環境大數據應用“含苞待放”?
近期,大數(shu)據的(de)(de)“倩影(ying)”頻繁出現在(zai)國(guo)家(jia)出臺的(de)(de)各項(xiang)方案和(he)指(zhi)導意(yi)見中,也(ye)成(cheng)為環(huan)保系統熱議的(de)(de)內容。
記者(zhe)了解到,北京、武漢等不少(shao)省市(shi)的數(shu)據(ju)資(zi)源中心(xin)早已建成(cheng)。截至目前(qian),全國將近2/3省(自治區(qu)、直轄市(shi))環(huan)保廳都(dou)已建成(cheng)或正在建設環(huan)境數(shu)據(ju)資(zi)源中心(xin)。
面臨大數(shu)據的龍卷風(feng),環境數(shu)據資(zi)源中心是否做好了(le)準備?環境大數(shu)據應(ying)用(yong)走到了(le)哪個階段?
數據如何“開口說(shuo)話”?
相比于(yu)(yu)其他省市的(de)環(huan)境信息(xi)化(hua)(hua)建(jian)設,北京(jing)市環(huan)境信息(xi)化(hua)(hua)建(jian)設起步(bu)較早。北京(jing)市環(huan)境數(shu)據(ju)(ju)中心(xin)的(de)建(jian)設開始于(yu)(yu)2012年,并于(yu)(yu)2013年正式投入使用,目前,北京(jing)市環(huan)保局(ju)各個業務處(chu)室主要的(de)業務數(shu)據(ju)(ju)已經進入環(huan)境數(shu)據(ju)(ju)中心(xin)。
北(bei)京市環(huan)境(jing)信息中(zhong)心(xin)主任陳(chen)海寧(ning)介紹說,數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)的(de)建設極大(da)地(di)便利了環(huan)保(bao)工作(zuo),比如原先環(huan)境(jing)監察人員(yuan)進(jin)行污染(ran)源監管,需(xu)要(yao)(yao)查(cha)閱(yue)大(da)量紙質資(zi)料,手工記錄(lu)現場情(qing)況,現在只要(yao)(yao)通過(guo)監控終端或移動客(ke)戶端直接(jie)調取數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)的(de)數據(ju)(ju),就可以對污染(ran)源相關數據(ju)(ju)進(jin)行查(cha)閱(yue)和(he)記錄(lu),環(huan)境(jing)監管省時省力。
但(dan)不久之后,陳海寧的困惑(huo)也出現了,“數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心是建成了,但(dan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心對(dui)各(ge)業務(wu)部門的幫助還很有限,如何開發更好的大數(shu)(shu)據(ju)(ju)產品為環境管理(li)服務(wu),成為數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心要(yao)突破的瓶(ping)頸。”
同樣走(zou)在(zai)前頭(tou)的武漢市也面臨類似(si)問題。武漢市環境信息中(zhong)心(xin)主任詹煒介紹(shao)說,武漢環境數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)很(hen)早就集成了(le)各業務部門的數(shu)據(ju),“但(dan)現(xian)在(zai)這(zhe)些數(shu)據(ju)只用(yong)來做(zuo)一(yi)些簡單的統(tong)計和報表,數(shu)據(ju)還沒有(you)真正(zheng)‘開口(kou)說話(hua)’。”
而更(geng)多省環保廳的環境信息中(zhong)心(xin)處于不斷建(jian)(jian)(jian)設和完(wan)善(shan)的狀態。據了(le)解,內(nei)蒙古(gu)環境數(shu)據中(zhong)心(xin)已(yi)經基(ji)本建(jian)(jian)(jian)成,目前已(yi)經進入第(di)三期建(jian)(jian)(jian)設;云(yun)南省正(zheng)處在“數(shu)字(zi)環保”第(di)二階(jie)段(duan),重點建(jian)(jian)(jian)設資源數(shu)據中(zhong)心(xin)。
