環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)平臺的應(yīng)用分析

范海浩 許德剛 王晨

以環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急監(jiān)控、預(yù)警和決策支持為主線，綜合運用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、遙感、5G、地理信息系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動端應(yīng)用和環(huán)境監(jiān)測等技術(shù)，通過“天地一體化”構(gòu)建多維時空生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系，打造上下貫通、數(shù)據(jù)共享、技術(shù)領(lǐng)先的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的信息化決策支持平臺，形成有石化企業(yè)特色的智慧型環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測體系，逐步實現(xiàn)環(huán)境突發(fā)事件監(jiān)測、環(huán)境突發(fā)事件處置、應(yīng)急資源可視化、環(huán)境風(fēng)險預(yù)警、指揮決策依據(jù)可靠。

一、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)平臺建設(shè)的背景

自2014年國務(wù)院印發(fā)《國家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》的通知以來，環(huán)境污染事件應(yīng)急已經(jīng)上升到國家層面，近年來，突發(fā)性環(huán)境污染事故越來越多，“3.21”響水爆炸事故、“8.12”天津濱海新區(qū)爆炸事故等。不僅在發(fā)生頻率上，而且在造成的后果嚴重程度上均有不斷上升的趨勢，各種自然災(zāi)害給人民的生產(chǎn)經(jīng)營活動帶來的環(huán)境風(fēng)險不斷加劇，環(huán)境突發(fā)事件時有發(fā)生，給人民群眾的生命健康造成了威脅、財產(chǎn)安全造成了巨大損失，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境，環(huán)境安全管理工作面臨的形勢極其嚴峻。

隨著新環(huán)保法的實施以及對習(xí)近平生態(tài)文明思想的深學(xué)篤用，全面落實環(huán)境安全“全過程”管理理念，加大對環(huán)保的監(jiān)測和投入力度，多措并舉提升環(huán)境監(jiān)測能力，持續(xù)推進環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測、管理及提高信息化建設(shè)、運用能力的步伐。正是在這種新形勢、新要求和國家對于環(huán)境保護及生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略要求與指導(dǎo)精神下，我們現(xiàn)有應(yīng)急監(jiān)測手段已經(jīng)不能滿足國家新規(guī)范及現(xiàn)實要求，急需建設(shè)系統(tǒng)平臺提升管理水平，構(gòu)建應(yīng)急監(jiān)測管理的全過程、多層次、多手段，有效保障生產(chǎn)、生活及環(huán)境安全。

二、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)平臺建設(shè)的必要性

環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測是指環(huán)境應(yīng)急狀態(tài)下對污染物的種類、數(shù)量、濃度范圍以及生態(tài)的破壞程度和范圍等進行監(jiān)測，其目的是為了發(fā)現(xiàn)和查明環(huán)境污染狀況，掌握污染的范圍和程度。環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測包括重大污染事故監(jiān)測、突發(fā)性污染事故監(jiān)測、對環(huán)境造成自然災(zāi)害等事件的監(jiān)測以及在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)異常情況時所采取的監(jiān)測等。環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測是環(huán)境應(yīng)急體系中的重要組成部分，是突發(fā)性環(huán)境污染事故處置中的首要環(huán)節(jié)，是對污染事故及時、正確地進行應(yīng)急處理、減輕事故危害和制定恢復(fù)措施的根本依據(jù)。

（一）環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測體系的升級

面對新形勢下物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、生物識別等信息技術(shù)飛速發(fā)展、社會生產(chǎn)和對能源等多方位需求日益增長空前提高的新形勢下，原有的監(jiān)測和管理手段已經(jīng)不能滿足于解決當(dāng)下的實際突出問題，并且國家對于環(huán)境問題的重視程度和要求越來越來高。故此，環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測管理系統(tǒng)平臺具有重要的建設(shè)意義：及時發(fā)現(xiàn)：在環(huán)境突發(fā)事件發(fā)生后，能夠及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染，并且快速監(jiān)測污染，發(fā)現(xiàn)源頭；快速響應(yīng)：能夠通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測設(shè)備和人工檢測的手段相結(jié)合，快速對環(huán)境突發(fā)事件做出應(yīng)急響應(yīng)；工作聯(lián)動：通過空地一體化監(jiān)測體系、數(shù)據(jù)挖掘、環(huán)境突發(fā)事件定性、環(huán)境污染事故預(yù)測評估，實現(xiàn)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測團隊及其他相關(guān)部門有效的工作聯(lián)動；應(yīng)急指揮：對環(huán)境突發(fā)事件做出決策和指揮調(diào)度，有效開展應(yīng)急處置、人員疏散、資源調(diào)度和善后處理；減少損失：平臺整合有效的應(yīng)急物資、應(yīng)急人員、專家顧問、應(yīng)急預(yù)案等，使人員安全和生產(chǎn)安全風(fēng)險降到最低；事后總結(jié)：事件結(jié)束后，形成環(huán)境突發(fā)事件知識庫，作為事件分析和應(yīng)急管理經(jīng)驗的積累。

