū)運(yùn)營期進(jìn)行定制化服務(wù)的時(shí)候，如果園區(qū)管理人員對(duì)采取的處理措施不能完全信服，采取可視化的手段，根據(jù)“一事一議”的處理方式，可以讓園區(qū)管理者更容易接受。園區(qū)的事中事后監(jiān)管是環(huán)保管家以及環(huán)保部門監(jiān)督檢查的重點(diǎn)，采用VR 技術(shù)，對(duì)園區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)管，可以幫助環(huán)保管家更輕易的解決園區(qū)環(huán)保問題。

4.3 協(xié)助建立環(huán)境管理體系建設(shè)

環(huán)境管理是園區(qū)管理的重要工作。環(huán)境管理體系主要指導(dǎo)園區(qū)日常的環(huán)境管理工作，包括建立環(huán)境組織結(jié)構(gòu)、園區(qū)的日常環(huán)境管理制度、企業(yè)環(huán)境監(jiān)管措施、企業(yè)的日常巡查計(jì)劃、排污管理制度、環(huán)境應(yīng)急管理機(jī)制、環(huán)境宣傳培訓(xùn)等。園區(qū)管理者作為低層環(huán)保工作者，尤其是現(xiàn)在我國的環(huán)境政策發(fā)布頻繁，很多管理者對(duì)政策理解不深刻，不能很好的貫徹執(zhí)行，加之政策變化太快，因此園區(qū)環(huán)境管理問題較為凸出。VR 技術(shù)可以依據(jù)環(huán)境管理體系，制定大氣、水、固廢、噪聲巡查工作計(jì)劃，同時(shí)制定可視化的界面，加強(qiáng)環(huán)境管理貫徹實(shí)施。

VR 技術(shù)采取虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以讓管理者親身體驗(yàn)，感受管理缺失造成的后果，并且結(jié)合虛擬的實(shí)際案例，侵入環(huán)境管理中，尤其是對(duì)于新環(huán)保政策的理解，VR 技術(shù)可以提供虛擬多維信息環(huán)境，使管理者有身臨其境的感覺。VR 依據(jù)環(huán)境管理體系,制定大氣、水、固廢、噪聲巡查工作計(jì)劃，同時(shí)制定可視的管理環(huán)境。將VR 技術(shù)應(yīng)用環(huán)境管理，可以加強(qiáng)環(huán)境管理的，落實(shí)環(huán)境管理責(zé)任。同時(shí)，可以提升整個(gè)園區(qū)的環(huán)境管理水平，提高園區(qū)環(huán)境管理者的環(huán)境素養(yǎng)。

4.4 應(yīng)用于模擬污染和應(yīng)對(duì)事故

園區(qū)工業(yè)聚集，一旦出現(xiàn)環(huán)境污染事件，造成的環(huán)境影響比較嚴(yán)重，且排查難度大。VR 模擬技術(shù)，可以在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)大氣、地表水、地下水的污染模擬，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)污染過程，計(jì)算污染的范圍。VR 可以動(dòng)態(tài)展示污染的詳細(xì)過程，可以直觀的看出污染的影響范圍，見證環(huán)境演變發(fā)生、發(fā)展過程、還能預(yù)測(cè)環(huán)境未來的演變結(jié)果。

環(huán)保管家可以建立VR 動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)污染泄露、超標(biāo)排放等可以在監(jiān)控的基礎(chǔ)上出現(xiàn)預(yù)警。通過VR 系統(tǒng)可以模擬園區(qū)環(huán)境污染事故響應(yīng)管理。VR 系統(tǒng)不但可以讓人浸入的感受到園區(qū)的環(huán)境污染事故，使園區(qū)管理者及入駐企業(yè)相關(guān)人員通VR 技術(shù)意識(shí)到環(huán)境污染事故的危害性，還能虛擬對(duì)環(huán)境污染事故的應(yīng)急響應(yīng)。通過VR 系統(tǒng)可以直觀的看到事故引發(fā)的一系列問題，以及造成的損失。

VR 技術(shù)虛擬環(huán)境應(yīng)急系統(tǒng)。VR 虛擬當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)環(huán)境事故時(shí)，啟動(dòng)應(yīng)急演練系統(tǒng)。通過VR 技術(shù)以浸入式體驗(yàn)整個(gè)事故，讓管理者進(jìn)行應(yīng)急準(zhǔn)備、響應(yīng)、恢復(fù)等應(yīng)急演練計(jì)劃。VR 可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境事故，處置等過程實(shí)景虛擬，提高園區(qū)管理者的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，幫助企業(yè)做好環(huán)境污染事故的應(yīng)對(duì)。

結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)起步較晚，目前虛擬的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：建筑物模擬、室內(nèi)設(shè)計(jì)模擬，城市景觀模擬，施工過程模擬，物理環(huán)境模擬，防災(zāi)模擬，歷史行建筑模擬等[6]。隨著科技的不斷進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將與AL 大數(shù)據(jù)結(jié)合,孵化更多新的技術(shù)。目前,VR主要應(yīng)于環(huán)境預(yù)測(cè)、環(huán)保教學(xué)、環(huán)境模擬等，VR 技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保管家領(lǐng)域,是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、信息化、可視化的有力保證。VR 在環(huán)保管家的應(yīng)用具有重要意義，通過建立系統(tǒng)化、專業(yè)化、精細(xì)化、定制化的環(huán)保服務(wù)模式，統(tǒng)籌解決環(huán)境問題，降低環(huán)境污染，完善環(huán)境管理，提升園區(qū)環(huán)境管理水平。環(huán)保管家作為園區(qū)環(huán)境管理的第三方服務(wù)者，主要為園區(qū)提供定制化服務(wù)，將先進(jìn)技術(shù)和園區(qū)實(shí)際情況有機(jī)融合在一起，可以促進(jìn)我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)更好的發(fā)展。