新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)下資源環(huán)境協(xié)同管理的理論邏輯及實(shí)現(xiàn)路徑

陳曉紅，張威威，易國(guó)棟，唐湘博

(1.中南大學(xué)商學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙，410083；2.湖南工商大學(xué)前沿交叉學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙，410205)

一、新時(shí)代創(chuàng)新資源環(huán)境管理的必要性

我國(guó)人口眾多，資源相對(duì)不足，生態(tài)環(huán)境承載能力弱，在新時(shí)代碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)和生態(tài)文明建設(shè)的背景下，資源環(huán)境管理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾愈發(fā)突顯[1-2]。發(fā)展經(jīng)濟(jì)離不開(kāi)資源能源開(kāi)發(fā)，資源開(kāi)發(fā)又不可避免會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題，只有處理好二者之間的關(guān)系，在合理開(kāi)發(fā)的同時(shí)注重環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)資源的高效綠色開(kāi)發(fā)和環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善，才能為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3-5]。然而，有效破解資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間長(zhǎng)期存在的不協(xié)調(diào)關(guān)系，僅僅依靠單一領(lǐng)域的管理理論方法和傳統(tǒng)技術(shù)手段已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)，亟需開(kāi)展資源環(huán)境協(xié)同管理創(chuàng)新。“十四五”時(shí)期，資源環(huán)境管理將進(jìn)入減污降碳協(xié)同治理的新發(fā)展階段，對(duì)資源環(huán)境管理的協(xié)同化智能化也提出了更高要求。

然而，我國(guó)資源環(huán)境領(lǐng)域尚存在一系列亟待破解的重大管理瓶頸和難題：一是資源利用與環(huán)境沖突明顯，矛盾焦點(diǎn)多元，亟需采用新技術(shù)、新手段、新模式來(lái)提高資源環(huán)境協(xié)同治理能力和韌性；二是資源利用、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)同發(fā)展新需求與環(huán)境先污染后治理困局及系統(tǒng)平衡難以掌控的問(wèn)題亟需破解；三是資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展是復(fù)雜系統(tǒng)工程，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急管理體系及協(xié)同治理機(jī)制的完善不斷提出新要求；四是缺乏協(xié)同管理的頂層設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)機(jī)制，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)管理不足，資源環(huán)境協(xié)同管理不全面，管理流程碎片化；五是智慧化管理技術(shù)缺乏，管理智能化、網(wǎng)聯(lián)化水平不高，危機(jī)應(yīng)對(duì)能力不足。自然資源、生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益加劇，傳統(tǒng)管理手段已經(jīng)難以有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜的資源環(huán)境管理，無(wú)法滿(mǎn)足新時(shí)代資源環(huán)境管理決策的要求。

要統(tǒng)籌解決好重生態(tài)保護(hù)帶來(lái)的資源供給不足問(wèn)題以及重資源開(kāi)發(fā)導(dǎo)致的環(huán)境污染問(wèn)題，新一代信息技術(shù)支撐顯得尤為關(guān)鍵和重要。必須使大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)[6]成為國(guó)家資源環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要抓手，使其在推動(dòng)資源與環(huán)境治理的系統(tǒng)化、科學(xué)化過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。

綜上所述，本文闡述新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的資源環(huán)境協(xié)同管理的內(nèi)涵、特征和微觀(guān)機(jī)制，探索新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的資源環(huán)境協(xié)同管理實(shí)現(xiàn)路徑，以期為系統(tǒng)、全面地促進(jìn)資源和環(huán)境安全管理提供借鑒。

