引言
近年來(lái)，隨著環(huán)境問(wèn)題變得越來(lái)越突出，公眾對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注也越來(lái)越多。采取合理有效的措施控制城市環(huán)境問(wèn)題，已成為城市環(huán)境管理者面臨的新挑戰(zhàn)。但是，環(huán)境問(wèn)題的形成是多種復(fù)雜因素共同作用的結(jié)果。傳統(tǒng)的人工檢查方法不僅難以真正從源頭上消除可能威脅到城市環(huán)境的各種問(wèn)題，而且無(wú)法取得城市環(huán)境治理的積極效果。特別是在當(dāng)前城市快速發(fā)展、治理機(jī)構(gòu)多樣化、信息篩選復(fù)雜的時(shí)代，管理城市環(huán)境問(wèn)題遇到了更多問(wèn)題。
智慧城市的發(fā)展以及數(shù)字孿生技術(shù)、人工智能(AI)、物聯(lián)網(wǎng)等“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的廣泛普及為城市環(huán)境治理帶來(lái)了新的機(jī)遇。目前，在大中城市中，已經(jīng)基本形成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，將大氣、水、固體廢物、噪聲甚至光污染納入控制范圍。但是，在智慧環(huán)保的推廣和應(yīng)用中仍然存在一些突出的問(wèn)題，值得城市管理者的重視和思考。
智慧環(huán)保主要是指將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生技術(shù)和其他“互聯(lián)網(wǎng)+”思想和概念，與基于物聯(lián)網(wǎng)的智能軟硬件系統(tǒng)集成到基于傳統(tǒng)城市環(huán)境治理模型的城市環(huán)境治理中。為了提高城市環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的效率，需要改變城市環(huán)境污染的治理模式，并利用數(shù)字孿生信息平臺(tái)和智能系統(tǒng)優(yōu)化城市環(huán)境。
1.1數(shù)字環(huán)保是智慧環(huán)保的基礎(chǔ)
與傳統(tǒng)的城市環(huán)境治理模式相比，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)字化和聯(lián)網(wǎng)是智能環(huán)保的基礎(chǔ)。為各種環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器安裝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和預(yù)警設(shè)備，可以有效地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的全天候無(wú)人值守環(huán)境監(jiān)測(cè)。一方面減輕了環(huán)保人員的檢查監(jiān)督壓力，另一方面也大大減輕了環(huán)保人員的檢查監(jiān)督壓力，降低了公司的非法盜竊的可能，防止各種可能導(dǎo)致環(huán)境過(guò)載的情況。
1.2治理模式的智慧型是智能環(huán)保的重要特征
在數(shù)字環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)收集和整理城市中分布的眾多環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，將“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)分析，利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)信息處理的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)人工智能輔助的環(huán)境管理，調(diào)整城市環(huán)境治理模型以及對(duì)各種環(huán)境問(wèn)題的計(jì)算機(jī)輔助響應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字環(huán)境保護(hù)向智慧環(huán)境保護(hù)的轉(zhuǎn)變。此時(shí)，具體的環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)工作不需要太多的人工干預(yù)，環(huán)境保護(hù)人員的主要任務(wù)已經(jīng)完成了從檢查監(jiān)督向監(jiān)視監(jiān)督的過(guò)渡。
1.3相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的環(huán)境治理概念是智慧環(huán)保的重點(diǎn)
