生态环境大数据平台建设及其资源规划运行探析

◆翟 峰

二十大报告指出，必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。要站在人与自然和谐共生的高度谋划发展，即离不开通过开展生态环境大数据分析。早在2015 年，总书记即明确指出，要推进全国生态环境监测数据联网共享，开展生态环境大数据分析[1]。据此，中共中央、国务院印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确提出，要以精准治污、科学治污、依法治污为工作方针，构建智慧高效的生态环境管理信息化体系，努力建设人与自然和谐共生的美丽中国[2]。

2020 年3 月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于构建现代环境治理体系的指导意见》明确提出，要通过推进信息化建设，形成生态环境数据“一本台账、一张网络、一个窗口”[3]。2022 年6 月，国务院印发的《关于加强数字政府建设的指导意见》亦明确提出，要把数字技术广泛应用于政府管理服务，推动政府数字化、智能化运行[4]。近年出台并施行的《“十四五”国家信息化规划》，则更为明确地提出，要实施绿色智慧生态文明建设行动，打造智慧高效的生态环境数字化治理体系[5]。

可见，构建智慧高效的生态环境管理信息化体系，助力生态环境高水平保护已成为“十四五”乃至更长时间内我国生态环境信息化发展的战略目标和重点任务。

一、 以生态环境大数据云平台建设为契机

生态环境大数据应以生态云平台建设为契机，并做好相关的具体运行工作。首先，各种“云平台”（cloud platforms）是目前各相关业界已面临的一个重大改变的“允许开发者们或是将写好的程序放在‘云’里运行，或是使用‘云’里提供的服务，或二者皆是”并有着“新的支持应用的方式和有着巨大的潜力”的“平台”。而该“云平台”的应用，其所需的许多基础即已事先存在。如其操作系统，为执行应用和访问存储等提供了基础支持；而其相关计算平台，则提供了诸如远程存储等服务；而其相应的网络、计算、存储及其他IT 等基础设施，则进一步优化了环境资源配置及其相关的基础架构等[6]。

如此“环保云”管理平台及其分资源池纳管之构建，既强化了“生态云平台”计算能力、存储能力、网络能力、数据支持能力与云服务管理能力，又助推其实现了计算、网络、存储、备份、安全等资源的集中管理和分用户管理、资源计费、流程自动化等功能。同时，还满足了其平台数据与应用系统的集中管理及其相关大数据决策分析的需求。我国生态环境信息化是从无到有、从弱到强、从点到面、从“分散”迈向“集约”，并由此而奠定了全国生态环境大数据云平台建设的坚实基础。

多年前，我国生态环境信息化建设即按“一朵云、一张网、一个库、一张图、一扇门”（以下简称“五个一”）的工作目标要求，全面加强信息化统一规划、统一标准、统一建设、统一运维和数据集中、资金集中、人员集中、技术集中、管理集中（以下简称“四统一、五集中”），全面建设“大环境、大平台、大数据、大系统、大安全”，从而较好形成了生态环境信息化发展的新思路、新架构和新蓝图。而生态环境大数据云平台建设，即是其中的一个成功体现。如以四川省打造的省域空气质量调控综合决策支撑平台为例，四川省空气质量调控综合决策支撑平台，系全国首个省级层面进行顶层设计的空气质量管控动态决策支撑平台。该平台以全面保障该省域各市（州）空气质量持续改善为目标，利用物联网、大数据等先进技术，不断优化系统模块，并在此基础上建立起了以省域生态环境全要素监测一张网、可信生态环境大数据一朵云、分析决策一个脑、环境多维度分析一张图和PDCA 闭环N 应用为核心的空气质量调控综合决策支撑平台。故此，四川省空气质量调控综合决策支撑平台，应系全国较早打造的较为完整的省域智慧生态环境管理体系（即“四个一+N”智慧生态环境管理体系）。四川省域平台链接了全省各市（州）城市的大气环境信息，集成了全省3000 余个微站、近300 个环境空气监测站、7 个大气环境超级观测站、576 家重点企业废气排放在线监测、5 万余家企业生产信息等数据，从而基本实现了省域内一定范畴和层面的部门间、省市间、城市间、院站间的空气质量管控动态大数据的共享畅通[7]。