二、新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的資源環(huán)境協(xié)同管理理論邏輯

(一)資源環(huán)境協(xié)同管理的內(nèi)涵

經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源和能源的高度依賴(lài)性、環(huán)境保護(hù)形勢(shì)的嚴(yán)峻性等決定了必須開(kāi)展資源環(huán)境協(xié)同管理，其目標(biāo)是在新一代信息技術(shù)的支撐下科學(xué)合理地對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，在資源的高效開(kāi)采和利用的同時(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境不被破壞。通過(guò)對(duì)資源環(huán)境協(xié)同管理的制約瓶頸和管理目標(biāo)的分析，我們認(rèn)為新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的資源環(huán)境協(xié)同管理應(yīng)有如下的內(nèi)涵：①?gòu)墓芾淼暮诵娜蝿?wù)看，資源環(huán)境協(xié)同管理是在新一代信息技術(shù)的支撐作用下，確定如何更好地對(duì)資源與環(huán)境進(jìn)行開(kāi)采、利用、監(jiān)測(cè)以及價(jià)值評(píng)估等，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)際的資源環(huán)境決策和政策的實(shí)施；②從管理特征看，資源環(huán)境協(xié)同管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。資源環(huán)境管理涉及環(huán)境學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、人口學(xué)、哲學(xué)與社會(huì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，要綜合考慮資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)等多個(gè)要素的系統(tǒng)組合，從系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益的最大化；③從管理方式看，資源環(huán)境協(xié)同管理是通過(guò)海量資源環(huán)境數(shù)據(jù)與新一代信息技術(shù)耦合，推動(dòng)資源環(huán)境協(xié)同管理創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境精準(zhǔn)管理。

(二)資源環(huán)境協(xié)同管理的特征

1.系統(tǒng)性特征

所謂系統(tǒng)，就是存在聯(lián)系并產(chǎn)生統(tǒng)一功能的多要素集合。資源環(huán)境管理的對(duì)象是一個(gè)特定的復(fù)雜系統(tǒng)。管理的目的是為了讓該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其功能預(yù)設(shè)。所以，管理活動(dòng)必須從整體上把握資源環(huán)境系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，運(yùn)用系統(tǒng)方法，調(diào)節(jié)、控制組織系統(tǒng)的運(yùn)行，最終引導(dǎo)組織系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其預(yù)定目標(biāo)。黨的十九大報(bào)告提出，“要統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，實(shí)行最嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度”，表明自然資源和生態(tài)環(huán)境是統(tǒng)一的有機(jī)整體，強(qiáng)調(diào)“山水林田湖草”是生命共同體。山水林田湖草這些要素的單一管理，如護(hù)田的僅僅考慮護(hù)田、護(hù)林的單純護(hù)林，會(huì)造成顧此失彼的現(xiàn)象發(fā)生，給生態(tài)的系統(tǒng)性治理增加難度。

資源環(huán)境管理的主體是指由誰(shuí)來(lái)管理、管理誰(shuí)，廣義地說(shuō)是指資源環(huán)境管理活動(dòng)中的參與者和相關(guān)方。資源環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生是源自人們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主體可以分為三個(gè)方面：政府、企業(yè)、公眾，因此資源環(huán)境管理的主體也是這三者。政府是資源環(huán)境管理中的主導(dǎo)力量，其主要職能有制定具體的環(huán)境目標(biāo)、環(huán)境規(guī)劃、政策制度；制定環(huán)境管理的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)置必要的專(zhuān)門(mén)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)；提供公共環(huán)境信息和服務(wù)，進(jìn)行環(huán)境教育；對(duì)國(guó)際社會(huì)的資源環(huán)境行為進(jìn)行管理。企業(yè)是社會(huì)物質(zhì)財(cái)富積累的主要貢獻(xiàn)者、自然資源的消耗者、產(chǎn)品的生產(chǎn)者和供應(yīng)者，其主要管理活動(dòng)是推行清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，通過(guò)ISO14000 環(huán)境管理體系認(rèn)證，實(shí)行綠色營(yíng)銷(xiāo)，發(fā)展企業(yè)綠色文化。公眾包括個(gè)人和各種社會(huì)群體，公眾是環(huán)境管理的最終推動(dòng)者和直接受益者，也是環(huán)境管理的主要參與者。

3.協(xié)同性特征

資源環(huán)境管理的協(xié)同性特征主要體現(xiàn)為資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)同。長(zhǎng)期以來(lái)，自然資源的開(kāi)采及其對(duì)環(huán)境的影響與社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著矛盾的關(guān)系，兩者既相互制約又相互促進(jìn)。其根由在于，一方面，社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物流和能流的源頭是資源環(huán)境系統(tǒng)的物流和能流，故二者相互促進(jìn)；另一方面，社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展建立在不斷消耗自然資源的基礎(chǔ)上，相應(yīng)的這必定會(huì)對(duì)社會(huì)環(huán)境造成污染，從而打破資源環(huán)境系統(tǒng)的平衡，一旦資源環(huán)境系統(tǒng)失衡，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也會(huì)減慢。資源環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)兩者之間的這種耦合作用，要求資源環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間必須保持平衡的發(fā)展。

