論智慧環保在城市環境治理中的應用

山東正潤環境科技有限公司 張宗保，許靜

近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高，我國人民的總體收入水平顯著提高。在這種情況下，人們對優質生活的渴望也相對增加，對良好環境的需求也越來越明顯。面對這個問題，環境保護部門應該更有效地進行環境管理。隨著城市人口的增長和城市規模的擴張，城市環境管理的實施也是環境部門面臨的一個重大問題。

對于城市環境管理來說，影響城市環境的因素不僅復雜多變，而且難以監測。因此，隨著智能城市理論的發展和物聯網技術的進步，單純依靠人工監測已經難以滿足城市環境控制的實際需要。在物聯網技術和智慧城市理論的幫助下，城市環境管理中的智能環保概念也得到了發展。城市管理中的智能環保主要是基于物聯網技術對城市環境進行實時監測，持續監測大氣、水體和環境，將城市噪聲和光污染納入環境部門的實時監測系統，這有效提高了環境環保工作的效率。從智能環境保護的角度出發，城市環境管理也應進行相應的探討。

一、智慧環保的概念和內涵

智慧環保主要基于傳統的城市環境管理模式。將互聯網+、大數據和云計算的概念，基于物聯網的智能軟硬件系統集成到城市環境管理中。提高城市環境監測系統的效率，改變城市污染治理模式，利用信息平臺和智能系統優化城市環境。

數字環保是智慧環保的基礎[1]。與以往的城市環境治理模式相比，環境監測設備的數字化和網絡化是智慧環保的基礎，各種環境監測傳感器可配備實時數據傳輸和報警裝置，有效實現目標區域無人環境監測。另一方面，減少了環保人員的工作壓力，大大避免了公司的非法分類和各種可能的環境超載。

治理模式和手段的智能化是智慧環保的一個重要特征。基于數字環境保護，收集和分類分布在不同城市的環境傳感器數據。利用互聯網+技術對環境數據進行綜合分析，利用云計算和大數據實現人工智能支持的環境管理，響應城市環境管理，通過計算機輔助解決各種環境問題，這樣就可以實現數字環保向智慧環保的轉變。此時，環境數據監測的具體工作不需要人工干預，環保人員的主要任務也完成了從檢查監測向監控監測的轉變。

網絡化、協調化的環境治理理念是環境保護智能化發展的關鍵。除了智能化改造和外部硬件升級，改變城市環保觀念是智慧環保的核心。將不同的環境問題有效結合起來，通過先進的硬件和智能軟件，實現責任監督管理部門與不同地區之間的信息協調和聯系，實現城市環境管理一體化。只有以協調的理念解決大部分城市的環境問題，才能從根本上啟動城市環境治理模式的改革。

二、智慧環保解決方案

智慧環保是環境治理的一個綜合概念。城市環境治理的實踐將城市環境治理帶入了一個新的歷史時期，根據不同城市的特點和功能要求，智慧環保解決方案在不同城市往往具有不同的形態和優先級，但基本上是分布式環境傳感器系統、監測報警平臺、環境報告系統等模塊，包括環控處理中心、在線交易處理平臺等。

（一）分布式環境傳感器系統

分布式環境傳感器系統是智能化環境的眼、鼻、耳和神經末梢。通過城市中廣泛使用的各種環境數據監測傳感器，系統可以利用網絡和通信線路將語音、圖像和各種專業環境監測數據實時加載到環境監測部門的服務器中，為今后的環境預警、監測和處理提供第一手信息空間[2]。與以往的人工環境監測相比，分布式環境傳感器系統具有更廣泛的地理分布和更多樣化的監測類別，監控能力不受時間和范圍的限制，能夠收到實時反饋、完整反饋和準確反饋。

（二）監控報警平臺及環境通信系統

該系統可以提前向公眾報告和分析環境傳感器傳輸的各種數據，自主識別影響城市環境質量的各種環境問題，并反饋至環境控制和處置中心。智能數據庫可以基于智能環境提供各種數據保護上限與多個關鍵詞相結合，可以獨立區分環境問題的嚴重程度和預警級別，為相關人員提出對策。

