論智慧環(huán)保在城市環(huán)境治理中的應(yīng)用

山東正潤環(huán)境科技有限公司 張宗保，許靜

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國人民的總體收入水平顯著提高。在這種情況下，人們對優(yōu)質(zhì)生活的渴望也相對增加，對良好環(huán)境的需求也越來越明顯。面對這個(gè)問題，環(huán)境保護(hù)部門應(yīng)該更有效地進(jìn)行環(huán)境管理。隨著城市人口的增長和城市規(guī)模的擴(kuò)張，城市環(huán)境管理的實(shí)施也是環(huán)境部門面臨的一個(gè)重大問題。

對于城市環(huán)境管理來說，影響城市環(huán)境的因素不僅復(fù)雜多變，而且難以監(jiān)測。因此，隨著智能城市理論的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，單純依靠人工監(jiān)測已經(jīng)難以滿足城市環(huán)境控制的實(shí)際需要。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智慧城市理論的幫助下，城市環(huán)境管理中的智能環(huán)保概念也得到了發(fā)展。城市管理中的智能環(huán)保主要是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對城市環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，持續(xù)監(jiān)測大氣、水體和環(huán)境，將城市噪聲和光污染納入環(huán)境部門的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，這有效提高了環(huán)境環(huán)保工作的效率。從智能環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，城市環(huán)境管理也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的探討。

一、智慧環(huán)保的概念和內(nèi)涵

智慧環(huán)保主要基于傳統(tǒng)的城市環(huán)境管理模式。將互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的概念，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能軟硬件系統(tǒng)集成到城市環(huán)境管理中。提高城市環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的效率，改變城市污染治理模式，利用信息平臺和智能系統(tǒng)優(yōu)化城市環(huán)境。

數(shù)字環(huán)保是智慧環(huán)保的基礎(chǔ)[1]。與以往的城市環(huán)境治理模式相比，環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是智慧環(huán)保的基礎(chǔ)，各種環(huán)境監(jiān)測傳感器可配備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和報(bào)警裝置，有效實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域無人環(huán)境監(jiān)測。另一方面，減少了環(huán)保人員的工作壓力，大大避免了公司的非法分類和各種可能的環(huán)境超載。

治理模式和手段的智能化是智慧環(huán)保的一個(gè)重要特征?；跀?shù)字環(huán)境保護(hù)，收集和分類分布在不同城市的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)。利用互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)人工智能支持的環(huán)境管理，響應(yīng)城市環(huán)境管理，通過計(jì)算機(jī)輔助解決各種環(huán)境問題，這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字環(huán)保向智慧環(huán)保的轉(zhuǎn)變。此時(shí)，環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測的具體工作不需要人工干預(yù)，環(huán)保人員的主要任務(wù)也完成了從檢查監(jiān)測向監(jiān)控監(jiān)測的轉(zhuǎn)變。

網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)調(diào)化的環(huán)境治理理念是環(huán)境保護(hù)智能化發(fā)展的關(guān)鍵。除了智能化改造和外部硬件升級，改變城市環(huán)保觀念是智慧環(huán)保的核心。將不同的環(huán)境問題有效結(jié)合起來，通過先進(jìn)的硬件和智能軟件，實(shí)現(xiàn)責(zé)任監(jiān)督管理部門與不同地區(qū)之間的信息協(xié)調(diào)和聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境管理一體化。只有以協(xié)調(diào)的理念解決大部分城市的環(huán)境問題，才能從根本上啟動(dòng)城市環(huán)境治理模式的改革。

二、智慧環(huán)保解決方案

智慧環(huán)保是環(huán)境治理的一個(gè)綜合概念。城市環(huán)境治理的實(shí)踐將城市環(huán)境治理帶入了一個(gè)新的歷史時(shí)期，根據(jù)不同城市的特點(diǎn)和功能要求，智慧環(huán)保解決方案在不同城市往往具有不同的形態(tài)和優(yōu)先級，但基本上是分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)、監(jiān)測報(bào)警平臺、環(huán)境報(bào)告系統(tǒng)等模塊，包括環(huán)控處理中心、在線交易處理平臺等。

（一）分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)

