黨的十八大以來,以習近平同志為核心的黨中央以前所未有的力度抓生態(tài)文明建設,我國生態(tài)環(huán)境保護發(fā)生歷史性、轉折性、全局性變化,美麗中國建設邁出重大步伐。生態(tài)
環(huán)境監(jiān)測作為生態(tài)環(huán)境保護的基礎和生態(tài)文明建設的重要支撐,在角色定位、管理需求、發(fā)展趨勢等方面發(fā)生了重大變化,需要加快建立與之相適應的現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系,為全面推進美麗中國建設、建設人與自然和諧共生的現(xiàn)代化提供支撐保障。鑒于此,近年來國家相繼出臺了《關于全面推進美麗中國建設的意見》《關于加快建立現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系的實施意見》《國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡數(shù)智化轉型方案》等系列文件,明確要求推進生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)智化轉型。
推進數(shù)智化轉型的重要意義
(一)開展數(shù)智化轉型是推進美麗中國建設的重要支撐
《中共中央 國務院關于全面推進美麗中國建設的意見》提出,“深化人工智能等數(shù)字技術應用,構建美麗中國數(shù)字化治理體系,建設綠色智慧的數(shù)字生態(tài)文明。”生態(tài)環(huán)境保護治理是一項系統(tǒng)工程,需要堅持系統(tǒng)觀念,統(tǒng)籌考慮環(huán)境要素的復雜性、生態(tài)系統(tǒng)的完整性、自然地理單元的連續(xù)性、經(jīng)濟社會發(fā)展的可持續(xù)性。數(shù)字技術能夠突破區(qū)域時空限制,具有高效、強大的數(shù)據(jù)匯聚能力和算力,有助于推動生態(tài)環(huán)境保護治理模式從切塊式、片段化向協(xié)同式、整體性轉變,不僅可以為生態(tài)環(huán)境風險監(jiān)測預警、生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃、綠色發(fā)展績效評價等提供依據(jù),還能加強數(shù)據(jù)資源集成共享和綜合開發(fā)利用,構建起智慧高效的生態(tài)環(huán)境管理信息化體系,達到高效、可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境保護治理效果,為全面推進美麗中國建設、建設人與自然和諧共生的現(xiàn)代化提供支撐保障。
(二)開展數(shù)智化轉型是建立現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系的具體抓手
2024年3月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關于加快建立現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系的實施意見》提出,未來5年,我國將加速推進生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)智化轉型,現(xiàn)代化監(jiān)測體系建設取得重要進展?!兑庖姟访鞔_,將通過充分應用人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等符合新質生產(chǎn)力發(fā)展要求的新技術,基本完成環(huán)境質量監(jiān)測網(wǎng)絡智能化改造,基本建立與數(shù)字化相適應的新一代監(jiān)測技術體系,監(jiān)測
數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、分析及應用支撐基本實現(xiàn)全鏈條流程化、智能化,智慧監(jiān)測全面推進。對標現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系建設目標要求,需要以科技賦能、數(shù)智轉型為動力引擎,從傳統(tǒng)的、以人工為主的模式向智能化、數(shù)字化的新模式轉變,以數(shù)智化轉型加快推動現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系建設,這是當下生態(tài)環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的必然趨勢。
(三)開展數(shù)智化轉型是深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的主要手段
數(shù)智化轉型是將人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字技術與監(jiān)測業(yè)務深度融合,對生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品生產(chǎn)加工全鏈條進行信息化、智能化、智慧化改造,優(yōu)化業(yè)務流程、提高運行效率、增強生產(chǎn)效能,切實提升感知網(wǎng)絡、技術裝備、業(yè)務支撐、質量監(jiān)督、基礎保障的現(xiàn)代化水平。在污染防治攻堅戰(zhàn)過程中,可通過運用無人機、衛(wèi)星遙感等數(shù)智化技術,實現(xiàn)對污染狀況的全面感知與精準預警,有效推動科學決策,為制定靶向治理方案提供全面、科學的依據(jù)。
推進數(shù)智化轉型的實踐探索
(一)聚焦核心業(yè)務,建立應用場景
以數(shù)字重慶建設為契機,著力推動核心業(yè)務全面梳理、關鍵數(shù)據(jù)全面歸集、重點領域全面覆蓋,全面推進重慶生態(tài)環(huán)境治理數(shù)字化轉型。一是梳理治水、治氣、治土、治廢、生態(tài)環(huán)保督察、執(zhí)法、應急等13個核心業(yè)務到最小顆粒度業(yè)務事項單元,編目形成可認知、可量化、標準化、市—區(qū)(縣)一體化的生態(tài)環(huán)境核心業(yè)務目錄庫。二是初步建成1個生態(tài)環(huán)保數(shù)據(jù)底座,實現(xiàn)數(shù)據(jù)全量歸集、全面共享、全面賦能?;谌幸惑w化智能化公共數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)跨部門數(shù)據(jù)最大共享,通過業(yè)務場景應用、技術推動催生海量實時化、多維度、高質量的新數(shù)據(jù)資源。三是以“巴渝治水”“巴渝治氣”等業(yè)務應用,打造感知預警、決策處置、監(jiān)督評價、復盤改進的數(shù)字化閉環(huán)協(xié)同工作場景。
