精準定位污染源,環境監管有了智慧“千里眼”

2019年07月08日 19:51:10 來源: 科技日報
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    在生態環境部剛剛結束的河北唐山、天津(濱海新區)、遼寧大連、山東煙臺等4城市入海排污口現場排查工作中,衛星遙感與無人機航測、人員現場核查、疑難點查缺補漏方式形成了“三級排查”模式,全面查清所有向渤海排污的“口子”。

    也就是説,先完成無人機航測及圖像解譯工作,並將航測發現的疑似排污口信息逐一甄別,錄入手機的APP系統中。在此基礎上,現場排查人員在手機APP系統的指引下,緊盯橋下、水下、林下等無人機航測盲區,可能存在隱蔽排口的敏感區域,以及無人機提供的疑似點位等,“既用高科技,又下笨功夫”,確保所有入海排污口“應查盡查”。

    面對AI技術的發展,中國環境保護産業協會副秘書長滕建禮説,在打好污染防治攻堅戰的行動中,環境監管正向精細化、主動預防、科學決策轉變。而人工智慧系統能夠精準推演污染發生的原因,讓監管不再“跑斷腿”。

    利用大數據精確判定污染源

    當前,除了在海洋監管、城市黑臭水體督查中大量使用人工智慧外,大氣治理方面,AI也在發揮巨大作用。

    大氣污染源包括固定源、生活源以及機動車等排放的流動源和“小散亂污”企業排放的污染源等。

    在首屆環境互聯網+高峰論壇上,生態環境部信息中心副主任楊子江説,通過自動在線監測系統等,大污染源管住了,但流動源、“散亂污小”污染源怎麼辦?“靠人海戰術掃不出來,我們就用新武器,通過衛星遙感數據、污染源數據、排污清單以及人工智慧演算法等”,把京津冀2+26城市劃出3萬多個熱點網格,裏面選出3千多個重點網格,通過分析,如果發現哪個網格最紅,比旁邊的網格紅,這個“網格”就一定有問題。

    生態環境部實施的“千里眼”計劃,集合了天、空、地、人等多方面的大數據,人工智慧利用衛星大數據識別“熱點網格”,而10%的熱點網格中的本地污染排放約佔整個區域的80%;人工智慧還結合地面觀測站和氣象數據,將3公里×3公里的“熱點網格”污染情況進行同化反演,結合衛星等大尺度信息,監測站和感測器等設備的小尺度信息,網格精度達到500米×500米,實時智慧發現動態監管的重點區域和對象。

    楊子江説,通過人工智慧演算法,把污染熱點從3公里×3公里的面積縮小到500米×500米網格還不夠,不同污染物指向的污染源不同,比如燃煤和機動車排放主要污染成分不同。再用人工智慧演算法結合大數據,找出污染的具體排放者,這樣能提高重點區域環境監管效能,第一時間發現、解決問題等。

    提供精細化創新管理手段

    “人工智慧在環境管理領域的應用與醫療健康有相通之處,都是數據收集—發現事實—預測分析—智慧決策—學習提升。”清華大學自動化係教授宋士吉説,大數據驅動的人工智慧為生態環境提供了精細化創新管理手段。

    近年來,不少地方生態環境部門都應用物聯網、大數據、人工智慧等新技術,探索環境治理模式,創新環境監管手段,實行精細管理、精準治污。如建立生態雲平臺、移動執法系統,京津冀和汾渭平原的熱點網格監測、構建“天地一體化”的監測體系治理大氣污染等。

    中國環保産業協會環境互聯網+專委會主任委員汪冬青也表示,借助“互聯網+”和人工智慧,能全面提升生態環境治理能力和治理體系現代化,同時也給傳統環保産業帶來新商機。目前,多數環境企業已在運用人工智慧,一些老牌的環保企業也從設備生産轉向互聯網、人工智慧運營服務。

    構建“生態環境最強大腦”

    人工智慧應用在環境監管部門全面推開,中國工程院院士侯立安説,在長江經濟帶,環保部門和相關企業利用衛星遙感、智慧傳感等技術,研發了水系統全過程監控機器人,還將重點研發水監控無人機、樣品採集機器人、多功能水質機器人、水設施巡檢機器人等。基於大數據平臺和智慧終端的聯動模式,將構建“一體化”水環境應急保障體系,實現長江流域水安全事故的快速、精確處理。

    楊子江説,希望構建“生態環境最強大腦”,打造高精度三維感知生態環境變化的生態環境物聯網,橫縱貫通全國生態環境領域的固定與移動相結合,高速、可視、智慧的生態環境業務專網,支撐應用快速開發、數據共用交換、業務協同交互、大數據應用的統一雲平臺,滿足跨部門、跨層級、跨區域業務協同的生態環境“大系統”,動態反映生態環境現實、模擬預測趨勢的“虛擬空間圈”,讓生態環境進入全量全網數據智慧+生態環境治理的新時代。(記者 李禾)

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