城市环境治理迈入“智慧环保时代”

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智慧环保体系与城市环境治理的结合能实时高效地监测城市污染源、生态管理等多领域环境问题，并对可能出现的环境问题做出应急反应及决策。

随着对环境保护工作重视度的提高，环境保护任务也越来越艰巨，标准也越来越高。当前，环境保护正向着信息化蓬勃发展，如何处理海量化、无序化的信息已经成为环保任务面临的挑战之一。

数字环保主要通过虚拟现实技术、3S技术、云计算技术和海量存储技术等对环保信息进行处理、分析和整合，确保有序高效地完成环保业务工作。虚拟现实（virtualreality，VR）技术主要是通过已有的大量数据建立虚拟世界，环保工作者可以通过这一虚拟世界更透彻地认知污染源监测、生态规划、环境管理等工作，为预测未来环境发展趋势、环境演替规律提供科学依据。3S技术是地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS)和遥感（RS)技术的总称。RS技术主要用于环境信息获取，它能通过卫星或飞机以电磁波的形式收集环境信息，并识别地物。GIS依托计算机软件和硬件，对获取的环境空间信息进行综合处理和分析。GIS的空间信息处理和分析能力较强，通过GIS获得的环境制图能有效反映各环境要素间的拓扑关系，并为污染源监测、环境实时信息获取及处理分析提供基础知识。GPS具有全天候、实时性、快速性、准确性等特点，通过对各种对象的准确定位，使其在测绘、环境、矿产等领域广泛应用。RS、GPS和GIS三者之间并不是相互独立的，通过3S技术集成，能够构成更为完整的监测系统。

IBM于2008年11月首次提出了智慧地球的概念。2009年，美国奥巴马政府对智慧地球的思路给予了充分的肯定和支持。同年8月，IBM发布了《智慧地球赢在中国》计划书，正式拉开了中国智慧地球发展战略的序幕。

智慧地球的主要任务是把新一代的IT技术充分应用到生活的方方面面，通过传感器将各种生活设备连接起来形成物联网，再利用超级计算机和云计算等将物联网联合起来，实现网络地球建设和人类社会系统的整合。智慧地球的核心和基础是物联网。为了满足智慧城市建设过程中海量环保数据的分析、整合和处理的要求，智慧环保的理念应运而生。物联网技术在数字环保上的应用形成了智慧环保体系。将装备和多种感应传感器应用到环境中以获取多种环境信息，并利用云计算、数据挖掘等处理环境信息，通过环境保护事业与环境物联网技术的结合，最终提出更智慧的决策和管理方式。这就是智慧环保的概念。智慧环保以绿色环保理念为基础，以物联网作为核心技术。物联网技术为智慧环保架构提供的数据量、集成度、可访问性和及时性能改变之前单一的以采样-测定-数据分析为基础的环境治理。例如，国外的许多学者已将人工智能、大数据分析、机器学习、3D物体识别算法和遗传学习等创新技术应用于生态过程的研究和管理，而这些技术的创新发展极大地提高了非生物条件下生物及微生物群落时空变化的评估能力。

除了生态管理研究，更多的学者将智慧环保体系的应用放在了地理安全和灾害管理。Resch等开发了一种保护分布式地理服务基础设施的轻量级AAA方法以解决分布式地理基础设施信息获取和处理的安全问题。Goodchild等综述了地理灾害发生前后的地理空间数据获取及分析，通过自愿地理信息这一特殊的地理空间和工具，研究地理灾害过程中潜在信息和事后调查信息。但是，智慧环保体系在环境保护、减轻污染、环境退化等环境治理方面的应用仍存在不足。

目前人们对生态系统的需求逐渐从简单的物质必需品转变为享受优雅生活的精神需求，这一转变促使传统的环境治理模式向智慧环保系统进行转变。如何利用大幅度发展的信息技术实现人们的生态环境需求是当前面临的重要难题。而这一难题催生了智慧环保系统的产生及应用。