然而，也应看到，我国目前还有相当部分的省域，其包括生态环境大数据平台在内的生态环境信息化积极服务于生态环保各领域和全过程并支撑蓝天、碧水、净土保卫战等污染防治攻坚战等各项工作，既存在诸如“基础能力依然薄弱”“应用服务效能不高”“系统性、整体性不强”“安全风险仍然较大”等诸多问题和不足，又尚需在“数据资源全面集中共享”“业务应用全覆盖”‘挂图’助力精准治污”“网络安全有力保障”等方面加速持续发力。一是基础能力依然薄弱。我国一些省域现有的信息基础设施规模偏小，部分设备老旧，难以满足创新发展要求。近些年来其包括生态环境大数据平台建设在内的信息化资金投入存在较大缺口，其部分所辖之地的生态环境信息化部门面临机构调整，信息化队伍不够稳定、人员偏少，并缺乏一定数量的有着较高水平的生态环境信息科技领军人才；二是应用服务效能不高。我国一些省域目前信息技术与生态环境保护业务融合程度不深，不仅其生态环境保护核心业务的支撑力度尚需进一步提升，而且其数据信息资源开发利用的统一集中效益尚待进一步加强；三是系统性、整体性不强。我国一些省域目前生态环境信息资源体系还不够健全，其数据的系统性、规范性、准确性有待提升，其跨地区、跨层级、跨部门信息共享和业务协同不够，对“全国一盘棋”格局缺乏必要支撑；四是安全风险仍然较大。我国一些省域目前生态环境系统受攻击事件时有发生，网络安全防护不均衡，尚缺乏全国与地方联防联控的信息安全方面的专业技术人员。全社会对生态环境信息的迫切需求与信息安全保障能力不足的矛盾日益突出，网络安全防护能力尚需进一步加强[8]。

鉴此，我国这些省域确须在“数据资源全面集中共享”“业务应用全覆盖”“‘挂图’助力精准治污”“网络安全有力保障”等方面持续发力：

一是在“数据资源全面集中共享”方面。不仅亟需对水、海洋、大气、气候、土壤、固体废物、生态、核与辐射等环境要素数据，以及对环境质量、污染源、环境科技、环保产业、环境政务、政策法规标准等业务数据持续发力于共享，而且亟需对气象、工商、水利、电力、交通、统计等外部数据，既尽快施行自上而下地资源全面集中共享，又不断持续地更新动态共享。

二是在“业务应用全覆盖”方面。亟需通过持续强化生态环境大数据建设、生态环境保护信息化工程等项目，建成“12369”环保举报管理平台、重污染天气应急管理平台、全国排污许可证管理平台、国家核技术利用辐射安全管理系统、“一带一路”生态环保大数据服务平台等业务系统，以及生态环境行政机关无纸化办公、移动视频会议、人事、财务、党建等政务系统，以期全面实现全国纵横相通、上下相连的生态环境保护主要工作信息化的全覆盖。

三是在“‘挂图’助力精准治污”方面。亟需通过以生态环境大数据云平台建设为重点的生态环境综合管理信息化建设，而实现在“一张云图”上集中展现生态环境信息、集中调度重点任务、集中研判环境形势、集中指挥环境应急的生态环境综合调度直观展示污染防治攻坚战质量、总量约束性指标达标情况及蓝天、碧水、净土等重点任务的进展情况，以期通过其综合调度的支撑系统，实现污染防治攻坚“挂图作战”、助力科学精准治污之目标。

四是在“网络安全有力保障”方面。亟需通过生态环境云安全保障体系、专网安全防护、移动安全管理平台等项目建设，既实现非涉密审批事项和为企业、群众提供一站式服务全部“一网通办”的便民服务水平大幅提升之目标，又达到生态环境系统安全风险预警和主动防护水平明显提升之目的。