環(huan)境保護(hu)(hu)部(bu)信息(xi)中(zhong)心也(ye)很(hen)早就開(kai)(kai)始注意到數(shu)據資源的開(kai)(kai)發(fa)(fa)情況,希望大(da)數(shu)據可以成為解決環(huan)保管理問題的鑰匙。去年開(kai)(kai)始,環(huan)境保護(hu)(hu)部(bu)信息(xi)中(zhong)心副(fu)主(zhu)任徐(xu)富春(chun)帶領探(tan)索大(da)數(shu)據應用,與微軟(ruan)(中(zhong)國)有限公司合(he)(he)作開(kai)(kai)發(fa)(fa)了城市局地大(da)氣主(zhu)要污(wu)染物時空分布大(da)數(shu)據模型(xing)——U-Air,這(zhe)一(yi)合(he)(he)作也(ye)開(kai)(kai)啟了大(da)數(shu)據應用的“第一(yi)春(chun)”。
以U-Air為代表的(de)大數據(ju)應用興起
目前(qian),我國地面空氣質量監測點(dian)位(wei)的(de)(de)(de)設置(zhi)是根據(ju)行政區(qu)域設置(zhi),站點(dian)數量非常有限(xian),不能反映污染物的(de)(de)(de)空間(jian)分布,易(yi)受站點(dian)附近環境影(ying)響,造成不同區(qu)域受眾對(dui)數據(ju)可信性的(de)(de)(de)質疑。
就(jiu)北京來說,北京市有35個地(di)(di)(di)面(mian)空氣質量(liang)監(jian)測(ce)點,但不能(neng)(neng)完全(quan)反映(ying)整個北京市的(de)(de)空氣質量(liang)狀(zhuang)況。“U-Air通過獲(huo)取地(di)(di)(di)面(mian)監(jian)測(ce)站的(de)(de)空氣質量(liang)數(shu)據,結合交通流、道路結構、興趣點分布、氣象條(tiao)件和人們流動規律等大(da)數(shu)據,用基于機器認知的(de)(de)算法(fa)就(jiu)能(neng)(neng)模擬出城(cheng)市細粒度(1km×1km)的(de)(de)空氣質量(liang),并能(neng)(neng)對(dui)未來24小(xiao)時的(de)(de)空氣質量(liang)進行預測(ce)。”徐富春說,這(zhe)不僅彌(mi)補(bu)了地(di)(di)(di)面(mian)監(jian)測(ce)在地(di)(di)(di)域上(shang)的(de)(de)局限性(xing),實時監(jian)測(ce)每(mei)一寸土地(di)(di)(di),也破解了在沒有污染源排放(fang)清單(dan)、排放(fang)邊界不太清楚的(de)(de)條(tiao)件下,如何預測(ce)城(cheng)市空氣質量(liang)的(de)(de)難題。
“U-Air是(shi)一(yi)個(ge)運用大(da)數據(ju)(ju)(ju)(ju)解(jie)決(jue)環(huan)保問題的(de)(de)典型案例,并且(qie)在科學性和(he)技術性上都經(jing)過(guo)了一(yi)定的(de)(de)驗證。”徐富春告訴(su)記者(zhe),大(da)數據(ju)(ju)(ju)(ju)應用需要滿(man)足3個(ge)條件(jian),第一(yi)就是(shi)數據(ju)(ju)(ju)(ju)量(liang)要足夠大(da),第二是(shi)數據(ju)(ju)(ju)(ju)類型要多元化,第三是(shi)要基于機(ji)器認(ren)(ren)知(zhi)的(de)(de)學習(xi)(xi)方法和(he)算法。U-Air除了有行(xing)業類結(jie)構化數據(ju)(ju)(ju)(ju),還有城(cheng)市(shi)道路數據(ju)(ju)(ju)(ju)、路網結(jie)構、氣象數據(ju)(ju)(ju)(ju)、地理位置(zhi)、城(cheng)市(shi)特征分布等數據(ju)(ju)(ju)(ju),后臺也具備機(ji)器學習(xi)(xi)和(he)認(ren)(ren)知(zhi)計算的(de)(de)條件(jian)。
