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生態環保產業作為支撐生態文明建設和高質量發展的關鍵力量，正面臨著轉型升級的迫切需求。環保新質生產力，正成為推動產業向前發展的核心力量。本欄目將聚焦生態環保產業的新技術、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創新成果，及時發布環境技術進步獎項，全面介紹行業內的實用技術裝備和示范工程，引導行業持續創新，加快數字、智慧、科技的融合賦能，為經濟社會全面綠色轉型貢獻力量。
生態環境保護實用技術
2023-J-44
申報單位
北京英視睿達科技股份有限公司
推薦單位
中國環境保護產業協會社會化環境監測與運營服務專業委員會
一、技術簡介
適用范圍
可服務于生態環境、大數據管理中心或信息中心等部門，打造集監測分析、預測預警、調度指揮、輔助決策于一體的數字化、智能化的生態環保系統，適用于全域、全要素、全方位、多層次覆蓋的生態環境智慧監管體系建設。
技術原理
基于地球大數據的生態環境IOC監管平臺是利用人工智能、大數據、云計算、物聯網和地理信息等技術，為生態環境監管提供支撐的智能決策系統。其技術原理主要包括以下幾個方面：
1.補全感知體系：利用傳感器、監測設備和衛星遙感等技術，采集各種生態環境數據，建立天空人地三維立體感知體系。
2.融合多源數據：匯聚多源數據，消除數據“孤島”。通過大數據分析、機器學習、深度學習等技術，對采集的生態環境數據進行治理和深度挖掘，提取數據中的關鍵特征和規律。
3.優化業務體系：基于分析挖掘的信息和規律，通過人工智能、深度學習等技術，及時發現環境問題，定位污染源頭，精準分析污染成因，從技術層面上明晰各地區、各相關部門責任，實現由過去依靠生態環境職能部門單打獨斗模式向聯防聯控、協同治理模式轉變。
4.打造綜合指揮調度中心：將數據和分析結果直觀呈現，提供交互和可視化的用戶界面，方便用戶進行數據查詢、分析和決策，構建了智能感知、分析預警、精準溯源、實景指揮、科學決策的“一圖管全域”模式，提升區域分析決策和協同指揮的能力。
工藝路線
基于地球大數據的生態環境IOC監管平臺建設結合全方位的監管體系的業務需求，利用大數據、物聯網、人工智能等信息化手段，在原有生態環境監測的基礎上，構建全方位的智慧生態感知監測網絡，建設生態環境數據資源中心，優化智慧生態業務應用，基本形成精細監控、智能監管、科學決策的生態環境監管體系。
工藝路線：方案設計→天空人地一體化的環境監測體系搭建→多源數據的采集、融合、同化→構建生態環境數據資源中心→IOC平臺搭建→綜合監管服務
應用效果
1.提高生態環境監測效率和精度：通過物聯網、衛星遙感等技術，實現對空氣、水、噪聲、碳等方面的生態環境數據的連續采集、實時監測、動態反饋，有效解決傳統監測手段的局限性和滯后性。
2.增強生態環境風險防控與應急能力：通過大數據、人工智能、云計算等技術，對生態環境數據進行深度分析、挖掘和模型構建，實現對突發環境風險的及時預警、分析和應急，對未來趨勢的科學預測和模擬，有效降低生態環境風險帶來的損失。
3.提升生態環境監管和決策能力：利用地球大數據和人工智能分析技術，輔助提升生態環境污染防治的精細化監管水平，為相關單位提供及時、科學的決策依據。
4.促進數字經濟和生態環境協同發展：通過大數據技術創新應用，推動生態環境保護與數字經濟領域深度融合，積極探索綠色低碳發展模式，促使經濟發展和生態環境建設的雙贏。
研發背景
“十四五”時期，信息化進入加快數字化發展、建設數字中國的新階段。習近平總書記強調，沒有信息化就沒有現代化。《“十四五”國家信息化規劃》提出：要打造智慧高效的生態環境數字化治理體系，提升生態環境智慧監測監管水平，完善生態環境綜合管理信息化平臺，支撐精準治污、科學治污、依法治污。推動區域生態環境信息化協同治理，與公益訴訟共享有關資源，提升風險防范和一體化保護能力。利用創新技術打造的地球大數據生態環境IOC是一大亮點。像這樣綜合運用人工智能、大數據相關技術的環境管理系統，已成為全國多地加強生態治理的技術手段。一張張借助物聯網構建的生態治理網絡，讓環境監測和污染防治變得更加精細、更加具象。IOC在生態環境治理方面的應用，不僅直接作用于環境監測和污染防治等環保領域，也通過環保行業的技術創新和市場調節，實現環保與經濟發展的雙贏，形成“金山銀山”與“綠水青山”的相互呼應。基于國家政策背景，市場需求，特此開展基于地球大數據的生態環境IOC監測平臺項目研發。
