日前，國務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》（以下簡稱《綱要》），明確提出推動大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用，在未來5至10年打造精準(zhǔn)治理、多方協(xié)作的社會治理新模式，2018年底前建成國家政府?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)一開放平臺。
為落實黨中央和國務(wù)院對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)的要求，助推環(huán)境管理轉(zhuǎn)型，近期，環(huán)境保護(hù)部行政體制與人事司主辦了大數(shù)據(jù)與環(huán)境管理轉(zhuǎn)型專題培訓(xùn)班，“高端”大數(shù)據(jù)開始“接地氣”，與生態(tài)環(huán)境保護(hù)接軌，助力“互聯(lián)網(wǎng)+”時代環(huán)境保護(hù)新形態(tài)。
環(huán)境監(jiān)測：模型化、精細(xì)化、準(zhǔn)確化
近年來，互聯(lián)網(wǎng)為解決環(huán)境問題創(chuàng)造了前提條件?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”提出至今，絲毫沒有變?nèi)醯内厔?，而是更加實際地在各個行業(yè)引發(fā)變革。新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念帶來了全新的數(shù)據(jù)化驅(qū)動模式，在環(huán)境領(lǐng)域，環(huán)境大數(shù)據(jù)的概念油然而生，“互聯(lián)網(wǎng)+”的春風(fēng)也將吹來環(huán)保領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)時代。
過去，空氣質(zhì)量狀況的來源只能依靠各地空氣站點(diǎn)，各站點(diǎn)間缺乏互聯(lián)互通，一旦某地缺乏足夠的空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)，空氣質(zhì)量的具體數(shù)值就無法獲得。地面空氣質(zhì)量監(jiān)測站的位置又是按照行政區(qū)域劃分設(shè)置的，往往數(shù)量有限。拿北京市為例，六環(huán)以內(nèi)共有35個空氣質(zhì)量站點(diǎn)，但仍無法反映整個北京市的空氣質(zhì)量狀況，因而空氣質(zhì)量預(yù)測也總是難盡人意。
如今，針對這一難題，環(huán)境保護(hù)部信息中心與微軟（中國）有限公司合作開發(fā)了城市局地大氣主要污染物時空分布大數(shù)據(jù)模型———U-Air。這一模型是如何運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行工作的呢？環(huán)境保護(hù)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(shù)據(jù)來實現(xiàn)，第一類是地面監(jiān)測站的空氣質(zhì)量監(jiān)測實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，第二類是空氣質(zhì)量相關(guān)性數(shù)據(jù)，包括交通流、道路結(jié)構(gòu)、興趣點(diǎn)分布、氣象條件和人們流動規(guī)律等大數(shù)據(jù)，用基于機(jī)器認(rèn)知的算法就能建立一個數(shù)據(jù)模型?！蓖ㄟ^U-Air記錄的數(shù)據(jù)建立的模型，可以分析和預(yù)測城市細(xì)粒度1km×1km范圍的空氣質(zhì)量，這對監(jiān)測的精度是一個質(zhì)的飛躍。
伴隨著監(jiān)測精度的提高，預(yù)測的準(zhǔn)確度也大大提升。在這一模型中，用戶可以查看任意點(diǎn)位之前6小時的空氣質(zhì)量狀況，并預(yù)測未來6-24小時的趨勢?！澳壳埃琔-Air已在61個城市進(jìn)行驗證，平均準(zhǔn)確度比傳統(tǒng)方法高出7個百分點(diǎn)。北京的準(zhǔn)確度可以達(dá)到75%，廣州和深圳可以達(dá)到80%?！毙旄淮赫f。實時監(jiān)測每一寸土地，破解了以往監(jiān)測站點(diǎn)易受附近環(huán)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(zhǔn)確度的攀升，也提高了不同區(qū)域受眾對監(jiān)測結(jié)果的信任度。
“未來，U-Air將可以提前預(yù)測1-5小時的空氣質(zhì)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(yīng)該關(guān)窗戶、什么時候應(yīng)該戴口罩?！焙献鞣轿④洠ㄖ袊┯邢薰举Y深架構(gòu)師羅彤認(rèn)為，更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，能帶來更大的實用性。而所有這些計算只需花費(fèi)幾秒鐘，大大節(jié)省了以往監(jiān)測中消耗的人力、物力、財力。
通過大數(shù)據(jù)分析最重要的應(yīng)用領(lǐng)域———預(yù)測性分析能力，U-Air從大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)中挖掘出規(guī)律，建立起科學(xué)的事件模型；工作中只要將新的數(shù)據(jù)帶入模型，就可以預(yù)測事件的未來走向，這對以往的監(jiān)控和預(yù)測邏輯來說，是一個全新的顛覆。