利用云計算技術，可以根據各種環境問題的表現和特點，正確選擇各種現成的方案，為決策者提供分析數據和其他決策的依據。在環境管理和控制中心的幫助下變得更加標準化和規范化[3]。智能化控制和處置不僅符合城市環境管理的特點，而且有效地防止了人工決策的偏差和失誤以及環境尋租的發生。

三、環境保護網絡交易管理平臺

該平臺是環境保護部網絡辦公機構，主要協助環保部門在線管理，尤其是各種環境審計、年檢、稅務等，平臺的建設和使用可以有效分散辦公室人流和企業壓力，優化環保審批和處罰流程，提高環保部門的工作效率，有效為環境管理者適應治理理念和關注自身工作提供參考。

由于智慧環保解決方案的模塊化特點，地方環保部門和城市環境管理過程中的責任管理者在上述四個模塊的基礎上自主適應智慧環保解決方案，完善和構建具有地方特色的智能城市環境治理體系。

四、實施智慧環保的重要性

智慧環保的應用能夠有效改進城市環境管理工作，建設智能硬件網絡系統已不再是我國城市的難題，實現智能硬件系統的應用，充分發揮其功能，改變傳統城市管理的思維和操作過程，是智慧環保的主要功能。

智慧環保的應用對改善城市管理模式、提高城市管理效率具有重要意義。構建多元化的城市治理體系，有效實施信息過濾和信息處理對緩解城市管理危機具有重要意義[4]，它的重要性主要體現在以下幾個方面：

（一）環保智能化應用可以有效解決城市化帶來的一系列環境問題

一般來說，城市發展速度與城市環境質量成反比，城市化進程越快、城市面積越大，城市環境問題越明顯，管理難度也越大。基于分布式傳感器系統和網絡信息平臺的智慧環保應用的基礎，快速擴展和延伸成本相對較低，其環境治理沒有明顯改變。這不僅解決了過去城市環境管理與新開發區之間“鞭長莫及”的問題，大大節約了勞動力成本，還加強了新城區的環境監測和執法，將漣漪式輻射的城市環境管理結構轉變為扁平式網絡結構，取代原有的多中心網絡管理節點和信息處理中心唯一的監督和環境管理部門，加快城市環境的管理速度，有效傳遞信息，提高城市管理的整體效率。

（二）智慧環保的實施促進各種城市管理體系的建立

以強有力的人工治理為基礎的城市治理時代已經結束，多元化的城市治理時代已經開始。利用信息技術和網絡技術支持城市治理，采用人性化、多元化的治理模式，已成為城市治理最重要的手段[5]。智慧環保系統采用多種智能終端和信息平臺，參考新的治理模式和政策措施，制定豐富的城市環境治理手段和策略，為環境模式的改革和創新提供了有益的參考。此外，智慧環保的應用還有效地實現了各種加工對象的綜合處理。城市環境監測系統只能影響水體中的顆粒物、氮氧化物、二氧化硫和重金屬等吸入性污染物，可以替代對空氣、水和固體廢物的綜合監測。在智能系統中全面監測噪聲和光污染，可以有效實現環境監測類別的全覆蓋。城市環境管理的重點對象由大型企業和污染區的及時分布發展到覆蓋整個區域和行業的各種社會行為體。開展環境保護，可以充分實現城市環境治理的多元化，從治理事項到治理手段再到治理對象，真正構建全面的城市環境治理體系。

（三）及時識別有效信息

將智能環保理念引入城市環境治理，實現信息的及時過濾。在我國城市中，環境管理更加復雜，具有區域廣泛、信息復雜、污染物多樣、污染源多元化的特征，這種復雜的環境治理嚴重阻礙了城市環境治理的發展。通過引入智能環保的概念，可以有效地利用云計算和大數據分析技術來保護各種信息和數據，這極大地提高了信息分析的效率和準確性。事實上，這種信息過濾模式的變化，通過智能環保的概念，將傳統的基于人為治理體系的環保模式轉變為基于人工智能的環保模式，從而促進我國城市環保的可持續發展。