除了對(duì)外部硬件進(jìn)行智能改造和升級(jí)外，改變城市環(huán)境保護(hù)與治理的思維方式也是智慧環(huán)保的核心。將最初不相關(guān)的各種環(huán)境問(wèn)題，通過(guò)相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)有機(jī)地整合在一起，以實(shí)現(xiàn)信息的協(xié)調(diào)與聯(lián)系。借助先進(jìn)的硬件和智能軟件，實(shí)現(xiàn)了城市環(huán)境治理的整合。只有通過(guò)協(xié)同思維來(lái)處理和解決各種城市環(huán)境問(wèn)題，我們才能從根本上實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境治理模式的轉(zhuǎn)變。
2、中國(guó)智能環(huán)保的發(fā)展現(xiàn)狀
作為智慧城市的重要組成部分，智慧環(huán)境保護(hù)是現(xiàn)實(shí)中智慧治理應(yīng)用的具體體現(xiàn)。盡管早在2009年首次提出智能城市的概念時(shí)就試圖應(yīng)用和推廣智能環(huán)保，但我國(guó)目前的應(yīng)用還處于起步階段，以下總結(jié)了幾個(gè)方面的特征。
2.1戰(zhàn)略規(guī)劃和總體框架已初具規(guī)模
運(yùn)用智慧的環(huán)保理念和數(shù)字孿生解決方案來(lái)解決城市環(huán)境問(wèn)題，已在各級(jí)學(xué)術(shù)界和環(huán)保部門(mén)之間達(dá)成共識(shí)，環(huán)境信息化已成為主流。國(guó)家多項(xiàng)重要文件明確指出，智慧環(huán)境保護(hù)是我國(guó)解決環(huán)境問(wèn)題的重要手段和方法。環(huán)境保護(hù)部和地方環(huán)境保護(hù)部門(mén)正在積極響應(yīng)國(guó)家有關(guān)呼吁，更新設(shè)備和技術(shù)手段，加強(qiáng)環(huán)境信息建設(shè)。當(dāng)前，國(guó)家和地區(qū)兩級(jí)智能環(huán)保的發(fā)展框架已初步形成。深圳、無(wú)錫、寧波、沈陽(yáng)等許多城市已經(jīng)進(jìn)入了智能環(huán)保的應(yīng)用階段。中國(guó)智能環(huán)保的發(fā)展已初具規(guī)模，并逐漸進(jìn)入廣泛應(yīng)用的階段。
2.2相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的基本建設(shè)
作為智慧環(huán)保的基礎(chǔ)設(shè)施，分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)已在我國(guó)大多數(shù)大中型城市和環(huán)境問(wèn)題突出的城市中建立，取代了以前基于人工監(jiān)視的環(huán)境監(jiān)視站點(diǎn)。大部分城市基本建立了針對(duì)空氣污染、水質(zhì)污染、固體廢物污染和噪聲污染的多信息環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)不間斷的綜合監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)。
2.3仍處于從“數(shù)字環(huán)保”到“智慧環(huán)保”的過(guò)渡時(shí)期
盡管我國(guó)城市環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)硬件升級(jí)，已經(jīng)滿足了數(shù)字環(huán)境保護(hù)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，但是智能環(huán)保的應(yīng)用和實(shí)施仍然面臨許多問(wèn)題。目前，環(huán)境保護(hù)部門(mén)從傳感器系統(tǒng)，報(bào)告平臺(tái)和交易管理平臺(tái)獲得的各種數(shù)據(jù)只能直觀地應(yīng)用或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單分析，僅停留在業(yè)務(wù)數(shù)字化階段。如環(huán)保預(yù)警、深度分析和決策協(xié)助等高端數(shù)據(jù)應(yīng)用功能尚未有效地應(yīng)用于環(huán)境治理過(guò)程中。在城市環(huán)境治理的“智能”應(yīng)用中仍有很大的改進(jìn)空間。
3、智慧環(huán)保治理解決方案
智能環(huán)境保護(hù)是一個(gè)完整而全面的環(huán)境治理概念和操作系統(tǒng)，其解決方案包括許多不同的功能模塊。這些模塊共同致力于城市環(huán)境治理的實(shí)踐，并將城市環(huán)境治理帶入一個(gè)新的歷史時(shí)期。智慧環(huán)保數(shù)字孿生治理解決方案通常具有不同的形式，并根據(jù)不同的城市特征和功能要求集中在不同的城市，但基本上，它們都包括分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)和預(yù)警平臺(tái)以及環(huán)境報(bào)告系統(tǒng)、環(huán)境控制和處置模塊。