4.精細(xì)化特征

大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速創(chuàng)新發(fā)展，通過(guò)對(duì)包括資源開(kāi)發(fā)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、污染排放數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)以及居民生活數(shù)據(jù)等的收集和分析，已初步形成了資源環(huán)境承載能力動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)涵蓋眾多的主要生態(tài)要素，為新一代信息技術(shù)應(yīng)用于資源環(huán)境管理的決策和執(zhí)行層面提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在決策層面，新一代信息技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)的資源環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析，能及時(shí)解析資源環(huán)境治理存在的問(wèn)題，為資源環(huán)境政策的實(shí)施提供科學(xué)的指導(dǎo)。在執(zhí)行層面，新一代信息技術(shù)可以提升資源環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)管、預(yù)警分析和應(yīng)急處置能力，促進(jìn)各部門(mén)間的協(xié)同執(zhí)行能力的加強(qiáng)，從而能為資源環(huán)境政策的精準(zhǔn)化實(shí)施提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。

(三)新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理升級(jí)的微觀(guān)機(jī)制

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，新一代信息技術(shù)推動(dòng)資源環(huán)境管理變革的內(nèi)在機(jī)制是主體要素、資源要素和連接要素深度融合，推動(dòng)技術(shù)模式升級(jí)、流程模式重組、組織模式再造，從而實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境管理的網(wǎng)絡(luò)化變革、集成化變革和協(xié)同化變革，以“點(diǎn)-線(xiàn)-面”逐步遞進(jìn)的內(nèi)在邏輯，通過(guò)數(shù)字賦能提升資源環(huán)境管理價(jià)值。新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理升級(jí)的微觀(guān)機(jī)制見(jiàn)圖1。

圖1 新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理升級(jí)的微觀(guān)機(jī)制

1.要素融合：以點(diǎn)帶線(xiàn)，因數(shù)字技術(shù)連接屬性實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)互通

配備具備進(jìn)行一體化教學(xué)能力的教師。教師對(duì)于教學(xué)起主導(dǎo)作用，是達(dá)成預(yù)定教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵因素。教學(xué)做一體化要求教師具備的能力包括：(1)具備扎實(shí)的理論知識(shí)和熟練的操作技能；(2)熟悉課程及授課對(duì)象的特點(diǎn)，能夠制訂課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、教學(xué)方案等；(3)能夠熟練運(yùn)用各種教學(xué)方法。

資源環(huán)境管理是以政府為主體、市場(chǎng)高度參與的組織體系，政府是資源環(huán)境管理中的主導(dǎo)力量，企業(yè)是社會(huì)物質(zhì)財(cái)富積累的主要貢獻(xiàn)者、自然資源的消耗者、產(chǎn)品的生產(chǎn)者和供應(yīng)者，而社會(huì)組織和公眾是重要的參與者和監(jiān)督者[7-9]。傳統(tǒng)九龍治水、條塊分割的管理體制，是制約資源環(huán)境保護(hù)的重要因素。大多數(shù)資源生態(tài)系統(tǒng)，如長(zhǎng)江流域、黃河流域等，其管理既橫跨多個(gè)行政區(qū)域，也涉及多個(gè)管理部門(mén)，不同管理主體建有專(zhuān)門(mén)的信息系統(tǒng)，沉淀了大量的數(shù)據(jù)資源，但由于體制機(jī)制的制約和技術(shù)手段的不足，數(shù)據(jù)安全共享得不到有效保證、數(shù)據(jù)資源的價(jià)值得不到有效挖掘、分散系統(tǒng)的能力得不到有效釋放，區(qū)域與區(qū)域之間、部門(mén)與部門(mén)之間、政府與企業(yè)和公眾之間，即使想合作也難合作。