微軟(中國)有限公司資深架構師(shi)羅彤介(jie)紹,未來U-Air將可以提前預(yu)測1小時(shi)~5小時(shi)的(de)空氣質量,以幫助人(ren)們更好地計劃自己的(de)生活,比如什么時(shi)候(hou)和去哪里慢跑,什么時(shi)候(hou)應(ying)該關窗戶、什么時(shi)候(hou)應(ying)該帶(dai)上口(kou)罩。
其實(shi),除(chu)了微(wei)軟在大(da)數據(ju)應(ying)用方面開展探索外,面對大(da)數據(ju)這塊大(da)蛋糕(gao),環保產業已經躍(yue)躍(yue)欲試。
中科宇圖天下科技有限公(gong)
司還建設了自己的大數(shu)據(ju)中心(xin)。據(ju)中科宇圖總裁(cai)姚新介紹,公(gong)司的大數(shu)據(ju)中心(xin)不僅包括各地環(huan)保(bao)業務數(shu)據(ju),還有(you)與環(huan)保(bao)相關的行業數(shu)據(ju),目前,他們(men)也研(yan)發了空氣質量(liang)預警預測模型。
北京力鼎創(chuang)軟科(ke)技(ji)有限公司提出了“霾計算”總體架構,結合傳統空氣(qi)(qi)監測數據(ju)、污染源數據(ju)、氣(qi)(qi)象數據(ju)、交通(tong)數據(ju)、餐飲、學校、加油站等信息(xi),對空氣(qi)(qi)質量(liang)進行預警預測。
北京思路創新(xin)科技有限(xian)公司則(ze)利用(yong)大數(shu)據(ju)推(tui)出(chu)了(le)(le)環(huan)保快(kuai)搜(sou)功能(neng),實現了(le)(le)各類業務一體化查詢(xun)。此(ci)外,環(huan)保快(kuai)搜(sou)還可以根據(ju)用(yong)戶偏好分(fen)析(xi),自動為用(yong)戶推(tui)薦(jian)可能(neng)需(xu)要的環(huan)境數(shu)據(ju)。如(ru)污(wu)防部門每個季度都需(xu)要超標排放的企(qi)業數(shu)據(ju),系(xi)統可以定時(shi)為用(yong)戶推(tui)送。
大(da)數(shu)據(ju)(ju)分析的(de)核心(xin)就是(shi)算法(fa)和(he)模(mo)型(xing)的(de)研究(jiu),IBM中國(guo)(guo)研究(jiu)院(yuan)在大(da)數(shu)據(ju)(ju)應用(yong)(yong)的(de)模(mo)型(xing)上(shang)下足了(le)功(gong)夫。據(ju)(ju)IBM中國(guo)(guo)研究(jiu)院(yuan)高級總監王海峰介紹,IBM采(cai)用(yong)(yong)Watson認知計(ji)算技(ji)術融合多類(lei)型(xing)多來源模(mo)型(xing)(物理模(mo)型(xing)、學習模(mo)型(xing)、專家模(mo)型(xing)),建(jian)立了(le)可自調節的(de)空(kong)氣(qi)質(zhi)量超級模(mo)型(xing),可以(yi)(yi)用(yong)(yong)于(yu)環境污(wu)染仿(fang)真建(jian)模(mo)和(he)天氣(qi)預測(ce)與預警。王海峰還介紹了(le)大(da)數(shu)據(ju)(ju)在監測(ce)污(wu)染源方面(mian)的(de)獨特優勢(shi),通過對(dui)衛星(xing)觀測(ce)數(shu)據(ju)(ju)、移動(dong)用(yong)(yong)戶提供的(de)污(wu)染源信(xin)息、地面(mian)污(wu)染源監測(ce)數(shu)據(ju)(ju)進行(xing)計(ji)算,就可以(yi)(yi)識(shi)別異常數(shu)據(ju)(ju),為環境執法(fa)提供依據(ju)(ju)。
而(er)大數據產業的發(fa)展(zhan)又為環(huan)保部門與企業的合作提供了新的機(ji)遇(yu)。在環(huan)境保護部信息(xi)中心3月舉(ju)行(xing)的一次(ci)環(huan)境信息(xi)資源應(ying)用研討會上,鄂(e)爾多斯遇(yu)上了IBM。
鄂爾多斯大數據平臺只是開端
記者了解(jie)到(dao),鄂爾多斯環(huan)保工作已經進入信息化帶動(dong)環(huan)境管理的新階(jie)段,環(huan)境數(shu)據(ju)資源(yuan)中心(xin)也已建成,未(wei)來將全(quan)部布置在鄂爾多斯大(da)數(shu)據(ju)中心(xin)。