二、以生态环境大数据资源规划为先行

要做到“以生态环境大数据资源规划为先行”，即既应严格遵循《生态环境大数据建设总体方案》，又应在科学制定其规划的基础上坚持规划先行。

必知，早在生态环境大数据建设元年、“十三五”环境信息化建设起点的2016，当时国家环保部即根据习近平总书记的有关重要指示精神、国务院《促进大数据发展行动纲要》等文件要求印发了《生态环境大数据建设总体方案》。应该说，该“总体方案”因在其“总体要求”部分既按党中央、国务院决策部署坚持了以改善环境质量为核心、加强了顶层设计和统筹协调，又遵循了“顶层设计、应用导向”“健全规范、保障安全”“分步实施、重点突破”这“二十四字”的基本原则。同时，还在其总体架构上突出了“一个机制（即生态环境大数据管理工作机制）、两套体系（即组织保障和标准规范体系、统一运维和信息安全体系）、三个平台（即大数据环保云平台、大数据管理平台和大数据应用平台）”。故此，该“总体方案”既成为了当时推进我国环境治理体系和治理能力现代化的重要手段，又为强化我国生态环境大数据综合应用提供了有力支撑。

2021 年底，国家发展改革委印发的《“十四五”推进国家政务信息化规划》，提出增强生态环境保护监测监管的三大任务十一项具体工程，要求以持续改善生态环境质量为目标，紧密服务精准治污、科学治污、依法治污，推动大数据、人工智能、物联网、区块链等技术在生态环境领域的应用，提升山水林田湖草沙等各生态要素的一体化协同治理水平，全力支撑减污、降碳、强生态。于是，全国各地县以上行政区域，在制定和施行“十四五”生态环境大数据资源规划时，既严格遵循了《生态环境大数据建设总体方案》，又在科学制定其规划的基础上，切实坚持了规划先行。

为坚持规划先行，全国不少地方围绕“推进数据资源全面整合共享”目标，通过其生态环境数据资源规划的制定，既“明确各部门数据共享的范围边界和使用方式，厘清各部门数据管理及共享的义务和权力，制定数据资源共享管理办法，编制数据资源共享目录，重点推动生态环境质量、环境监管、环境执法、环境应急等数据共享”，又“提供灵活多样的数据检索服务，形成向平台直接获取为主、部门间数据交换获取为辅的数据共享机制”，从而实现其通过“建立生态环境信息资源目录体系”和“建设生态环境质量、环境污染、自然生态、核与辐射等国家生态环境基础数据库”，最终达到整合生态环境大数据资源的目的。

为坚持规划先行，全国不少地方在生态环境数据资源规划指导下，通过“建立全景式生态环境形势研判模式，加强生态环境质量、污染源、污染物、环境承载力等数据的关联分析和综合研判”、通过“建立健全互联网生态环境大数据舆情监测系统”和“建立生态环境数据开放目录，制定其数据开放计划暨明确其开放和维护责任”，并在“提升宏观决策水平”“提高环境应急处置能力”和“加强环境舆情监测和政策引导”基础上，实现了强化生态环境科学决策的目标。

三、以纵向到底横向到边

地方生态环境大数据要做到“纵向到底，横向到边”，即应通过其一定行政区域范畴内的上联下通、互联互通，从而全面实现其域内生态环境大数据的“资源互利、整合共享”之目标。须知，生态环境大数据在一定行政区域范畴内的“纵向到底、横向到边”，不仅有利其为构建一定行政区域范畴内的生态环境大数据产业奠定扎实基础，而且有利其在一定行政区域范畴内实现生态环境大数据“资源互利、整合共享”的目标。

2019 年以前，四川省除成都以外的20 个城市，大气污染防治科技支撑力量皆较为薄弱。为规划建设智慧生态环境管理体系，打破各城市管理中的数据壁垒，从2019 年起，在中共四川省委、省人民政府的高度重视下，该省即率先从省级开始谋划，构建布局省级以空气质量调控综合决策支撑为主的大数据平台。截至2020 年底，该平台一、二、三期正式建成并投入使用，在助力全省大气环境有效管控的同时，为该省的经济发展决策提供了在空气质量调控方面的可靠大数据动态依据。现在，只要通过该省域的省级空气质量调控综合决策大数据平台的智能分析，即可详悉全省21 市（州）大气污染源排放清单每年动态更新、逐小时动态精准溯源、未来48 小时精细化预报、重污染应急管理和评估、移动源高分辨率实时动态排放及管控效果解析等全部情况，以及省—市—区（县）大气污染防治一体化指挥调度等相关情况，并能及时将其分析的结果自动报送给市级、省级相关管理层面。