技術特點
IOC是建立在原有系統建設的基礎之上，對欠缺的監測能力進行補充，將分散的數據進行綜合，接入、整合、關聯來自原有系統數據，并在此基礎上進一步增加衛星、氣象、污染源等數據，形成“天——空——人——地”一體化的生態環境監控體系，提升分析決策和協同指揮能力。
1、“一張圖”全面感知生態環境總體態勢
IOC是涵蓋大氣、水、土壤、碳、噪聲、生態、污染源等全要素的綜合系統，可以通過全球定位系統、視頻監控、衛星遙感等技術，實時采集污染源、環境質量等信息，能實現生態環境管理相關信息的高效精準傳遞。打造全要素、全方位、多層次的生態環境立體感知監控體系，更快速更全面地感知區域污染的實時分布狀況，同時可以進一步深鉆，掌控重點區域重要監測要素的詳盡態勢。
2、人工智能綜合分析，助力合理決策
IOC在掌控了生態環境的綜合態勢后，可以支持分析決策。IOC不僅具備基礎分析，時序分析、污染成因分析、污染特征分析和傳輸分析等能力，結合環境質量監測數據、地面特征、氣象條件等數據，通過人工智能深度學習網絡，利用規則學習引擎，可進行多要素智能報警、快速識別區域異常排放、實時精準溯源。實現突出環境問題及時發現、快速解決，智能監管新技術實時定位污染源頭、精準分析污染成因的功能，為生態環境精細化管控提供系統科學的決策支持。
3、綜合協同監管，助力指揮調度
IOC是基于網格化、精細化管理理念建立的跨部門任務協作的樞紐平臺。可通過建立任務指揮中心，匯聚各類智能報警和污染源監測異常線索，智能推薦需要排查的區域，指導安排日常巡查溯源，并進行事后量化評估，協助建立“科學化、精細化、常態化”閉環管理體系，助力日常管控，通過協同任務的統一調度分配，可實現生態環境問題的跨部門高效協作。
二、典型應用案例
案例名稱
大興區生態環境IOC項目
案例簡介
大興區IOC項目完成了生態環境監測感知體系的升級、生態環境數據資源分中心的建設、九大業務信息化平臺建設和生態環境指揮調度中心的建設；提升了大興區生態環境分析決策和協同指揮的能力。數據資源中心接入融合了大量的、豐富的數據，涵蓋大氣、水、噪聲、土壤、移動源、污染源、應急、衛星、氣象等數據源，累計接入4萬余點位，形成“天——空-人——地”一體化的生態環境監控體系；幫助大興環境局首次與城管委、水務局、規自分局、氣象局等委辦局建立數字通道，梳理、整合數據，構建一體化感知體系，消除數據孤島；為9大業務信息化平臺及生態環境指揮調度中心提供數據支撐。大興區智慧生態指揮調度中心綜合展示大屏，生態概覽、藍天、碧水、凈土、碳中和五大模塊展示大興區污染防治攻堅戰工作成果，為管理決策支撐提供可視化技術支持；充分發揮態勢監測、應急指揮、展示匯報、流程管理、輔助決策等多重作用，是大興區環境局的決策中心、預警中心、治理中心、指揮中心、展示中心。
達到的標準或性能要求
大興生態環境IOC整合了之前建設的多個系統，引入新的監測設備及智慧城市的相關數據，實現了生態全要素的綜合態勢感知，為監管部門綜合決策與協同指揮提供科學支持。
整套系統匯聚大氣、水、噪聲、污染源等環境監測數據、雪亮工程視頻數據、智慧城市數據，建設涵蓋大氣、水、土、碳、噪聲、生態等的全要素的綜合系統，支持生態環境領域多個業務及分析決策場景(生態概覽、日常值班、碳中和、鎮街幫扶、標準站管控、重污染應急、形勢分析、機動車、月調度、水環境分析、水基因溯源、水生態、飲用水安全、土壤、生態、環境風險應急)。
大興區2022年PM2.5年均濃度、優良天數比率、重污染天數比率達標；提前完成“十四五”空氣質量改善指標PM2.5濃度的目標；全區地表水環境質量繼續改善：地表水國考和市級斷面達到/優于考核要求；區級集中式飲用水水源地水質保持穩定達標。
業主單位
北京市大興區生態環境局
投運時間
2021年12月
工藝流程
方案設計→天空人地一體化的環境監測體系搭建→多源數據的采集、融合、同化→構建生態環境數據資源中心→IOC平臺搭建→綜合監管服務
運行情況
系統連續運行中，運行穩定性達99%以上，運行中未發生過事故，多次接受上級領導參觀及新聞采訪。
技術應用產生的碳減排效果
不涉及
三、技術申報單位聯系信息
單位名稱：北京英視睿達科技股份有限公司
單位地址：北京市豐臺區汽車博物館西路8號院1號樓6層606
聯系人：高榮強
原標題：環保新質生產力 |生態環境IOC監管平臺