鄂(e)爾(er)多(duo)(duo)斯(si)(si)(si)(si)環保(bao)(bao)(bao)局局長董介中介紹說,鄂(e)爾(er)多(duo)(duo)斯(si)(si)(si)(si)大數據中心將擁(yong)有市政(zheng)、交通、農(nong)業、氣象、能源等社會各方面的數據,不久,環保(bao)(bao)(bao)數據將真正對接(jie)大數據。開發大數據平(ping)(ping)臺、利用(yong)大數據為環保(bao)(bao)(bao)管(guan)理工作(zuo)服(fu)務是鄂(e)爾(er)多(duo)(duo)斯(si)(si)(si)(si)環保(bao)(bao)(bao)局急切要解決的問題。于是,在環境保(bao)(bao)(bao)護部信(xin)息中心、內蒙古自(zi)治區(qu)環保(bao)(bao)(bao)廳的支持和指導下,鄂(e)爾(er)多(duo)(duo)斯(si)(si)(si)(si)環保(bao)(bao)(bao)局與IBM合作(zuo)建(jian)成(cheng)環保(bao)(bao)(bao)大數據平(ping)(ping)臺,并(bing)初(chu)步投入(ru)使用(yong)。
目前,除了傳(chuan)統的地(di)面觀測數(shu)據(ju)(ju)、排放清單、重點污染(ran)源監(jian)測數(shu)據(ju)(ju)、氣象數(shu)據(ju)(ju)、地(di)形(xing)地(di)貌,大數(shu)據(ju)(ju)平(ping)臺還集納了衛(wei)星遙感(gan)數(shu)據(ju)(ju)、企業生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)(ju)、移動傳(chuan)感(gan)器數(shu)據(ju)(ju)、社(she)會輿論、企業信用情況(kuang)等數(shu)據(ju)(ju)資源。
“大(da)數(shu)(shu)據平(ping)臺(tai)的(de)一大(da)特點就是可(ke)以準確溯源,當自(zi)(zi)動(dong)觀測(ce)站(zhan)數(shu)(shu)據發(fa)生異常的(de)時候,平(ping)臺(tai)會自(zi)(zi)動(dong)觸發(fa)溯源分(fen)(fen)析(xi),依(yi)次進行(xing)氣象分(fen)(fen)析(xi)、空氣質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)析(xi),然(ran)后開(kai)始污染溯源,再進行(xing)企業集中生產分(fen)(fen)析(xi)。”董介中告訴記者,大(da)數(shu)(shu)據平(ping)臺(tai)溯源可(ke)以給(gei)出(chu)量(liang)化分(fen)(fen)析(xi)結果,從而為(wei)精準執(zhi)法提供數(shu)(shu)據支(zhi)撐,有(you)利于提高執(zhi)法效率。
以往,溯源基本上依靠人工(gong)觀測,無(wu)法估算具體的貢獻量,極(ji)容易出現偏差。鄂托克(ke)(ke)旗位于(yu)(yu)內蒙(meng)古烏海市(shi)與鄂爾多斯市(shi)交(jiao)界處,毗(pi)鄰多個工(gong)業(ye)園區,污染狀(zhuang)況一直處于(yu)(yu)說不清的狀(zhuang)態,經過大(da)數(shu)據平臺的計算,鄂托克(ke)(ke)旗徹底(di)搞清了(le)污染來源。“大(da)數(shu)據平臺的溯源功(gong)能便于(yu)(yu)我們環保部門有針對性地開展環境治理。”董介中說。
除了溯(su)源(yuan)外(wai),大數(shu)(shu)據(ju)平(ping)臺還可以(yi)對重(zhong)污染(ran)天氣進行預測預警,甚至可以(yi)預測哪一天將出現(xian)重(zhong)污染(ran)天氣,從而有(you)利于(yu)環保部(bu)門有(you)針對性(xing)地管(guan)控污染(ran)源(yuan),避(bi)免(mian)重(zhong)污染(ran)天氣的(de)出現(xian)。鄂爾多斯信息中心接入在(zai)線監(jian)控數(shu)(shu)據(ju)和空(kong)氣自動站數(shu)(shu)據(ju)后(hou),記者看到一張色(se)(se)塊動態圖,綠色(se)(se)代表空(kong)氣質量最(zui)優,顏色(se)(se)越(yue)來越(yue)深,就代表空(kong)氣質量越(yue)來越(yue)差。