（四）有效降低環境保護監測成本

在我國近年來城市化快速發展的背景下，城市環境質量問題越來越突出，管理難度越來越大，這為提高環境保護部門在城市環境監測中的效率、節約人力成本、加強環境立法的實施奠定了基礎。此外，通過在城市環境治理中引入智能環保，可以將傳統的輻射擴散環保模式轉變為分層網絡環保模式，從而提高工作效率。

五、政策建議

針對我國智能環保開發應用面臨的各種困難和問題，結合以往城市環境管理的經驗教訓，充分發揮智能技術的信息效應，將互聯協調的城市環境管理理念、物聯網等先進設備和技術相結合，云計算環境和城市治理的發展實現了飛躍。

（一）關于加強城市環境建設的思考

在城市環境治理實踐中，貫徹網絡化、協調發展的智能環保基本理念，促進區域和行業之間的溝通和互動[6]。智能環境解決方案部門和模塊旨在推動環境治理從數字環保和電子商務向真正的智能環保轉變。建立基于人民和公共服務需求的城市環境管理體系，確保和應用公民環境政策的理念。

（二）環保智能硬件系統的建設與合理開發

在投資智能環境硬件時，城市需要關注系統兼容性和性價比，重視系統的應用，必須盡最大努力避免過度投資和過度建設，使智能環保系統的建設能夠滿足城市的發展需要，把系統的完整性和協調性放在重要位置，使所有開發建設系統都能整合到城市環境管理的具體應用中，真正發揮相互協作的作用。

（三）開發和使用先進的數據處理能力

只有通過大數據和云計算對環境數據進行深入分析，引入智能決策系統的發布、使用和輔助決策，才能實現智能環保的應用如圖1所示。

圖1 智慧環保大數據平臺

智慧環保大數據與互聯網+技術的有效結合，也是實現這一目標的重要手段和程序。加強人工智能分析軟件的開發，提高監測報警平臺和環境報告系統的智能化、信息化水平，通過環控中心和在線交易處理平臺，有效發揮智能環保系統的功能。

（四）加強環境立法和執法，提高環境治理能力

在現有分布式環境傳感器系統的基礎上，可以增加環境監測無人機和車載環境監測系統，作為分布式環境傳感器系統的有機補充。另一方面，該配置可以防止外部干擾和破壞，更準確地獲取第一批環境數據[7]。其次，能幫助電廠運營商更快地了解特定區域的環境緊急情況，并實現快速移動響應。此外，智能環境信息可以將城市劃分為不同的環境法應用領域，環境執法和處置人員可根據網絡辦公模式實施在線移動模式和現場日常巡邏，實現了實時監控、網絡處理和人工執行的有機結合。

（五）在線事務處理平臺

該平臺是一個在線辦公室，為環保部門提供工作方法，所有員工都可以使用在線方法來解決環境問題，并確保工作效率和水平，如圖2所示。

圖2 在線事務處理平臺

該平臺的應用可以有效減少員工流失，減少人員工作量，提高處罰和行政審批效率。此外，在線平臺可以充分了解事務管理的信息和數據，通過對環境和處置中心的深入分析，了解城市環境問題，提供決策依據和條件。智能環保解決方案可以利用模塊化的特點，提高城市環境管理的影響力[8]。地方環保部門和管理者可以通過模塊開展各種環保活動，消除負面因素，最終形成智能化的城市環境管理體系，滿足城市發展的需要。

（六）提升城市環境管理理念

開展智能環保活動，必須在理念上高度重視智能環保活動。這就要求各級環保部門認真貫徹網絡化、協調發展的智能環保理念，通過多區域、多部門環境信息交流，加強行業與部門要之間市政管理系統的協調與溝通，為環境監測傳感器的配置和加工中心各種數據的計算打下基礎[9]。同時，完善城市環境治理理念，要求各級環保部門真正以公眾需求為動力，切實實現環境保護的智能化[10]。

從我國目前的環境活動來看，它主要控制污染排放和空氣污染。同時，在環境變化監測中，確保所使用的監測技術和設備符合要求，提高環境保護的準確性和完整性，多角度完成環境監測技術的推廣，建立互聯網和環境技術意識體系，分享真實的環境數據和信息，同時開展綠色環保活動，保護，推動綠色環保的發展。