全國政協(xié)委員、環(huán)境保護(hù)部副部長吳曉青在2015年全國環(huán)境監(jiān)測工作現(xiàn)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(jiān)測點(diǎn)位完成了第三階段空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測能力建設(shè)，提前一年完成空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測，實現(xiàn)全國范圍內(nèi) 的全覆蓋，建成了發(fā)展中國家最大的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)。自2015年1月1日起，全國338個地級及以上城市1436個監(jiān)測點(diǎn)位全部具備新標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測能力并實時發(fā)布6項指標(biāo)監(jiān)測數(shù)據(jù)和AQI值，初步建成了空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)報預(yù)警體系，京津冀、長三角、珠三角區(qū)域空氣重污染監(jiān)測預(yù)警體系完成建設(shè)，實現(xiàn)了空氣質(zhì)量預(yù)報業(yè)務(wù)化并及時發(fā)布預(yù)警信息。
企業(yè)監(jiān)管：可視化、全程化、遠(yuǎn)程化
大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)……當(dāng)這些新技術(shù)運(yùn)用于企業(yè)的監(jiān)管，會與環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生什么樣的化學(xué)反應(yīng)呢？蘇州市姑蘇區(qū)的“油煙+噪聲+揚(yáng)塵”云平臺監(jiān)管給我們帶來了啟示。姑蘇區(qū)位于蘇州市老城區(qū)，三產(chǎn)服務(wù)業(yè)是主力軍，與工業(yè)企業(yè)一般不會立馬搬遷或者關(guān)閉不同的是，餐飲企業(yè)開業(yè)和倒閉相對頻繁，每天的運(yùn)作也更為細(xì)微、繁雜、瞬時，傳統(tǒng)的監(jiān)管模式——線下備案、污染監(jiān)管已經(jīng)無法解決這一難點(diǎn)了。當(dāng)?shù)丨h(huán)保局為此開發(fā)了一套3G云平臺環(huán)境管理系統(tǒng)，專門為監(jiān)管那些小細(xì)雜的污染源提供了“千里眼”、“順風(fēng)耳”。
“以油煙監(jiān)控系統(tǒng)為例，在一家企業(yè)食堂的油煙管道上裝上兩個探頭，一個在油煙入口監(jiān)測凈化前的數(shù)值，一個在油煙出口監(jiān)測凈化后的數(shù)值，它們都直接連接環(huán)保部門的在線監(jiān)管系統(tǒng)，系統(tǒng)將收集的數(shù)據(jù)對比分析，直觀地判斷出企業(yè)排放是否達(dá)標(biāo)?！惫锰K區(qū)環(huán)保局防污處工作人員張同祺介紹到。點(diǎn)開云平臺地圖，密密麻麻、紅綠灰不同的點(diǎn)位都代表了一個企業(yè)，點(diǎn)擊關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)值，還可以看到一天油煙濃度變化的統(tǒng)計曲線圖。不同的顏色代表了不同的狀態(tài)，綠色的表示已經(jīng)開始營業(yè)并且油煙在線監(jiān)控設(shè)施也在正常使用，灰色的表示還沒有營業(yè)，紅色的代表油煙排放濃度已經(jīng)超過國家要求的2mg/m3或油煙管道需要進(jìn)行清洗。如果一家企業(yè)“掉電”5天，就可基本判定它已經(jīng)關(guān)閉營業(yè)了。
通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實現(xiàn)污染源企業(yè)的精準(zhǔn)鎖定，有效管理污染源企業(yè)。在污染源的生命周期過程中，每個節(jié)點(diǎn)所需要的每一類數(shù)據(jù)，都可以進(jìn)行搜集分析，形成基于污染源管理的數(shù)據(jù)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(diǎn)，進(jìn)行“點(diǎn)對點(diǎn)”的數(shù)據(jù)化、圖像化展現(xiàn)，使得環(huán)保部門的管理者可以更直觀地面對污染源企業(yè)。
另一大優(yōu)勢是對企業(yè)污染的全程化與遠(yuǎn)程化監(jiān)管。全程化在于實時，從企業(yè)誕生開始，只要安裝了相應(yīng)系統(tǒng)，就可實現(xiàn)在線監(jiān)測；遠(yuǎn)程化在于無需到場，管理者也能對企業(yè)污染了如指掌。“在線監(jiān)管比手工監(jiān)測花費(fèi)的時間和成本更少，得到的監(jiān)管品質(zhì)卻更優(yōu)秀。”廣東長天思源環(huán)?？萍脊煞萦邢薰矩?fù)責(zé)人曾昭健表示，這種實時全程、在線遠(yuǎn)程的監(jiān)管模式，正抓準(zhǔn)了大數(shù)據(jù)針對企業(yè)污染監(jiān)管的“痛點(diǎn)”，能夠倒逼企業(yè)主動環(huán)境守法?！捌髽I(yè)及早知道自己的污染排放情況，就能及時進(jìn)行把控。”曾昭健說。利用污染源監(jiān)控大數(shù)據(jù)，打造可視化、全程化、遠(yuǎn)程化平臺，政府部門就能及時掌握企業(yè)的運(yùn)行情況，公眾輿論也能借助互聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)排污形成巨大壓力，督促其有效治污，這些都是借助“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)的春風(fēng)得以實現(xiàn)的。