分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)是智能化環(huán)境的眼、鼻、耳和神經(jīng)末梢。通過城市中廣泛使用的各種環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測傳感器，系統(tǒng)可以利用網(wǎng)絡(luò)和通信線路將語音、圖像和各種專業(yè)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)加載到環(huán)境監(jiān)測部門的服務(wù)器中，為今后的環(huán)境預(yù)警、監(jiān)測和處理提供第一手信息空間[2]。與以往的人工環(huán)境監(jiān)測相比，分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)具有更廣泛的地理分布和更多樣化的監(jiān)測類別，監(jiān)控能力不受時(shí)間和范圍的限制，能夠收到實(shí)時(shí)反饋、完整反饋和準(zhǔn)確反饋。

（二）監(jiān)控報(bào)警平臺及環(huán)境通信系統(tǒng)

該系統(tǒng)可以提前向公眾報(bào)告和分析環(huán)境傳感器傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)，自主識別影響城市環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境問題，并反饋至環(huán)境控制和處置中心。智能數(shù)據(jù)庫可以基于智能環(huán)境提供各種數(shù)據(jù)保護(hù)上限與多個(gè)關(guān)鍵詞相結(jié)合，可以獨(dú)立區(qū)分環(huán)境問題的嚴(yán)重程度和預(yù)警級別，為相關(guān)人員提出對策。

利用云計(jì)算技術(shù)，可以根據(jù)各種環(huán)境問題的表現(xiàn)和特點(diǎn)，正確選擇各種現(xiàn)成的方案，為決策者提供分析數(shù)據(jù)和其他決策的依據(jù)。在環(huán)境管理和控制中心的幫助下變得更加標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化[3]。智能化控制和處置不僅符合城市環(huán)境管理的特點(diǎn)，而且有效地防止了人工決策的偏差和失誤以及環(huán)境尋租的發(fā)生。

三、環(huán)境保護(hù)網(wǎng)絡(luò)交易管理平臺

該平臺是環(huán)境保護(hù)部網(wǎng)絡(luò)辦公機(jī)構(gòu)，主要協(xié)助環(huán)保部門在線管理，尤其是各種環(huán)境審計(jì)、年檢、稅務(wù)等，平臺的建設(shè)和使用可以有效分散辦公室人流和企業(yè)壓力，優(yōu)化環(huán)保審批和處罰流程，提高環(huán)保部門的工作效率，有效為環(huán)境管理者適應(yīng)治理理念和關(guān)注自身工作提供參考。

由于智慧環(huán)保解決方案的模塊化特點(diǎn)，地方環(huán)保部門和城市環(huán)境管理過程中的責(zé)任管理者在上述四個(gè)模塊的基礎(chǔ)上自主適應(yīng)智慧環(huán)保解決方案，完善和構(gòu)建具有地方特色的智能城市環(huán)境治理體系。

四、實(shí)施智慧環(huán)保的重要性

智慧環(huán)保的應(yīng)用能夠有效改進(jìn)城市環(huán)境管理工作，建設(shè)智能硬件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已不再是我國城市的難題，實(shí)現(xiàn)智能硬件系統(tǒng)的應(yīng)用，充分發(fā)揮其功能，改變傳統(tǒng)城市管理的思維和操作過程，是智慧環(huán)保的主要功能。

智慧環(huán)保的應(yīng)用對改善城市管理模式、提高城市管理效率具有重要意義。構(gòu)建多元化的城市治理體系，有效實(shí)施信息過濾和信息處理對緩解城市管理危機(jī)具有重要意義[4]，它的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）環(huán)保智能化應(yīng)用可以有效解決城市化帶來的一系列環(huán)境問題

一般來說，城市發(fā)展速度與城市環(huán)境質(zhì)量成反比，城市化進(jìn)程越快、城市面積越大，城市環(huán)境問題越明顯，管理難度也越大?；诜植际絺鞲衅飨到y(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息平臺的智慧環(huán)保應(yīng)用的基礎(chǔ)，快速擴(kuò)展和延伸成本相對較低，其環(huán)境治理沒有明顯改變。這不僅解決了過去城市環(huán)境管理與新開發(fā)區(qū)之間“鞭長莫及”的問題，大大節(jié)約了勞動(dòng)力成本，還加強(qiáng)了新城區(qū)的環(huán)境監(jiān)測和執(zhí)法，將漣漪式輻射的城市環(huán)境管理結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄绞骄W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，取代原有的多中心網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)和信息處理中心唯一的監(jiān)督和環(huán)境管理部門，加快城市環(huán)境的管理速度，有效傳遞信息，提高城市管理的整體效率。

