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大數據助力環保新形態
2015-11-18 15:44:31   來源:上街在線-上街日報綜合   評論:0 點擊:

  日前,國務院印發《促進大數據發展行動綱要》(以下簡稱《綱要》),明確提出推動大數據發展和應用,在未來5至10年打造精準治理、多方協作的社會治理新模式,2018年底前建成國家政府數據統一開放平臺。

  為落實黨中央和國務院對生態環境監測大數據的要求,助推環境管理轉型,近期,環境保護部行政體制與人事司主辦了大數據與環境管理轉型專題培訓班,“高端”大數據開始“接地氣”,與生態環境保護接軌,助力“互聯網+”時代環境保護新形態。

  環境監測:模型化、精細化、準確化

  近年來,互聯網為解決環境問題創造了前提條件。“互聯網+”提出至今,絲毫沒有變弱的趨勢,而是更加實際地在各個行業引發變革。新的經濟發展理念帶來了全新的數據化驅動模式,在環境領域,環境大數據的概念油然而生,“互聯網+”的春風也將吹來環保領域的大數據時代。

  過去,空氣質量狀況的來源只能依靠各地空氣站點,各站點間缺乏互聯互通,一旦某地缺乏足夠的空氣質量監測點,空氣質量的具體數值就無法獲得。地面空氣質量監測站的位置又是按照行政區域劃分設置的,往往數量有限。拿北京市為例,六環以內共有35個空氣質量站點,但仍無法反映整個北京市的空氣質量狀況,因而空氣質量預測也總是難盡人意。

  如今,針對這一難題,環境保護部信息中心與微軟(中國)有限公司合作開發了城市局地大氣主要污染物時空分布大數據模型———U-Air。這一模型是如何運用大數據進行工作的呢?環境保護部信息中心副主任徐富春介紹說:“該模型主要通過融合兩類數據來實現,第一類是地面監測站的空氣質量監測實時數據和歷史數據,第二類是空氣質量相關性數據,包括交通流、道路結構、興趣點分布、氣象條件和人們流動規律等大數據,用基于機器認知的算法就能建立一個數據模型。”通過U-Air記錄的數據建立的模型,可以分析和預測城市細粒度1km×1km范圍的空氣質量,這對監測的精度是一個質的飛躍。

  伴隨著監測精度的提高,預測的準確度也大大提升。在這一模型中,用戶可以查看任意點位之前6小時的空氣質量狀況,并預測未來6-24小時的趨勢。“目前,U-Air已在61個城市進行驗證,平均準確度比傳統方法高出7個百分點。北京的準確度可以達到75%,廣州和深圳可以達到80%。”徐富春說。實時監測每一寸土地,破解了以往監測站點易受附近環境影響、沒有污染源排放清單和排放邊界不太清楚的難題;準確度的攀升,也提高了不同區域受眾對監測結果的信任度。

  “未來,U-Air將可以提前預測1-5小時的空氣質量,以幫助人們更好地計劃自己的生活,比如什么時候去哪里慢跑,什么時候應該關窗戶、什么時候應該戴口罩。”合作方微軟(中國)有限公司資深架構師羅彤認為,更準確的數據,能帶來更大的實用性。而所有這些計算只需花費幾秒鐘,大大節省了以往監測中消耗的人力、物力、財力。

  通過大數據分析最重要的應用領域———預測性分析能力,U-Air從大量復雜的數據中挖掘出規律,建立起科學的事件模型;工作中只要將新的數據帶入模型,就可以預測事件的未來走向,這對以往的監控和預測邏輯來說,是一個全新的顛覆。

  全國政協委員、環境保護部副部長吳曉青在2015年全國環境監測工作現場會上表示,2014年,中央和地方共投資4.36億元,在177個城市、552個國控監測點位完成了第三階段空氣質量新標準監測能力建設,提前一年完成空氣質量新標準監測,實現全國范圍內

  的全覆蓋,建成了發展中國家最大的空氣質量監測網。自2015年1月1日起,全國338個地級及以上城市1436個監測點位全部具備新標準監測能力并實時發布6項指標監測數據和AQI值,初步建成了空氣質量監測預報預警體系,京津冀、長三角、珠三角區域

  空氣重污染監測預警體系

  完成建設,實現了空氣質量預報業務化并及時發布預警信息。

  企業監管:可視化、全程化、遠程化

  大數據、云計算、互聯網、物聯網……當這些新技術運用于企業的監管,會與環境保護產生什么樣的化學反應呢?蘇州市姑蘇區的“油煙+噪聲+揚塵”云平臺監管給我們帶來了啟示。姑蘇區位于蘇州市老城區,三產服務業是主力軍,與工業企業一般不會立馬搬遷或者關閉不同的是,餐飲企業開業和倒閉相對頻繁,每天的運作也更為細微、繁雜、瞬時,傳統的監管模式——線下備案、污染監管已經無法解決這一難點了。當地環保局為此開發了一套3G云平臺環境管理系統,專門為監管那些小細雜的污染源提供了“千里眼”、“順風耳”。

