融合大数据决策支持的“智慧环保”云平台

邱诗棋 柯荣金 皮婷

摘 要：“智慧环保”云平台以一张图、一中心、N应用为架构，为解决环保业务现状问题，满足管理部门工作需求，通过信息化手段全方位监测大气、水、噪声等实时情况，实现对环境污染物全面监控，并利用大数据决策支持系统对大气、水污染物进行溯源工作，使得环境污染得到有效防治与治理。

关键词：智慧环保;大数据决策;信息化;水环境;大气环境

1引言

我国目前正处于改革开放的深化时期，长时间的工业发展以及经济水平的快速提升，使环境污染问题日益严重。[1]智慧环保通过信息化手段进行环境污染防治及环境治理工作，加强生态环境信息智慧化应用能力，促进污染综合防治能力。智慧环保能够将网络技术与环境质量检测结合，有效地监测大气、水等污染情况，实现对环境污染物的全面监控，能够保证环境监测质量，并为环境的科学决策提供依据。[2]

2环保业务现状及需求

2.1增加前端智能感知设备，满足智能监测需求。目前环保业务部门在环境监测过程中监测设备数量不足，无法满足区生态环境发展的需要;视频监控设备利用率不高，未能实现视频监控数据的有效获取和利用，需对接联动现有前端设备，实现智能监测管理。

2.2加强信息化建设，有效提高业务协同效率。目前，许多环境监管部门信息化程度较低，制约了环境污染的精准防治，在遇到大气污染、水污染等突发情况下，污染防治应急处置不足。软硬件平台及应用软件建设不足，滞后于生态环境信息化业务发展要求。支撑各类业务应用的综合性支撑系统和提供综合信息服务的信息化建设尚未启动，系统及信息安全体系建设薄弱，严重制约了生态环境信息化的发展和整体效益的发挥。

2.3融合生态环境大数据决策技术，提升污染物防治水平。许多地区生态管理部门依托积累的生态环境数据和资源，对生态环境缺乏精细化分析管理，并未利用数据挖掘、模式算法、大数据分析等技术，挖掘数据的潜在价值，从而很难实现从纯粹监测监控到环境智慧预测、溯源、智慧决策的跨越，使管理工作缺乏主动性、预见性和科学性。

3 “智慧环保”云平台总体设计

建设“智慧环保”云平台，运用了物联网、大数据、人工智能、GIS等技术，涵盖了“智慧环保”一张图、1中心（数据资源中心）、以及生态环境质量管理系统、固定源信息管理系统、生态环境应急管理系统、生态环境大数据决策支持系统4个业务应用系统，实现生态环境保护“测得准、传得快、搞得清、管得好”。

4 “智慧环保”云平台业务应用

4.1“智慧环保”一张图。“智慧环保”一张图主要是对生态环境质量及污染源等相关监测数据、评价信息、监管数据等进行综合展示，实现空间数据、环境保护数据等直观、统一可视化的分析和展现。

4.2数据资源中心。基于软硬件支撑环境，立足生态环境大数据管理和应用服务，构建生态环境数据资源中心，以智能数据管控和数据共享为核心，打破原有各信息化系统之间的技术壁垒，覆盖多元数据的汇聚整合、高效处理、集中存储、综合管理及智能应用全流程的数据资源中心，形成横向集成、纵向贯通、交互有序的数据管控和服务体系。

4.3生态环境质量管理系统。生态环境质量管理系统综合陆地和水域，侧重对大气环境和水环境的监测、评价、统计、分析和决策辅助等，提升行政管理部门对生态环境的监管能力，加强大众对生态环境的自觉保护意识。

4.4固定源信息管理系统。实现对重点企业档案的电子化、归一化综合管理，基于污染源的全生命周期的变化，实现对所有与污染源相关信息的查询、统计和分析，实现污染源（特别是企业）从产生、项目审批、环保验收、环境监察、环境统计和注销全生命周期的“一企一档”式管理。

4.5生态环境应急管理系统。实现对突发环境事件响应的全流程应急处置，形成应急现场与指挥中心的多维度联动。系统可对应急预案进行核查，明确预案的编制流程和审查流程，使得预案的生成过程实现可视化跟踪。

4.6生态环境大数据决策支持系统。以生态环境大数据为基础的大数据分析挖掘平台，运用分类、回归、聚类、关联规则、数据挖掘等大数据分析方法、经验及数据挖掘算法，通过多维数据的融合强化运行监测及应急处置能力;提供大数据分析组件，支撑生态环境应急决策以及污染综合防治管理。

5大数据决策支持应用

“智慧环保”云平台中应用到的技术亮点即大数据决策支持应用，为实现大气环境、水环境污染防治及治理更加有效的业务目标，通过3D可视化技术和大数据分析等手段，实现对大气环境、水环境的污染溯源分析。

5.1大数据决策在水环境污染防治中的应用。在水环境污染防治方面，需要三个方面基础建设，分别是：（1）建立好水系图层（2）建设企业排污档案（3）加密布控水质监测点，重点在上下游汇集处建设。在这三个方面的基础建设后，可以通过水质自动监测站和人工采样的数据，对水环境污染进行溯源分析。

5.2大数据决策在大气环境污染防治中的应用。要实现大数据决策分析在大气环境污染防治中的应用，具体思路如下：第一，加密布控小微监测站以及获取更全面的监测数据;第二，设置监测点位阈值在短时间内数值升高过快情况触发报警功能;第三，增加移动源监测;第四，建设好企业分布地图;第五，通过各类数据分析手段等为大气污染防治提供辅助决策。

6结语

1.“智慧环保”云平台的建设，融合现有的信息资源、管理资源、服务资源，构建覆盖监管全区域、职能到岗、责任到人的环境保护管理机制，进一步提高环境保护的监管效率，提升环境精准治理、及时预警水平建设标准化、智能化的监控、传输、监管、指挥、服务一体化环境保护管理与信息服务的云平台。平台以服务政府决策、企业监管、信息公开为主线，建立全面感知、集中管理、智能应用和机制完善的“智慧环保”云平台。

参考文献

[1] 毛茂南，罗利霞，谯佳，李明秋.智慧环保在智慧城市治理中的运用分析[J].环境与发展，2019，31（11）：202+204.

[2] 陈会娟.中国智慧环保产业发展前景与建议[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019（06）：67-68.

[3] 梁彦平，裴志，郭兴平.遥感监测技术在环境保护中的应用[J].中国资源综合利用，2020，38（02）：135-137.

作者简介：邱诗棋（1996.12-），女，汉族，福建省建瓯市，研究生，香港城市大学能源与环境专业毕业，现任厦门北斗通信息技术股份有限公司解决方案工程师。主要從事环保项目售前项目规划及方案编写工作。