（二）智慧環(huán)保的實(shí)施促進(jìn)各種城市管理體系的建立

以強(qiáng)有力的人工治理為基礎(chǔ)的城市治理時(shí)代已經(jīng)結(jié)束，多元化的城市治理時(shí)代已經(jīng)開始。利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持城市治理，采用人性化、多元化的治理模式，已成為城市治理最重要的手段[5]。智慧環(huán)保系統(tǒng)采用多種智能終端和信息平臺，參考新的治理模式和政策措施，制定豐富的城市環(huán)境治理手段和策略，為環(huán)境模式的改革和創(chuàng)新提供了有益的參考。此外，智慧環(huán)保的應(yīng)用還有效地實(shí)現(xiàn)了各種加工對象的綜合處理。城市環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)只能影響水體中的顆粒物、氮氧化物、二氧化硫和重金屬等吸入性污染物，可以替代對空氣、水和固體廢物的綜合監(jiān)測。在智能系統(tǒng)中全面監(jiān)測噪聲和光污染，可以有效實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測類別的全覆蓋。城市環(huán)境管理的重點(diǎn)對象由大型企業(yè)和污染區(qū)的及時(shí)分布發(fā)展到覆蓋整個(gè)區(qū)域和行業(yè)的各種社會行為體。開展環(huán)境保護(hù)，可以充分實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境治理的多元化，從治理事項(xiàng)到治理手段再到治理對象，真正構(gòu)建全面的城市環(huán)境治理體系。

（三）及時(shí)識別有效信息

將智能環(huán)保理念引入城市環(huán)境治理，實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)過濾。在我國城市中，環(huán)境管理更加復(fù)雜，具有區(qū)域廣泛、信息復(fù)雜、污染物多樣、污染源多元化的特征，這種復(fù)雜的環(huán)境治理嚴(yán)重阻礙了城市環(huán)境治理的發(fā)展。通過引入智能環(huán)保的概念，可以有效地利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)來保護(hù)各種信息和數(shù)據(jù)，這極大地提高了信息分析的效率和準(zhǔn)確性。事實(shí)上，這種信息過濾模式的變化，通過智能環(huán)保的概念，將傳統(tǒng)的基于人為治理體系的環(huán)保模式轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌斯ぶ悄艿沫h(huán)保模式，從而促進(jìn)我國城市環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。

（四）有效降低環(huán)境保護(hù)監(jiān)測成本

在我國近年來城市化快速發(fā)展的背景下，城市環(huán)境質(zhì)量問題越來越突出，管理難度越來越大，這為提高環(huán)境保護(hù)部門在城市環(huán)境監(jiān)測中的效率、節(jié)約人力成本、加強(qiáng)環(huán)境立法的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。此外，通過在城市環(huán)境治理中引入智能環(huán)保，可以將傳統(tǒng)的輻射擴(kuò)散環(huán)保模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉謱泳W(wǎng)絡(luò)環(huán)保模式，從而提高工作效率。

五、政策建議

針對我國智能環(huán)保開發(fā)應(yīng)用面臨的各種困難和問題，結(jié)合以往城市環(huán)境管理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，充分發(fā)揮智能技術(shù)的信息效應(yīng)，將互聯(lián)協(xié)調(diào)的城市環(huán)境管理理念、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)相結(jié)合，云計(jì)算環(huán)境和城市治理的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了飛躍。

（一）關(guān)于加強(qiáng)城市環(huán)境建設(shè)的思考

在城市環(huán)境治理實(shí)踐中，貫徹網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)調(diào)發(fā)展的智能環(huán)?；纠砟睿龠M(jìn)區(qū)域和行業(yè)之間的溝通和互動(dòng)[6]。智能環(huán)境解決方案部門和模塊旨在推動(dòng)環(huán)境治理從數(shù)字環(huán)保和電子商務(wù)向真正的智能環(huán)保轉(zhuǎn)變。建立基于人民和公共服務(wù)需求的城市環(huán)境管理體系，確保和應(yīng)用公民環(huán)境政策的理念。

（二）環(huán)保智能硬件系統(tǒng)的建設(shè)與合理開發(fā)