分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)是智慧環(huán)保的眼睛、鼻子、耳朵和神經(jīng)末梢。通過(guò)在城市廣泛分布的各種環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)傳感器，系統(tǒng)可以使用網(wǎng)絡(luò)和通信線路將聲音、圖像和各種專(zhuān)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)的服務(wù)器，以進(jìn)行后續(xù)的環(huán)境預(yù)警、監(jiān)督，為環(huán)境治理提供第一手資料。與傳統(tǒng)的人工環(huán)境監(jiān)測(cè)相比，分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)可以具有更廣泛的地理分布范圍和更多樣化的監(jiān)測(cè)類(lèi)別。它的監(jiān)視功能不受時(shí)間和區(qū)域的限制，并且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋、全面反饋和精確反饋。
3.2監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)和環(huán)境報(bào)告系統(tǒng)
該系統(tǒng)可以通過(guò)公共報(bào)告和對(duì)環(huán)境傳感器傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)的初步分析，獨(dú)立地區(qū)分影響城市環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境問(wèn)題，并向環(huán)境控制和處置中心提供有針對(duì)性的反饋，在信息篩選和信息傳遞中發(fā)揮了作用重要角色。由于智慧環(huán)保系統(tǒng)具有很高的智能度，因此該系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種環(huán)境數(shù)據(jù)的預(yù)警值和安全上限，獨(dú)立地識(shí)別環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性和預(yù)警級(jí)別，并提示相關(guān)工作人員采取應(yīng)對(duì)措施。
3.3環(huán)境控制與處置中心
環(huán)境控制與處置中心是城市環(huán)境處置與治理的中心和大腦。在中心對(duì)各種信息進(jìn)行總結(jié)和深入分析。借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、（ztmapinfo）打造的數(shù)字孿生等技術(shù)，系統(tǒng)可以根據(jù)各種環(huán)境問(wèn)題的性能和特征更準(zhǔn)確地選擇各種預(yù)編譯計(jì)劃，供決策者選擇并提供分析數(shù)據(jù)和其他決策依據(jù)。在環(huán)境控制和處置中心的幫助下，城市環(huán)境治理變得更加科學(xué)和規(guī)范。智能控制與處置不僅符合城市環(huán)境治理本身的特點(diǎn)，而且可以有效避免人工決策的偏見(jiàn)和錯(cuò)誤。
3.4在線事務(wù)處理平臺(tái)
該平臺(tái)是環(huán)境保護(hù)部門(mén)的在線辦公室，主要完成網(wǎng)上環(huán)境保護(hù)行政事務(wù)的處理，特別是各種環(huán)境保護(hù)審批、年度資格檢查和費(fèi)用支付。平臺(tái)的建立和使用，可以有效轉(zhuǎn)移工作大廳的人員流動(dòng)和業(yè)務(wù)壓力，還可以?xún)?yōu)化環(huán)保行政審批的過(guò)程和時(shí)間，提高環(huán)保部門(mén)的工作效率。此外，通過(guò)對(duì)環(huán)境控制與處置中心的深入分析，在線平臺(tái)上獲得的交易處理信息數(shù)據(jù)還可以反映出城市環(huán)境治理的一些現(xiàn)象和問(wèn)題，為環(huán)境決策者和環(huán)境管理者提供參考。
在城市環(huán)境治理過(guò)程中，地方環(huán)保部門(mén)和相關(guān)管理人員可以根據(jù)當(dāng)?shù)匦枨螅鶕?jù)以上四個(gè)模塊，獨(dú)立調(diào)整和完善智慧環(huán)保解決方案，打造智慧城市。具有地方特色的環(huán)境保護(hù)管理體系。
4、結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)階段必須將智慧環(huán)境保護(hù)的相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的核心思想納入城市環(huán)境治理的實(shí)踐中，并從數(shù)字環(huán)境保護(hù)和信息化角度促進(jìn)環(huán)境治理。只有真正建立面向人民和公共服務(wù)需求的城市環(huán)境治理網(wǎng)絡(luò)，才能將智慧環(huán)境保護(hù)的理念和措施付諸實(shí)踐并服務(wù)于人民。