客观来说，由于我国物联网技术的兴起时间相对较短，“智慧环保”整体还处于初级发展水平，在短时间内难以和发达国家相媲美。但是，我国各地方政府的环保部门积极践行国家提出的可持续发展理念，虚心学习发达国家“智慧环保”的先进经验，在生态保护和污染防治方面积极探索并取得了显著的成效。比如说，成都和无锡等诸多城市都然后推广了环保物联网技术，部署构建了一系列的生态环保示范工程，在环境监测预警关键技术研究方面取得了喜人成果，基本实现了“智慧环保”物联网应用体系框架的构建。与此同时，在环境保护工作的细节方面，以地表水监测、水质监测以及不良天气现象监测为代表的环境监测网已经初见雏形，环保物联网得到进一步发展，在未来几年内将会继续取得显著成就。

除此以外，当前阶段，各地方政府的环保部门已经将环境信息化建设作为践行可持续发展战略理念的一项重要规划部署，集中精力组织科研学者和环保工作人员打造针对重点污染源治理问题的环境信息专网系统，并实现跨区域的数据交换和共享，开发支撑环保业务的环境统计管理系统、环境综合分析系统以及节能减排数据管理系统，在“智慧环保”物联网的建设方面已经具有了初步的话语权。但“智慧环保”物联网全覆盖，还具有较大的上升空间。比如说，受到经验和技术的限制，城市智慧化环境自动监测站点的数量较少，对于环境数据信息的获取不够精准，无法实现对理论成果的价值充分转化。再者，“智慧环保”在我国生态治理领域毕竟处于起步阶段，部分环保部门存在人员素质层次不齐、信息应用能力不足等问题，技术水平和创新能力亟待发展，环保管理和环保决策工作短板亟待补齐。

目前，智慧环保在城市治理上的应用尚属探索阶段。由于智慧环保的城市治理的建设经验、模式等方面存在的不足，需要将智慧环保体系由以人工监测管理为主的环保模式转变为以物联网为主的智慧模式，通过物联网自动实时监测，加强环境管控，提高城市环境质量，减少环境能源和资源的浪费，提高整体环境能效。智慧环保的建设经验、模式和不足之处能够为智慧环保城市治理的推进提供良好的范例和可行的路径，为将来全面推进智慧环保系统建设打下坚实的社会和技术基础。

城市环境治理是整个城市建设的重要模块，智慧环境治理作为智慧城市建设的尝试和创新，其应用和实现效果对未来智慧城市发展方向和治理水平具有直接影响，对城市治理具有重要的指导意义和现实意义。环境质量与污染源监测、危险废弃物移动管理、环境应急管理与区域环境监控管理是目前应用智慧环保系统最多的几个应用场景。

客观来说，环境质量监测和污染源监测是当前时期环境保护部门的重点工作方向，是环境监测工作的核心构成。通过“智慧环保”的推进，环保部门人员可以依据国家的污染物排放标准监测污染源及污染程度等级，从而加速减排目标实现。与此同时，通过物联网基本可以实现对大气、水体、辐射、噪声环境质量和辐射环境的分级监测，提升环境监测工作的效率水平。

危险废弃物是威胁环境质量的最主要源泉，其主要包括具备毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性和传染性的物品，具有较为严格的国家认定标准，关系到生态环境和人类健康，在环境监测工作中至关重要。通过“智慧环保”体系的构建，RFID技术、GPS技术、GIS技术、视频监控技术等先进技术的渗透将会大幅度提升危险废弃物管理有效性。除此以外，在“智慧环保”物联网的大框架下，环保部门将会为废弃物的周转箱及运输车统一安装标志电子标签、装RFID识读器、GPS车辆跟踪系统、视频监控系统等，实现对废弃物移动情况的动态追踪，便于及时获取废弃物的分布情况及整体数量。