以5G 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)為代表的新一代信息技術(shù)開(kāi)啟了萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，將政府、企業(yè)、民眾、社會(huì)組織主體和數(shù)據(jù)資源、計(jì)算資源、物力資源等連接在一起，從而促進(jìn)主體的協(xié)同演化和資源的互聯(lián)互通；以云計(jì)算、邊緣計(jì)算等為代表的新型數(shù)據(jù)處理模式，實(shí)現(xiàn)在很短的時(shí)間內(nèi)(幾秒鐘)完成對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)的處理以及分布式的最近端服務(wù)；以人工智能等為代表的數(shù)據(jù)智能技術(shù)，通過(guò)系列智能算法和信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)條件下的資源環(huán)境問(wèn)題深度洞察和決策智能化；以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)體系，將主體鏈、資金鏈、物流鏈、計(jì)算鏈等要素鏈條融合匯聚在一起。聯(lián)接的密度乘以計(jì)算的精度，兩者的融合將產(chǎn)生聚變效應(yīng)，從而為資源環(huán)境管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級(jí)提供新動(dòng)能，賦予資源環(huán)境更強(qiáng)的生命力。梅特卡夫定律顯示，網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值會(huì)隨著聯(lián)接數(shù)的增加而倍增[10]。根據(jù)摩爾定律，算力會(huì)隨著時(shí)間的推移變得更加強(qiáng)大，同時(shí)價(jià)格更加低廉[11]。在驅(qū)動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，智能的聯(lián)接技術(shù)與強(qiáng)大的多樣性算力匯聚到一起，能滲透到資源環(huán)境管理的各個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)場(chǎng)景化解決方案，使得資源環(huán)境管理從條塊分割，到交叉耦合、共建共享，實(shí)現(xiàn)地區(qū)與地區(qū)、部門(mén)與部門(mén)、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)、算力與算力的深入融合與互促共贏(yíng)。

2.模式升級(jí)：以線(xiàn)促面，數(shù)字技術(shù)促進(jìn)資源環(huán)境管理技術(shù)、流程和組織的升級(jí)再造

數(shù)字技術(shù)促進(jìn)資源環(huán)境管理技術(shù)升級(jí)。資源高效綠色開(kāi)發(fā)技術(shù)方面，礦山已從原始礦山、人力礦山、機(jī)械礦山發(fā)展到信息礦山、感知礦山、數(shù)字礦山，并將邁向綠色礦山[12-13]、智能礦山[14-15]、智慧礦山[16-17]，專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、自適應(yīng)模式識(shí)別、遺傳算法等人工智能技術(shù)以及GPS 技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、遙感技術(shù)等已在礦山地質(zhì)勘探調(diào)查與測(cè)量、礦山設(shè)計(jì)、礦山開(kāi)采、礦山災(zāi)害遙感預(yù)報(bào)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。環(huán)境精準(zhǔn)治理方面，以天空地一體化的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)、數(shù)字化污染管控及智慧環(huán)保智能協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)為核心，整合“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)—快速預(yù)警—精細(xì)溯源—快速評(píng)估—智能干預(yù)”一體化技術(shù)，已成為環(huán)境管理主流范式。

數(shù)字技術(shù)促進(jìn)資源環(huán)境管理流程升級(jí)。資源環(huán)境管理先開(kāi)采后治理、重局部輕整體、重制度制定輕軟環(huán)境建設(shè)的流程體系造成了資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的脫節(jié)，數(shù)字技術(shù)有助于資源環(huán)境管理從“計(jì)劃、執(zhí)行、評(píng)估、改進(jìn)”P(pán)DCA 循環(huán)流程，擴(kuò)展到資源環(huán)境一體化協(xié)同管理，構(gòu)造資源環(huán)境數(shù)字化孿生系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從源頭、過(guò)程到末端對(duì)資源開(kāi)發(fā)和排放過(guò)程的智能管控，形成自動(dòng)監(jiān)控、實(shí)時(shí)預(yù)警、反饋?lái)憫?yīng)、動(dòng)態(tài)調(diào)整及持續(xù)改進(jìn)融為一體的資源環(huán)境大數(shù)據(jù)智能管理體系，達(dá)到資源高效利用與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

數(shù)字技術(shù)促進(jìn)資源環(huán)境管理組織升級(jí)。數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理變革的微觀(guān)過(guò)程可以視為技術(shù)向政府行政系統(tǒng)傳導(dǎo)的過(guò)程，這種由外而內(nèi)的移植過(guò)程將打破政府行政系統(tǒng)原有的平衡，將對(duì)系統(tǒng)的原有結(jié)構(gòu)形成以下沖擊。第一，促進(jìn)管理組織精簡(jiǎn)化。數(shù)字技術(shù)極大地簡(jiǎn)化資源環(huán)境管理行政個(gè)體的傳統(tǒng)的程序化、繁瑣化的工作方式，打破政府各部門(mén)之間的層級(jí)機(jī)構(gòu)，并為不同行政部門(mén)間的信息整合等提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。第二，推動(dòng)組織間協(xié)作機(jī)制的常態(tài)化。數(shù)字技術(shù)獨(dú)特的信息挖掘和分析能力，有助于打破不同部門(mén)間的信息孤島，促進(jìn)部門(mén)之間的信息共享，解決部門(mén)間信息不對(duì)稱(chēng)的難題，有利于推動(dòng)部門(mén)間穩(wěn)定的協(xié)作機(jī)制的建立。