鄂爾(er)多斯環(huan)保局大(da)數(shu)據(ju)平臺可說是環(huan)保系統開展(zhan)大(da)數(shu)據(ju)應用的一個代表,大(da)數(shu)據(ju)建設也將(jiang)成(cheng)為(wei)環(huan)境(jing)保護(hu)部下(xia)一步(bu)工作的重(zhong)點。
記者了解到,目前,環境(jing)保護部信(xin)息中(zhong)心全面(mian)開展了環境(jing)大數據(ju)平臺建(jian)(jian)設的研(yan)究,正在加速制定《環保部生(sheng)態環境(jing)大數據(ju)建(jian)(jian)設工作方(fang)案》。
■相(xiang)關鏈接
大數據風向(xiang)標
中央(yang)深改組
7月(yue)1日(ri),中央全面深(shen)化改革(ge)領導小(xiao)組第(di)十四次會議召(zhao)開。會議通過了《環(huan)(huan)境(jing)保護督察方(fang)案(試行)》、《生(sheng)態(tai)(tai)環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)(ce)網(wang)絡建設方(fang)案》等(deng)多項關(guan)于生(sheng)態(tai)(tai)文(wen)明建設政(zheng)策。會議強調要依靠科技創新和技術(shu)進(jin)步,推(tui)進(jin)全國生(sheng)態(tai)(tai)環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)(ce)數據聯網(wang)共享,開展生(sheng)態(tai)(tai)環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)(ce)大數據分(fen)析,實現生(sheng)態(tai)(tai)環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)(ce)和監管有效聯動(dong)。
國務院
國務院(yuan)7月4日全文發(fa)布《關于積極(ji)推進“互(hu)(hu)聯(lian)網+”行動(dong)的指(zhi)導意見》,部署(shu)了包括(kuo)“互(hu)(hu)聯(lian)網+”綠色生態(tai)在內(nei)的11項重點(dian)行動(dong)。通過“互(hu)(hu)聯(lian)網+”綠色生態(tai),推動(dong)互(hu)(hu)聯(lian)網與生態(tai)文明(ming)建設(she)深度融合(he),完(wan)善污染物監(jian)測及信息發(fa)布系(xi)統,形成(cheng)覆蓋主(zhu)要生態(tai)要素的資源環(huan)(huan)境承載能力(li)動(dong)態(tai)監(jian)測網絡,實現生態(tai)環(huan)(huan)境數據互(hu)(hu)聯(lian)互(hu)(hu)通和開(kai)放共享。
環境保護部(bu)
●5月(yue)7~8日,環(huan)境保(bao)護(hu)部(bu)開展了貫徹落實新環(huan)保(bao)法和編制好(hao)“十三五”環(huan)保(bao)規劃大討論。陳(chen)吉寧部(bu)長指(zhi)出,充分利用(yong)信息(xi)化機遇(yu)和大數據平臺,大力(li)推(tui)進信息(xi)公開,努力(li)滿足公眾的知情權、表達(da)權和監督權,不斷提升管理效能和環(huan)保(bao)部(bu)門的公信力(li)。
●6月(yue)19日,環(huan)境保護部(bu)開(kai)展了“環(huan)評(ping)和監測(ce)工作(zuo)創新(xin)”大討論(lun),陳吉寧部(bu)長指出,大數據、互聯網+等智(zhi)能技術已成為推進(jin)環(huan)境治理(li)體系和治理(li)能力現(xian)代(dai)化(hua)的(de)重要手段,要加強數據綜合應用和集成分析,為科學(xue)決策(ce)提供(gong)有力支撐。

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