重庆广阳岛：打造“智慧生态”新模式

重庆市委、市政府确定重庆广阳岛以“长江风景眼、重庆生态岛”为价值定位，打造习近平生态文明思想集中体现地，长江经济带绿色发展示范区，探索生态优先、绿色发展的创新模式。

强化顶层设计，创新智慧生态理论体系

引入行业大咖智库，深化顶层设计。欧阳志云、李百炼等国内外生态领域院士专家，中国科学院生态环境研究中心、清华大学、中国林科院等专业科研院所，广联达、华为、中电科等优秀科技企业，深入梳理区别于传统智慧城市、智慧园区的发展逻辑和建设路径，结合广阳岛项目建设实际和绿色发展战略定位，围绕生态智治、绿色发展、智慧体验、韧性安全四个方面，共创《广阳岛智慧生态顶层设计》，以实现高起点、高标准、高质量建设“智慧+生态”的广阳岛。

创新“智慧生态”理论，优化解决方案。立足“智慧生态化、生态智慧化”，创新性提出智慧生态“双基因融合、双螺旋发展”理论体系，通过打造EIM（Ecology Information Modeling，生态信息模型）数字孪生平台，将生态系统要素数字化、在线化，并通过生态算法进行模拟、推演，给出最优化生态解决方案，进而实现以数据驱动生态规划、生态管理与生态服务，助力生态系统质量持续提升。

图1 智慧生态理论示意图

挖掘智慧生态价值，提升管理效能。在规划阶段，智慧生态系统强化对各类生态监测数据的关联分析和综合研判，实现多方案的智能比对和可视化分析、展示，为生态规划决策提供科学、专业的数据支撑；在管理阶段，智慧生态系统有效促进生态监管由人工化向自动化、智能化转变，监管内容由管面积、管红线、控末端向管功能、管成效、防源头转变，提升传统生态管理效能；在服务阶段，充分利用智能化手段开展生态教育、生态科普及生态旅游服务，促进民众切实体验、感受、了解生态，加速智慧生态广泛传播。

图2 广阳岛EIM 数字孪生平台

融合前沿技术，搭建EIM 数字孪生平台

基于BIM、CIM、3DGIS 等技术融合，打造集物联中台、时空中台、数据中台于一体的EIM 数字孪生平台，解决生态数据的实时性、一致性和可分析问题。实现生态空间数据、物联数据、业务数据等多源数据统一的管理、融合、调度、分发，提供基础功能服务，构建广阳岛的数字化底座，支撑智慧生态应用系统。

“时空中台”，实现生态空间可视化。建立广阳岛时空中台，通过对天地空一体化监测设备所采集的山、水、林、田、湖、草等生态要素数据进行数字化、结构化，建立集地上、地面、地下于一体的，涵盖全域、全时、全要素的高精度、高仿真数字孪生模型，形成与实体生态空间同步孪生的数字生态空间，实现生态空间可视化。

“物联中台”，实现监测数据在线化。建立广阳岛“物联中台”，通过对生态监测设备的多协议接入，构建智慧生态物联资源一张图，实现生态物联监测设备的全域接入、统筹管理与维护，确保物联数据实时汇聚共享，支撑岛内生态运行状况全域感知，生态系统健康状况动态评估，生态风险及时预防。

“数据中台”，实现生态管理智能化。建立广阳岛“数据中台”，基于大数据技术整合EIM 生态信息模型中的各项多源异构数据，实现集数据采集汇聚、多源异构数据管理、时空大数据分析、生态数据服务于一体的大数据平台，为整个智慧生态应用提供数据支撑服务。

量化指标体系，牵引生态环境提质增效

根据广阳岛区域生态本底特点，选择具有代表性、可监测的生态要素，构建广阳岛生态评价指标体系，包括1 个综合指数、6 种分类指数、18 项评价指标，54 项监测项目，分别从本底指数、生境指数、生物指数、舒适指数、价值指数、资源指数6 个维度评价生态系统健康程度，实现广阳岛的生态环境动态综合画相评估，生态健康一目了然，生态问题层层追溯，持续提升生态系统质量。

着力应用场景，构建四大智慧管理系统

通过物联网实时获取水体、土壤、大气、生物等生态运行数据，融和生态本底数据、生态指标体系、专家诊疗算法、生态知识工厂，建设生态健康建档、在线望闻、智能问切、精准开方和智能养护等系统。实现生态健康全面感知、生态问题专家诊疗、生态运维高效智能、生态价值精准计量的闭环管理。

图3 广阳岛生态指标体系

生态数字档案系统汇聚资源一张底图。综合利用卫星遥感、无人机遥感影像、多光谱、激光雷达等天空地一体化的遥感技术，对广阳岛的生态要素进行全单体化、数字化、参数化建模，形成广阳岛生态数字化档案库，为生态监测、生态模拟、生态管理构建数字化载体。

生态监测管理系统实现全域即时感知。全岛建设涵盖“水体、土壤、大气、动物、植物”等各类型的生态物联监测网络，对全岛的生态环境质量、生物多样性、生态安全风险进行实时在线监测。同时，引入生态识别算法，通过图像、声纹对鸟类进行在线识别，识别率达到90%。

生态模拟分析系统支撑治理科学决策。结合植物生长算法和广阳岛生态数字档案数据，通过林木数字库的逐步完善，实现树木生长模拟推演，生态趋势科学预判；林木种植方案科学模拟分析，辅助最优解决方案，支持生态修复工程。

生态运维养护系统推动管护精准高效。在智慧生态数字档案库的数据基础上，构建智慧生态健康评估系统。通过智能化生态监测设备，动态计算全岛生态健康指数，实时掌控生态运行态势，动态提醒超标指数，科学控制养护灌溉，支持广阳岛生态、高效、可持续运营。

总结项目价值，促进智慧生态复制推广

目前，通过广阳岛的智慧生态建设，岛内生态系统的生态健康度提升15%以上，生境指数提升20%以上，生态价值指数提升6%以上；部分水体水质由Ⅳ类水提升到当前Ⅱ类水水平。基于生物监测识别，共监测到植物500 种，鸟类监测数据由64 种提升至191 种。

同时，基于广阳岛智慧生态管理系统，创新性的开创了生态系统的智慧治理模式，有效降低了管理过程中的施工成本、人力成本、时间成本，极大的提高管理效率，全面提升岛内安全水平，实现岛内零安全事故、零污染事件发生。

未来，重庆将积极总结广阳岛项目经验，研制系列标准规范，逐步形成可示范、可推广、可复制的智慧生态治理新模式。以广阳岛为起点，以小见大，推动智创生态城全面智慧化建设，并逐步辐射长江流域和全国，推动人与自然和谐发展。

图4 智慧生态管理系统