環(huán)保部衛(wèi)星中心主任王橋建議國家啟動“環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)工程”，以從根本上提升環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析的能力和水平。在他看來，利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、多元統(tǒng)計分析等技術(shù)，開發(fā)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析工具與多維可視化表達(dá)工具，可以構(gòu)建一體化環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺，實現(xiàn)從監(jiān)測信息到監(jiān)測服務(wù)的跨越。
數(shù)據(jù)信息：開放化、眾包化、集約化
隨著信息技術(shù)日益完善普及，特別是新《環(huán)保法》的實施將為有力打擊環(huán)境違法行為提供重要法律支撐，“線上數(shù)據(jù)+線下執(zhí)法”的模式配合大有可為。在推動環(huán)境改善驅(qū)動因素由單一政府向全社會延伸過程中，環(huán)境相關(guān)信息及數(shù)據(jù)的價值將得到顯現(xiàn)。
公開的信息、開放的平臺，催生了數(shù)據(jù)來源的眾籌眾包。在環(huán)保部主辦的大數(shù)據(jù)與環(huán)境管理轉(zhuǎn)型專題培訓(xùn)班上，《大數(shù)據(jù)》與《數(shù)據(jù)之巔》的作者、著名信息管理專家徐子沛認(rèn)為，未來政府將轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖訂螁T”的角色，更多地借助市場和公眾的力量參與環(huán)境保護(hù)，開展環(huán)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(yīng)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(jù)公眾的舉報進(jìn)行處理。原來僅靠環(huán)保部門完成的事情，現(xiàn)在可以由社會一起分擔(dān)，既節(jié)約了財力物力人力，也調(diào)動了社會參與積極性。共同挖掘數(shù)據(jù)的模式，實現(xiàn)了環(huán)境數(shù)據(jù)采集的眾籌眾包。
海量環(huán)境數(shù)據(jù)的開放眾包還只是第一步，未來各部門環(huán)保信息開放融合會更主動，信息孤島將會消失，形成環(huán)保行業(yè)大數(shù)據(jù)。對于技術(shù)力量薄弱的部門，集約化將為各單位提供統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)從無到有的跨越，這對環(huán)保管理中各部門各處室間的協(xié)同工作來說，是一種深入骨髓的革新。今年的世界環(huán)境日，是廣西環(huán)保APP的誕生日。一款小小軟件是如何利用大數(shù)據(jù)改善管理部門工作的呢？廣西環(huán)境信息中心主任黎一盈用一個生動的例子展示了它的運(yùn)行情況。隨手點(diǎn)開南京市青秀區(qū)的一家糖廠，企業(yè)法人、聯(lián)系手機(jī)、企業(yè)目前生產(chǎn)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(xì)的監(jiān)測數(shù)據(jù)?！耙郧拔覀兘拥饺罕娕e報，需要去環(huán)評處了解污染源的環(huán)評情況，去監(jiān)測處掌握企業(yè)污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)等?，F(xiàn)在只要打開廣西環(huán)保APP，就可以查詢到其他處室掌握的所有情況，執(zhí)法需要的相關(guān)數(shù)據(jù)一目了然，大大提升了我們處置違法舉報的效率?！睆V西環(huán)境監(jiān)察總隊工作人員說。
正如《綱要》所指出，要加快政府?dāng)?shù)據(jù)開放共享，2018年底前建成國家政府?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)一開放平臺，其中就提到了在環(huán)境領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)公共數(shù)據(jù)資源合理適度向社會開放。
環(huán)境保護(hù)部信息中心主任程春明表示，要實現(xiàn)信息化對環(huán)保業(yè)務(wù)的支撐，真正使信息化成為環(huán)保工作的第一助力與基礎(chǔ)保障，不能僅僅依靠信息技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用維護(hù)，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(huán)保人之智慧，用數(shù)字管理環(huán)保、用數(shù)據(jù)支撐環(huán)保，使得環(huán)保決策有支撐、環(huán)境執(zhí)法有依據(jù)，打造“數(shù)字環(huán)保”，推進(jìn)環(huán)保工作依法行政。
在謀劃“十三五”監(jiān)測事業(yè)發(fā)展思路方面，吳曉青在2015年全國環(huán)境監(jiān)測工作現(xiàn)場會上指出，“十三五”規(guī)劃要根據(jù)大氣、水、土壤三大行動計劃實施的需求，整合優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，不斷強(qiáng)化污染源監(jiān)測、環(huán)境應(yīng)急與預(yù)警監(jiān)測，持續(xù)推進(jìn)環(huán)境遙感與地面生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，不斷加強(qiáng)監(jiān)測質(zhì)量管理與信息公開。
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