(二)打造區(qū)域中心,實現(xiàn)區(qū)域聯(lián)動
重慶作為直轄市,帶頭開展區(qū)域協(xié)同治理機制建設。一是承建西南地區(qū)及長江上游生態(tài)環(huán)境數(shù)智化治理創(chuàng)新應用基地,旨在推動西南地區(qū)及長江上游生態(tài)環(huán)境治理“精準化、智能化、協(xié)同化”轉型,建設美麗中國數(shù)字化治理體系研究高地,為數(shù)字賦能區(qū)域流域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)治理探索路徑、積累經(jīng)驗、提供示范。二是建設生態(tài)環(huán)境部成渝地區(qū)復雜地形大氣污染成因與防控重點實驗室,面向成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈高質量發(fā)展重大需求,開展復雜地形碳污同源智能監(jiān)控體系、成渝地區(qū)復合污染成因及多污染物協(xié)同機理、復雜地形影響區(qū)域污碳協(xié)同策略及聯(lián)防聯(lián)控機制等研究。
(三)爭做先鋒示范,打造重慶辨識度
2024年起,重慶已經(jīng)開始對地表水監(jiān)測站點和空氣監(jiān)測站點進行數(shù)智化改造。對部分地表水監(jiān)測站點進行了參數(shù)自動核查、復雜水體智能預處理、多元精準質控、AI助手語音交互、智能巡檢等智能化升級;對部分空氣監(jiān)測站點進行智慧化站房升級,以實現(xiàn)“無人化”為目的,以運維、采樣、監(jiān)測自動化,人員異常行為識別、設備與試劑耗材管理、周邊環(huán)境感知等智能化為突破,推動數(shù)智化改造。同時重慶探索性建設全自動無人化“黑燈實驗室”,目前水質AI實驗室已初步實現(xiàn)水質采樣、檢測的集成化、自動化及全流程的可追蹤化,待與實驗室分揀系統(tǒng)對接完成,智慧化程度將得到進一步提升。
下一步數(shù)智化轉型思路
為整合優(yōu)化重構監(jiān)測業(yè)務流程、增強生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品生產(chǎn)加工全鏈條效能,充分發(fā)揮“監(jiān)測先行、監(jiān)測靈敏、監(jiān)測準確”的作用,下一步重慶市將積極申請開展監(jiān)測數(shù)智化轉型試點工作,建設統(tǒng)一的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)智化底座,全面提升監(jiān)測網(wǎng)絡感知能力、筑牢高質量監(jiān)測數(shù)據(jù)根基,強化高效能監(jiān)測管理、實現(xiàn)高水平業(yè)務支撐,更好發(fā)揮生態(tài)環(huán)境監(jiān)測對污染治理、生態(tài)保護的支撐和服務作用,助力美麗中國先行區(qū)建設。
(一)打造感知中心,實現(xiàn)一網(wǎng)感知,形成智能化、全方位的監(jiān)測感知能力
持續(xù)開展空氣、地表水、噪聲自動監(jiān)測站點及儀器設備更新改造,實現(xiàn)設備狀態(tài)診斷維護智能化、質控校準智能化、數(shù)據(jù)審核智能化、干擾識別智能化。配置岸邊站、無人機等智能無人采樣裝備,升級全自動無人化“黑燈實驗室”。建設國產(chǎn)高光譜、雷達衛(wèi)星數(shù)據(jù)批量自動化處理平臺,提高快速解譯能力和精度,構建多級產(chǎn)品反演業(yè)務化體系和推送共享機制。通過感知中心實現(xiàn)全市范圍內各類物聯(lián)感知設備的調度,為重慶市范圍內感知設備應聯(lián)盡聯(lián)奠定基礎。
(二)打造數(shù)據(jù)底座,實現(xiàn)多源融合,形成高質量、高可用的數(shù)據(jù)服務能力
積極參加監(jiān)測標準制修訂工作,規(guī)范數(shù)據(jù)生產(chǎn)、采集、傳輸、匯聚、加工、應用全過程。健全質量管理與量值溯源體系,實現(xiàn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)全過程質量管理和穿透式監(jiān)管。匯聚空、天、地環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)及氣象、水利、農(nóng)業(yè)農(nóng)村其他部門數(shù)據(jù),建立各類數(shù)據(jù)之間的血緣關系和空間拓撲關系,進一步夯實數(shù)據(jù)底座,以系統(tǒng)查詢、數(shù)據(jù)接口、訂單式供給等多樣化方式,提高監(jiān)測數(shù)據(jù)共享與服務能力。
(三)打造智慧大腦,實現(xiàn)AI賦能,形成多要素、全流程的綜合分析能力
一方面加強遙感等多源數(shù)據(jù)融合技術研究,建立多星融合、星地融合算法模型,建立理化機制與AI技術有機融合的空氣質量精細化預測預報模型。整合污染源監(jiān)測相關數(shù)據(jù)信息,研發(fā)污染源清單動態(tài)反演、污染貢獻熱點網(wǎng)格評估等模型算法,將建立的數(shù)據(jù)審核算法、預測預報模型、評價分析方法等算法模型封裝為能力組件,為數(shù)智化應用提供智慧能力。另一方面圍繞行業(yè)知識智能輔助、監(jiān)測能力評估、分析報告生成等重要場景,打造監(jiān)測智能助手矩陣(渝小測),實現(xiàn)監(jiān)測問題智答、監(jiān)測試題智考、監(jiān)測數(shù)據(jù)智查、監(jiān)測能力智判、分析報告智成。
(作者系重慶市生態(tài)環(huán)境局局長 余國東)
來源 | 生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司
原標題:夯實數(shù)智化底座 助力生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)代化體系建設