环境应急管理一直是当前阶段环境保护工作的难点内容，和正常意义上的环境污染事故不同，突发环境污染事故的不确定性涉及时间、地点、形式等多个层次，基本没有规律可循，且一旦发生将会为周边环境带来爆发式的恶劣影响。由此，也就要求相关环境保护部门在环境信息提取能力和应急管理举措方面创新升级，既要做好环境污染问题的防控工作，同时也要确保在出现突发环境污染事故时能够做出有效的应急处理。在“智慧环保”理念下，对于该问题的解决主要通过突发环境事故应急系统的开发来实现，该系统以物联网技术为支撑，同时利用了包括传感器、RFID、现代计算机网络、卫星通讯技术等新兴技术，既具备丰富的数据库和方法库资源，同时也具备数据分析模型系统和地理信息系统等手段，对于突发环境事故的感知和防控能力大幅度提升，能够有效协助相关工作人员收集突发事故数据并作出应急决策，提升协调和管理控制效率。

整体来说，“智慧环保”物联网为城市环保工作的展开带来了翻天覆地的变化，随着网络技术的逐渐优化升级，通过“智慧环保”物联网将有望实现对区域环境的系统化监控管理。这样一来，环保部门人员就可以相对轻松的获取城市污染物浓度指标、农村土壤植被覆盖率、土壤污染情况、饮用水源监管情况等数据，并在**时间做出相应的控制管理。

“智慧环保”物联网的建立是我国当前阶段环境保护工作转型升级的必然趋势。因此，环保部门工作人员尽快努力适应由“数字环保”向“智慧环保”的过渡，加速“智慧环保”政策标准的完善以及系统的健全，聚焦环境应急管理、危险废弃物移动管理以及区域环境监控管理等具体工作，提升我国环境保护和生态治理水平。

绿创碳和协助地方政府与园区，围绕如下几个方面开展工作：

一、系统性宣贯应对气候变化领域政策；

二、积极落实能耗双控制度，提出控煤工作路径及方法，协助完成压煤目标，合理降低能耗总量和强度，减少碳排放；

三、协助制定“碳达峰及碳中和”实施路径及行动方案，提升碳减排和碳资产管理能力；

四、组织开展城市、工业园区、机构、企业、产品、等“碳中和”咨询、核查、认定服务；

五、在碳交易过程中，为买卖双方提供咨询服务，确保交易过程中的有效合规；

六、推进低碳领域的标准化建设，制定、发布相关标准；

七、碳减排人才培训服务；

发起双碳专委员会，并倡议内容包括：

一、树立“零碳”导向的新型生活理念。强化绿色低碳与节能环保意识，形成争做“零碳先锋”的良好社会氛围，以进一步推动降低能耗、提高能源使用效率和优先使用清洁能源。

二、研究“零碳”导向的产业新业态。发起“零碳园区”相关课题研究，开展经验借鉴、学术交流和示范应用，以促进形成符合我国国情的以“零碳”为导向的产业发展模式。

三、鼓励“零碳”导向的技术创新。积极推动绿色、低碳、环保、新能源等技术创新，为新技术发展提供资源支持，为新技术的推广应用开拓空间，以促进新技术进步与成本下降。

四、推动“零碳”导向的项目落地。前瞻2030年和2060年的国际碳减排大趋势，以“零碳能源”、“零碳交通”、“零碳建筑”为主要内容，在全国推动落地30个零碳科技园，打造100个零碳工业园、1000家零碳工厂、1000座零碳校园、1000家零碳医院及1000个零碳社区，助力加快推进绿色“新基建”进度。

五、促进“零碳”导向的绿色投融资。以“零碳中国，绿色投资”为主题，发起“零碳”绿色产业基金。鼓励社会民间资本积极参与“零碳能源”、“零碳交通”、“零碳建筑”等“零碳”示范项目的投资，并带动更多来源绿色的国内外资金投入。

六、开展“零碳”导向的国际合作。计划每年举办“零碳创新”系列活动，着力打造“科技创新与绿色投资大会”、“新基建 绿色投资大会”、“国际清洁能源投融资大会”等品牌国际会议，为国内外企业和机构搭建权威国际合作平台，积极引入国际先进理念、技术和资金渠道，加强相关产业与国外的技术交流与项目合作，全方位助力我国向“零碳”经济转型发展，为2060年全球实现净零碳排放目标做出积极贡献。