可以说，自2019 年以来，四川省实行“1 省级+N 地市”协同防控管理大气污染防治情况以来，一直通过充分利用省级以空气质量调控综合决策支撑为主的大数据平台，在常态化管控方面，累计编制了全省13 个大中小城市的2000 余份空气质量分析日报、21 个市（州）的每月气象变化对空气质量影响专报、9个重点城市攻坚方案评估专报等；在重污染天气应急方面，针对2019 年11 月以来四川盆地发生的污染过程，进行事前预报、事中分析、事后评估，累计编制30 余份区域污染过程分析专报、500 余份城市大气环境超污染分析日报；针对攻坚帮扶等专项行动，进行了2020 年夏季臭氧防治专项帮扶评估和2020 年-2021 年冬季大气污染防治攻坚帮扶评估。同时，基于市（州）差异化的需求，延伸建立了若干分平台，形成了“1 省级+N 地市”的一定片区环境空气质量调控、污染源实时监管和监管措施落地的省市县联动一体化管控体系。而这一管控体系，还成功应用于乐山市、绵阳市等城市，助力其2020 年因PM2.5 浓度分别同比下降16.7%和10.5%，而顺利步入了全国达标城市行列。

正是由于四川省的空气质量调控综合决策支撑的大数据平台是全省强化大气污染防治、推进科技治气的重要手段，因而该平台的相关基础数据扎实、功能全面，故而较好满足了四川省各市（州）的差异化、精细化大气污染治理需求，从而为四川省近几年来连续打赢其省域的蓝天保卫战提供了一定行政区域范畴内上联下通、互联互通的“纵向到底、横向到边”的科技支撑[9]。

四、以“十四五”时期生态环境大数据平台建设为重点

要“通过‘十四五’生态环境大数据平台建设，真正实现生态环境大数据大有可为”，我国“十四五”时期国家政务信息化工作即须迈入以数据赋能、协同治理、智慧决策、优质服务为主要特征的“融慧治理”新阶段。“十四五”时期，我国生态环境系统正处于数字化到智能化转型的关键阶段，此时亟须将数字技术和数字化手段与生态环境保护深度融合，以此推动我国生态环境服务、监管、决策、协同各个环节实现数字化，以此构建智慧高效的生态环境管理信息化体系，以此全力推进生态环境领域数字政府建设[10]。

当2025 年我国智慧高效的生态环境管理信息化体系基本建成之后，我国生态环境管理信息化即将迈入智能化的新发展阶段。到时，我国“天空地海”一体化的生态环境感知网络将高速泛在、信息化基础设施的算力将愈发强大、信息化基础设施的运行将更加稳定可靠、各级生态环境部门的政务服务将更加高效便利，并将为深入打好全国性污染防治的攻坚战提供强大的信息化支撑。

我国要在“十四五”时期全面实现生态环境管理信息化的“融慧治理”，即须在“大力推进绿色新型基础设施建设、强化一体化生态环境智能感知体系建设、全面推进生态环境领域应用系统集约建设”这“三大建设”方面作出实效性的努力。如为“大力推进绿色新型基础设施建设”，就不仅应依托国家新型基础设施建设计划而全面推动5G、物联网、IPv6 地址规划、边缘计算、高性能计算等新型网络、智能计算基础设施在生态环境领域的落地应用，而且应整合利用生态环境云、公有政务云和各级生态环境部门已有的计算、存储等基础设施资源，以此加快建设生态环境云灾备中心而确保关键核心业务和数据的安全稳定；而为“强化一体化生态环境智能感知体系建设”，就不仅应积极拓展大气、水、土壤等生态环境数据获取的种类、频率、范围，而且应积极探索利用走航监测、无人机、视频监控、智能机器人等手段推动实现生态环境监测向“天空地海”一体化、智能化方向发展；而为“全面推进生态环境领域应用系统集约建设”，就不仅要将水、土壤等生态环境领域的各政务系统连起来、统起来，而且应形成互联互通、协同联动、业务融合的一体化大平台，以此切实提升生态环境领域一体化协同治理能力。

总之，“十四五”时期生态环境大数据平台建设，既要通过深入推进生态环境政务服务平台建设而达到利企便民之目的，又要突出生态环境政务服务平台数据赋能、激发数据要素在生态环境管理中的效应倍增作用。