3.管理變革：點(diǎn)面結(jié)合，數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化變革

數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理網(wǎng)絡(luò)化變革。數(shù)字技術(shù)的深度融合應(yīng)用將資源環(huán)境管理從原有本地化管理延伸到區(qū)域性、全國(guó)性甚至是全球性治理體系中，例如礦業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+礦業(yè)+產(chǎn)業(yè)鏈”“互聯(lián)網(wǎng)+礦業(yè)+企業(yè)”“互聯(lián)網(wǎng)+礦業(yè)+個(gè)人”“互聯(lián)網(wǎng)+礦業(yè)+金融”等網(wǎng)絡(luò)化管理形式，將地質(zhì)、勘查、開(kāi)采、洗選、加工、運(yùn)輸、冶煉、貿(mào)易等上下游環(huán)節(jié)，企業(yè)、社會(huì)組織、個(gè)人等市場(chǎng)主體以及各種金融資產(chǎn)整合在一起，以信息共享為基礎(chǔ)，不僅建立起新型的縱向橫向的合作伙伴關(guān)系，而且將形成新型的行業(yè)生態(tài)模式，隨之產(chǎn)生的是政府管理、法律法規(guī)、交易原則的改變。

數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理集成化變革。第一，促進(jìn)資源環(huán)境全生命周期管理的流程整合。數(shù)字新技術(shù)的廣泛使用可以將資源環(huán)境生命周期的各階段進(jìn)行有機(jī)整合與協(xié)同管理，促進(jìn)從資源開(kāi)采、冶煉加工、環(huán)境治理到消費(fèi)使用全生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)之間的信息高效流通，進(jìn)而提升各參與方的溝通效率與整體管理績(jī)效。第二，促進(jìn)資源環(huán)境管理全主體的協(xié)作優(yōu)化。資源環(huán)境管理的各主體采用新一代信息技術(shù)，基于資源環(huán)境協(xié)同管理平臺(tái)進(jìn)行多方聯(lián)動(dòng)協(xié)作，進(jìn)而形成虛擬智能與柔性管理的“集成管理組織”，構(gòu)建協(xié)同化管理模式，實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境管理決策的科學(xué)化與精準(zhǔn)化，達(dá)到降低管理成本、提高決策效率、保證管理質(zhì)量、有效防控風(fēng)險(xiǎn)、多方共建共享的目的。第三，促進(jìn)資源環(huán)境管理全要素的跨域共享。基于網(wǎng)絡(luò)的多用戶(hù)要素資源往往呈現(xiàn)多源異構(gòu)、分布式存儲(chǔ)、多功能交叉等難點(diǎn)，集成化管理信息平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)不同管理過(guò)程的無(wú)縫對(duì)接，消除界面損耗，同時(shí)能夠促進(jìn)多方溝通與協(xié)調(diào)，消除信息傳遞中的組織壁壘和漏斗效應(yīng)，促進(jìn)全要素的集成共享，進(jìn)而為管理者的決策過(guò)程提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能輔助，提高資源環(huán)境管理的科學(xué)性和高效性。