  “以油煙監控系統為例,在一家企業食堂的油煙管道上裝上兩個探頭,一個在油煙入口監測凈化前的數值,一個在油煙出口監測凈化后的數值,它們都直接連接環保部門的在線監管系統,系統將收集的數據對比分析,直觀地判斷出企業排放是否達標。”姑蘇區環保局防污處工作人員張同祺介紹到。點開云平臺地圖,密密麻麻、紅綠灰不同的點位都代表了一個企業,點擊關鍵點數值,還可以看到一天油煙濃度變化的統計曲線圖。不同的顏色代表了不同的狀態,綠色的表示已經開始營業并且油煙在線監控設施也在正常使用,灰色的表示還沒有營業,紅色的代表油煙排放濃度已經超過國家要求的2mg/m3或油煙管道需要進行清洗。如果一家企業“掉電”5天,就可基本判定它已經關閉營業了。

  通過大數據技術,可以實現污染源企業的精準鎖定,有效管理污染源企業。在污染源的生命周期過程中,每個節點所需要的每一類數據,都可以進行搜集分析,形成基于污染源管理的數據資源分布可視圖。這就如同“電子地圖”一般,將原先只是虛擬存在的各種點,進行“點對點”的數據化、圖像化展現,使得環保部門的管理者可以更直觀地面對污染源企業。

  另一大優勢是對企業污染的全程化與遠程化監管。全程化在于實時,從企業誕生開始,只要安裝了相應系統,就可實現在線監測;遠程化在于無需到場,管理者也能對企業污染了如指掌。“在線監管比手工監測花費的時間和成本更少,得到的監管品質卻更優秀。”廣東長天思源環保科技股份有限公司負責人曾昭健表示,這種實時全程、在線遠程的監管模式,正抓準了大數據針對企業污染監管的“痛點”,能夠倒逼企業主動環境守法。“企業及早知道自己的污染排放情況,就能及時進行把控。”曾昭健說。利用污染源監控大數據,打造可視化、全程化、遠程化平臺,政府部門就能及時掌握企業的運行情況,公眾輿論也能借助互聯網對企業排污形成巨大壓力,督促其有效治污,這些都是借助“互聯網+”和大數據的春風得以實現的。

  環保部衛星中心主任王橋建議國家啟動“環境監測大數據工程”,以從根本上提升環境質量監測數據綜合分析的能力和水平。在他看來,利用云計算、數據挖掘、多元統計分析等技術,開發環境質量監測數據綜合分析工具與多維可視化表達工具,可以構建一體化環境監測大數據云服務平臺,實現從監測信息到監測服務的跨越。

  數據信息:開放化、眾包化、集約化

  隨著信息技術日益完善普及,特別是新《環保法》的實施將為有力打擊環境違法行為提供重要法律支撐,“線上數據+線下執法”的模式配合大有可為。在推動環境改善驅動因素由單一政府向全社會延伸過程中,環境相關信息及數據的價值將得到顯現。

  公開的信息、開放的平臺,催生了數據來源的眾籌眾包。在環保部主辦的大數據與環境管理轉型專題培訓班上,《大數據》與《數據之巔》的作者、著名信息管理專家徐子沛認為,未來政府將轉變為“接單員”的角色,更多地借助市場和公眾的力量參與環境保護,開展環境管理工作。目前,這一全新理念已在貴州落地生根。貴州市民應用隨手拍對污染信息拍照后直接上傳到政府部門,政府則根據公眾的舉報進行處理。原來僅靠環保部門完成的事情,現在可以由社會一起分擔,既節約了財力物力人力,也調動了社會參與積

  極性。共同挖掘數據的模式,實現了環境數據采集的眾籌眾包。

  海量環境數據的開放眾包還只是第一步,未來各部門環保信息開放融合會更主動,信息孤島將會消失,形成環保行業大數據。對于技術力量薄弱的部門,集約化將為各單位提供統一的技術標準,實現互聯互通,實現從無到有的跨越,這對環保管理中各部門各處室間的協同

  工作來說,是一種深入骨髓的革新。今年的世界環境日,是廣西環保APP的誕生日。一款小小軟件是如何利用大數據改善管理部門工作的呢?廣西環境信息中心主任黎一盈用一個生動的例子展示了它的運行情況。隨手點開南京市青秀區的一家糖廠,企業法人、聯系手機、企業目前生產情況等基本信息一目了然,下拉屏幕,則可以看到氨氮、COD、pH值等詳細的監測數據。“以前我們接到群眾舉報,需要去環評處了解污染源的環評情況,去監測處掌握企業污染源監測數據等。現在只要打開廣西環保APP,就可以查詢到其他處室掌握的所有情況,執法需要的相關數據一目了然,大大提升了我們處置違法舉報的效率。”廣西環境監察總隊工作人員說。

  正如《綱要》所指出,要加快政府數據開放共享,2018年底前建成國家政府數據統一開放平臺,其中就提到了在環境領域實現公共數據資源合理適度向社會開放。

  環境保護部信息中心主任程春明表示,要實現信息化對環保業務的支撐,真正使信息化成為環保工作的第一助力與基礎保障,不能僅僅依靠信息技術、基礎設施、應用維護,更要依靠各方力量的整合、合作,依靠信息的開放、共享、集成,汲取所有環保人之智慧,用數字管理環保、用數據支撐環保,使得環保決策有支撐、環境執法有依據,打造“數字環保”,推進環保工作依法行政。

  在謀劃“十三五”監測事業發展思路方面,吳曉青在2015年全國環境監測工作現場會上指出,“十三五”規劃要根據大氣、水、土壤三大行動計劃實施的需求,整合優化環境監測網絡,不斷強化污染源監測、環境應急與預警監測,持續推進環境遙感與地面生態環境監測,不斷加強監測質量管理與信息公開。

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