（二）防范環(huán)境風(fēng)險的有效技術(shù)保障

通過本項目的建設(shè)，將物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云計算技術(shù)與環(huán)境保護工作緊密結(jié)合起來，構(gòu)建一個全方位、多層次、廣覆蓋的一體化環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測平臺，統(tǒng)籌先進的科研、技術(shù)、設(shè)備等優(yōu)勢，充分利用信息化手段，建設(shè)環(huán)保私有云、環(huán)境監(jiān)控中心，形成“一個中心、三個門戶、五大子系統(tǒng)”環(huán)境應(yīng)急體系，促進環(huán)境數(shù)據(jù)在規(guī)劃計劃、政策法規(guī)、環(huán)境影響評價、污染防治、生態(tài)保護和環(huán)境監(jiān)測等方面的有效應(yīng)用，從而掌握環(huán)境質(zhì)量狀況及變化趨勢，說清污染物排放情況，說清潛在的環(huán)境風(fēng)險，為提高生態(tài)文明建設(shè)水平提供重要的科技支撐。

三、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)平臺建設(shè)的主要功能

（一）應(yīng)急通信

在保障戰(zhàn)備、搶險救災(zāi)、出現(xiàn)環(huán)境事件和通信網(wǎng)故障時，能臨時、機動地提供應(yīng)急通信。比如在破壞性的自然災(zāi)害面前，基礎(chǔ)設(shè)施包括通信設(shè)施、交通設(shè)施、電力設(shè)施等完全被毀，災(zāi)區(qū)在一定程度上屬于孤城的狀態(tài)，所有的現(xiàn)場信息都需要實時的采集、發(fā)送、反饋。在所有的這些情況下，無線應(yīng)急通信系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

（二）應(yīng)急指揮

應(yīng)急指揮可實現(xiàn)在緊急情況下，運用正確的指揮而充分發(fā)揮有限的應(yīng)急力量控制事態(tài)發(fā)展，體現(xiàn)出應(yīng)急指揮在突發(fā)情況下減少損失、保護生命財產(chǎn)安全的效率。

（三）環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化

監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化可實現(xiàn)事故現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻圖像、氣象參數(shù)等信息通過衛(wèi)星和5G等無線手段收集和上傳，上述信息能夠在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)平臺監(jiān)控中心大屏幕上同步顯示，視頻圖像實時傳輸；應(yīng)急專家可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)進行研判，對環(huán)境變化進行有針對性的部署決策，可以對應(yīng)急物資進行合理有效的調(diào)配。

（四）污染物擴散模型

擴散模型在事故狀態(tài)下，根據(jù)污染物性質(zhì)結(jié)合二、三維GIS地理信息平臺，能夠快速模擬污染物在大氣、水體等不同介質(zhì)中擴散狀態(tài)，實現(xiàn)對污染物遷移轉(zhuǎn)化情況的立體動態(tài)模擬預(yù)測，應(yīng)急專家可以根據(jù)模擬結(jié)果結(jié)合實際情況進行有效的預(yù)警和指揮。

（五）三維監(jiān)測專家會商

將環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)、事故現(xiàn)場視頻圖像、事故區(qū)域污染物擴散模擬、環(huán)境污染情況、發(fā)展趨勢及其可能對環(huán)境造成的影響的預(yù)測，結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)的二、三維地圖直觀地展示在監(jiān)控中心的大屏幕上，同時可實現(xiàn)事故現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測車載流動實驗室與監(jiān)控中心進行視頻會議功能的平臺，為應(yīng)急決策會商提供三維可視化支持。

（六）石油化工專有GIS

針對環(huán)境因素、自然要素、人文要素，從環(huán)保的角度出發(fā)，提取與環(huán)保相關(guān)的大氣圈、水圈、生物圈的部分信息做專題圖層細化，可以通過空間分析功能分析敏感目標(biāo)周圍的污染源，也可以分析污染源周圍的敏感目標(biāo)，提供雙向查詢功能，實現(xiàn)快速定位。在污染事故發(fā)生后可迅速確定事故發(fā)生地點，并在電子地圖上定位，分析查找事故地點附近的污染源、敏感目標(biāo)。

四、總結(jié)

環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)平臺將全面覆蓋下級業(yè)務(wù)單位和重點站，可以極大地優(yōu)化和提高單位的信息水平，進一步提高管理和決策的科學(xué)性。同時，可以促進各單位在安全領(lǐng)域加深信息化的應(yīng)用水平，落實主要職責(zé)和客觀評判意識，提高單位環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測信息化建設(shè)的整體水平；可以促進環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測管理部門改變工作作風(fēng)，規(guī)范行為，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高信息透明度，防止人為因素干擾過程和事件。能夠進一步加強戰(zhàn)時救援和日常應(yīng)急管理水平，明確掌握救援基地（團隊）內(nèi)救援物資的儲備情況，救援專家的聯(lián)系方式和專長領(lǐng)域動態(tài)更新。重點單位可以及時報告環(huán)境應(yīng)急突發(fā)事件。各級應(yīng)急救援手機APP和救援系統(tǒng)可以實現(xiàn)決策聯(lián)動和數(shù)據(jù)共享交換。強大的搶險保障，可以全面提高安全生產(chǎn)事故應(yīng)急救援能力和決策水平；可以實現(xiàn)上下級環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測管理部門之間，各業(yè)務(wù)單位參與成員之間的互聯(lián)，整合利用現(xiàn)有資源，實現(xiàn)信息共享，協(xié)調(diào)與聯(lián)動，有效提高部門間應(yīng)急協(xié)調(diào)的能力。

作者單位：中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院有限公司