數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源環(huán)境管理智能化變革。以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等為代表的新一代信息技術(shù)是重構(gòu)資源環(huán)境管理制度和推進(jìn)資源環(huán)境管理創(chuàng)新的重要推動(dòng)力，正逐步推進(jìn)資源環(huán)境管理向協(xié)調(diào)、統(tǒng)一高效的綜合協(xié)同管理方式轉(zhuǎn)變，并逐步實(shí)現(xiàn)“用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)服務(wù)”。大數(shù)據(jù)背景下，信息獲取、傳輸、存儲(chǔ)處理的過(guò)程中表現(xiàn)出了數(shù)據(jù)量龐大、形式多樣化、處理速度快等特征[18]。圖片、聲音、文本和視頻等多類(lèi)型的數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式為現(xiàn)代礦山、能源等資源開(kāi)采技術(shù)的更新提供了數(shù)據(jù)與信息平臺(tái)基礎(chǔ)，促使傳統(tǒng)資源開(kāi)采信息的快速處理方式產(chǎn)生新的變革[19]。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)以互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)的電信網(wǎng)等信息載體為依托，徹底打破時(shí)間、空間等傳統(tǒng)思維中的認(rèn)知和約束，利用傳感技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位技術(shù)進(jìn)行各種資源環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、測(cè)量、分析和識(shí)別[20]。區(qū)塊鏈的去中心化、去信任、可追溯、透明、安全的技術(shù)特征[21]，在資源環(huán)境管理應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。區(qū)塊鏈的分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)有助于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，解決不同部門(mén)間的數(shù)據(jù)資源分散、未能集中使用的問(wèn)題。區(qū)塊鏈的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)與智能合約有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，了解資源開(kāi)采和環(huán)境保護(hù)中的真實(shí)需求。區(qū)塊鏈不可篡改性的應(yīng)用，可提高資源環(huán)境管理的公信力。區(qū)塊鏈運(yùn)用非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)、零知識(shí)證明算法以及哈希算法等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)，解決資源環(huán)境數(shù)據(jù)大規(guī)模、高頻次的傳遞流動(dòng)過(guò)程中，難以避免的信息滯后、不對(duì)稱(chēng)甚至被惡意曲解的問(wèn)題。人工智能技術(shù)在圖像識(shí)別、模糊處理等領(lǐng)域的應(yīng)用，使得資源環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和信息來(lái)源更加豐富和多元[22-24]。在資源開(kāi)采中引入人工智能技術(shù)，可以更準(zhǔn)確高效地探測(cè)分析礦山的地質(zhì)信息，提高油藏動(dòng)態(tài)分析的精確度[25]，促進(jìn)智慧礦山、智能油田的建設(shè)。人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)的資源環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器的結(jié)合，使資源環(huán)境信息數(shù)據(jù)能夠快速得到預(yù)處理和分析，降低資源環(huán)境污染信息的處理成本，增加資源環(huán)境污染信息的覆蓋范圍和覆蓋時(shí)間。

三、新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的資源環(huán)境協(xié)同管理實(shí)現(xiàn)路徑

(一)創(chuàng)新資源環(huán)境智慧化管理的理論和技術(shù)

為保障資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境雙重安全需要，破解經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中資源開(kāi)發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)的矛盾沖突難題，對(duì)資源開(kāi)采、生產(chǎn)、傳輸與利用全過(guò)程實(shí)施與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同管理是必由之路。傳統(tǒng)以資源開(kāi)發(fā)過(guò)程管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、消耗減量管理為核心的資源管理體系缺乏與環(huán)境管理的有效協(xié)同，資源生產(chǎn)的安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)難以兼顧，在資源與環(huán)境協(xié)同管理的應(yīng)用中缺乏體系化理論指導(dǎo)和技術(shù)方法。因此，必須創(chuàng)新資源環(huán)境管理智慧化理論指導(dǎo)和技術(shù)方法，促進(jìn)資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的精細(xì)化、科學(xué)化、一體化管理。

理論指導(dǎo)方面，應(yīng)以雙碳引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)資源和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，創(chuàng)新包括資源與環(huán)境協(xié)同管理中問(wèn)題特征精細(xì)分析、管理要素精確量化、決策資源精密集成、管理方案精準(zhǔn)決策的“四維精控”的管理理論(如圖2所示)。其核心思想是通過(guò)全要素精細(xì)化和全過(guò)程智能化管理來(lái)實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境協(xié)同管理的目標(biāo)。問(wèn)題特征精細(xì)分析是從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等多維度精細(xì)智能分析協(xié)同管理的問(wèn)題特征；管理要素精確量化指從目標(biāo)、約束、情景、規(guī)則等多元素精確量化協(xié)同管理的要素；決策資源精密集成指全管理鏈多方位精密集成模型、算法、數(shù)據(jù)、知識(shí)等協(xié)同決策資源；管理方案精準(zhǔn)決策指分析制定決策方案，全程監(jiān)控執(zhí)行效果，及時(shí)修正決策參數(shù)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化協(xié)同決策方案。