在投資智能環(huán)境硬件時(shí)，城市需要關(guān)注系統(tǒng)兼容性和性價(jià)比，重視系統(tǒng)的應(yīng)用，必須盡最大努力避免過度投資和過度建設(shè)，使智能環(huán)保系統(tǒng)的建設(shè)能夠滿足城市的發(fā)展需要，把系統(tǒng)的完整性和協(xié)調(diào)性放在重要位置，使所有開發(fā)建設(shè)系統(tǒng)都能整合到城市環(huán)境管理的具體應(yīng)用中，真正發(fā)揮相互協(xié)作的作用。

（三）開發(fā)和使用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理能力

只有通過大數(shù)據(jù)和云計(jì)算對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，引入智能決策系統(tǒng)的發(fā)布、使用和輔助決策，才能實(shí)現(xiàn)智能環(huán)保的應(yīng)用如圖1所示。

圖1 智慧環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺

智慧環(huán)保大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的有效結(jié)合，也是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段和程序。加強(qiáng)人工智能分析軟件的開發(fā)，提高監(jiān)測報(bào)警平臺和環(huán)境報(bào)告系統(tǒng)的智能化、信息化水平，通過環(huán)控中心和在線交易處理平臺，有效發(fā)揮智能環(huán)保系統(tǒng)的功能。

（四）加強(qiáng)環(huán)境立法和執(zhí)法，提高環(huán)境治理能力

在現(xiàn)有分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以增加環(huán)境監(jiān)測無人機(jī)和車載環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，作為分布式環(huán)境傳感器系統(tǒng)的有機(jī)補(bǔ)充。另一方面，該配置可以防止外部干擾和破壞，更準(zhǔn)確地獲取第一批環(huán)境數(shù)據(jù)[7]。其次，能幫助電廠運(yùn)營商更快地了解特定區(qū)域的環(huán)境緊急情況，并實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)響應(yīng)。此外，智能環(huán)境信息可以將城市劃分為不同的環(huán)境法應(yīng)用領(lǐng)域，環(huán)境執(zhí)法和處置人員可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)辦公模式實(shí)施在線移動(dòng)模式和現(xiàn)場日常巡邏，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)處理和人工執(zhí)行的有機(jī)結(jié)合。

（五）在線事務(wù)處理平臺

該平臺是一個(gè)在線辦公室，為環(huán)保部門提供工作方法，所有員工都可以使用在線方法來解決環(huán)境問題，并確保工作效率和水平，如圖2所示。

圖2 在線事務(wù)處理平臺

該平臺的應(yīng)用可以有效減少員工流失，減少人員工作量，提高處罰和行政審批效率。此外，在線平臺可以充分了解事務(wù)管理的信息和數(shù)據(jù)，通過對環(huán)境和處置中心的深入分析，了解城市環(huán)境問題，提供決策依據(jù)和條件。智能環(huán)保解決方案可以利用模塊化的特點(diǎn)，提高城市環(huán)境管理的影響力[8]。地方環(huán)保部門和管理者可以通過模塊開展各種環(huán)?；顒?dòng)，消除負(fù)面因素，最終形成智能化的城市環(huán)境管理體系，滿足城市發(fā)展的需要。

（六）提升城市環(huán)境管理理念

開展智能環(huán)?；顒?dòng)，必須在理念上高度重視智能環(huán)?；顒?dòng)。這就要求各級環(huán)保部門認(rèn)真貫徹網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)調(diào)發(fā)展的智能環(huán)保理念，通過多區(qū)域、多部門環(huán)境信息交流，加強(qiáng)行業(yè)與部門要之間市政管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與溝通，為環(huán)境監(jiān)測傳感器的配置和加工中心各種數(shù)據(jù)的計(jì)算打下基礎(chǔ)[9]。同時(shí)，完善城市環(huán)境治理理念，要求各級環(huán)保部門真正以公眾需求為動(dòng)力，切實(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的智能化[10]。

從我國目前的環(huán)境活動(dòng)來看，它主要控制污染排放和空氣污染。同時(shí)，在環(huán)境變化監(jiān)測中，確保所使用的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備符合要求，提高環(huán)境保護(hù)的準(zhǔn)確性和完整性，多角度完成環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的推廣，建立互聯(lián)網(wǎng)和環(huán)境技術(shù)意識體系，分享真實(shí)的環(huán)境數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)開展綠色環(huán)保活動(dòng)，保護(hù)，推動(dòng)綠色環(huán)保的發(fā)展。