圖2 “四維精控”的資源與環(huán)境協(xié)同管理理論圖

在技術(shù)方法方面，要依托大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)，以面向資源環(huán)境大數(shù)據(jù)的智能分析、面向資源環(huán)境安全環(huán)保經(jīng)濟(jì)三大目標(biāo)的協(xié)同管控等系列技術(shù)為重點(diǎn)。通過(guò)多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)提取技術(shù)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析、知識(shí)圖譜等實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境服務(wù)大數(shù)據(jù)的集成與融合，資源環(huán)境數(shù)據(jù)的高效檢索與知識(shí)發(fā)現(xiàn)，解決資源環(huán)境協(xié)同管理過(guò)程中的數(shù)據(jù)獲取常伴有歷史積累數(shù)據(jù)的人工輸入，導(dǎo)致效率低且易出錯(cuò)，以及資源環(huán)境多源異構(gòu)、實(shí)時(shí)高頻大數(shù)據(jù)的采集難問(wèn)題。基于人工智能技術(shù)提升資源環(huán)境數(shù)據(jù)可視化效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的深入洞察，輔助實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境協(xié)同智能決策。基于區(qū)塊鏈的虛擬化沙盒技術(shù)和對(duì)數(shù)據(jù)使用方和數(shù)據(jù)擁有方“雙盲”的沙盒空間數(shù)據(jù)調(diào)取分析機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)所有權(quán)和使用權(quán)的分離以及數(shù)據(jù)安全共享使用，破解資源環(huán)境協(xié)同管理中，跨區(qū)域跨主體協(xié)同共治存在數(shù)據(jù)共享難、權(quán)責(zé)不清等難題。采用自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等提取行為主體的行為特征信息，并通過(guò)合適的數(shù)據(jù)挖掘手段，深入分析資源環(huán)境危機(jī)事件中政府、企業(yè)和公眾等行為主體聯(lián)動(dòng)過(guò)程的代表性行為及其相關(guān)關(guān)系，借此及時(shí)發(fā)現(xiàn)各行為主體典型行為的演化規(guī)律，預(yù)測(cè)行為主體的行為風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境安全態(tài)勢(shì)及時(shí)準(zhǔn)確研判、預(yù)測(cè)預(yù)警。

通過(guò)依托大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)而創(chuàng)新的資源環(huán)境協(xié)同智慧管理的多維度、多視角、全方位、立體化的理論指導(dǎo)和技術(shù)方法，能有效實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境協(xié)同智慧管理，解決雙碳目標(biāo)下的資源安全保障、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等重大戰(zhàn)略與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

(二)構(gòu)建多方協(xié)同的資源環(huán)境智慧管理體系

多方協(xié)同是實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境協(xié)同管理的主要途徑。基于大數(shù)據(jù)智能技術(shù)的立體化協(xié)同管理，資源環(huán)境智慧管理的多方協(xié)同可以從范圍視角和層級(jí)視角兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)(如圖3所示)。

圖3 多方協(xié)同的資源環(huán)境智慧管理體系

在范圍視角上，需要資源與環(huán)境管理事務(wù)、管理流程、管理網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)、線(xiàn)、面協(xié)同。(1)事務(wù)協(xié)同。資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)管理事務(wù)，包括計(jì)劃/規(guī)劃、資源配置、生產(chǎn)/工程調(diào)度、組織建設(shè)、資金運(yùn)作、技術(shù)研發(fā)等方面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化協(xié)同管理。(2)流程協(xié)同。資源開(kāi)發(fā)利用的各個(gè)流程環(huán)節(jié)，包括資源勘探/開(kāi)發(fā)/生產(chǎn)、資源傳輸運(yùn)送、資源儲(chǔ)備存儲(chǔ)、資源消耗使用，需要與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理。(3)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同。資源開(kāi)發(fā)利用的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間形成數(shù)字化、智能化協(xié)同管理模式。因此，需要在網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與路徑的布局、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與管線(xiàn)的建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的控制維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用和接入手段的選擇、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)商業(yè)模式的創(chuàng)新等各方面，充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)與生態(tài)環(huán)境的一體化協(xié)同管理。

在層級(jí)視角上，需要資源與環(huán)境戰(zhàn)略、政策措施、技術(shù)方法的上、中、下協(xié)同。(1)戰(zhàn)略協(xié)同：資源開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略、資源安全保障戰(zhàn)略、資源國(guó)際化戰(zhàn)略等，與生態(tài)環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略、碳達(dá)峰與碳中和戰(zhàn)略、環(huán)境污染治理戰(zhàn)略、生態(tài)環(huán)境修復(fù)戰(zhàn)略等一系列國(guó)家、區(qū)域、行業(yè)與企業(yè)戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)相互協(xié)同。在戰(zhàn)略層面，充分運(yùn)用資源供需的大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)、生態(tài)環(huán)境與氣候變化的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)、資源與環(huán)境安全態(tài)勢(shì)的智能分析、碳達(dá)峰與碳中和路徑仿真等技術(shù)手段，達(dá)成從戰(zhàn)略目標(biāo)到戰(zhàn)略階段、戰(zhàn)略重點(diǎn)、戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)路徑和戰(zhàn)略保障措施的協(xié)同管理。(2)政策協(xié)同：國(guó)家、區(qū)域、行業(yè)與企業(yè)的資源與環(huán)境政策與管理措施，包括資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)投資政策，資源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)政策，資源與環(huán)境技術(shù)裝備政策，環(huán)保征稅政策，資源與環(huán)境安全政策等及相關(guān)的管理措施之間的協(xié)同管理。這些政策與管理措施同樣需要大量運(yùn)用數(shù)字化、智能化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)政策措施之間的協(xié)同配套。(3)技術(shù)協(xié)同：資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)方法的協(xié)同管理。即在技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)推廣應(yīng)用、工藝路線(xiàn)選擇、工程方案設(shè)計(jì)等方面，運(yùn)用基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)與工程數(shù)據(jù)采集、基于大數(shù)據(jù)和人工智能的研究與推廣方案分析、基于模擬仿真的技術(shù)與工藝效果評(píng)估等手段，實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)方法、工藝手段、工程方案的一體化管理。

(三)研發(fā)資源環(huán)境一體化協(xié)同管理平臺(tái)

當(dāng)前數(shù)字化協(xié)同管理平臺(tái)鮮有應(yīng)用于資源環(huán)境管理決策，且傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成與分析技術(shù)存在周期長(zhǎng)、精度差、效率低等一系列痛點(diǎn)，亟需構(gòu)建資源環(huán)境智慧協(xié)同管理平臺(tái)，為國(guó)家資源環(huán)境變化下的協(xié)同智慧管理提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐和決策支持。

在具體路徑上，綜合利用地理信息技術(shù)、三維GIS 可視化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)以及人機(jī)交互技術(shù)等手段，整合多源數(shù)據(jù)和平臺(tái)資源，研發(fā)跨域云-邊協(xié)同的資源環(huán)境一體化管理平臺(tái)(技術(shù)原理如圖4所示)。平臺(tái)面向資源與環(huán)境領(lǐng)域，運(yùn)用“中心云-邊緣云-邊緣終端”的云-邊協(xié)同技術(shù)、資源環(huán)境全過(guò)程一體化管理技術(shù)、跨域大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析技術(shù)等實(shí)現(xiàn)跨域一體化協(xié)同管理與服務(wù)協(xié)同。通過(guò)跨域大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于日志和消息隊(duì)列的多源數(shù)據(jù)增量更新采集，利用分布式并行數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，打破數(shù)據(jù)孤島，連接分布式數(shù)據(jù)源并進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)分析，有效提升各部門(mén)的數(shù)據(jù)使用效率。基于邊緣分布集群實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算，通過(guò)中心云實(shí)現(xiàn)服務(wù)協(xié)同，進(jìn)而形成以自動(dòng)監(jiān)控、實(shí)時(shí)預(yù)警、反饋?lái)憫?yīng)、動(dòng)態(tài)調(diào)整及持續(xù)改進(jìn)等為技術(shù)特點(diǎn)的資源環(huán)境大數(shù)據(jù)管理與決策技術(shù)，推動(dòng)資源環(huán)境協(xié)同管理向?qū)嵱没⒅悄芑⒅腔刍l(fā)展。

圖4 多層次跨域云-邊協(xié)同技術(shù)原理

四、結(jié)論

資源環(huán)境安全是生態(tài)文明建設(shè)的根本保障，是國(guó)家安全體系的重要基石。但在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，資源環(huán)境安全面臨的挑戰(zhàn)和治理復(fù)雜性進(jìn)一步加劇，資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾也隨之劇增。因此，開(kāi)展資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的研究顯得迫切和必要。在總體國(guó)家安全觀(guān)和生態(tài)文明建設(shè)背景下，本文在深入分析資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)存在的矛盾的基礎(chǔ)上，揭示了我國(guó)資源環(huán)境領(lǐng)域的重大管理瓶頸和難題，針對(duì)此，提出了基于大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的資源環(huán)境協(xié)同管理的理論邏輯，并探討新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的資源環(huán)境協(xié)同管理實(shí)現(xiàn)路徑，為促進(jìn)資源環(huán)境綜合協(xié)同管理體系與模式走向?qū)嵺`，以及推動(dòng)資源環(huán)境領(lǐng)域國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化提供借鑒。