我国智慧环保体系建设探讨-20121008-2..docx

我国“智慧环保”体系建设探讨刘锐，2 詹志明3 谢涛1* 姚新4 候立涛4 (1中科宇图资源环境科学研究院，北京100101；2北京师范大学，北京100875；3国家环境保护部办公厅信息办，北京210016；4中科宇图天下科技有限公司，北京100101)引言自从2008年11月IBM提出“智慧地球”概念后，世界各国智慧城市的建设风起云涌，国内抢夺智慧城市制高点的竞争也如火如荼。与此同时智慧环保、智慧交通、智慧医疗、智慧物流等各细分行业也开始了相应的研究，力图将“智慧”技术应用于各个领域。2009年8月，温家宝总理在无锡考察物联网的工作进展，发表重要讲话，并确定无锡为“感知中国”中心。自此各地掀起了重新认识无线传感技术和物联网的巨大浪潮，2009年也被称为“中国物联网元年”。 “感知环境，智慧环保”是结合物联网技术对水体水源、大气、噪声、放射源、废弃物等进行感知、处置与管理，建设成为一个集智能感知能力、智能处理能力和综合管理能力于一体的新一代网络化智能环保系统，达到测得准、传得快、算得清、管得好的总体目标，旨在推进污染减排、加强环境保护，实现环境与人、经济乃至整个社会的和谐发展。“智慧环保”的理念“智慧环保”是在原有“数字环保”的基础上，借助物联网技术，把传感器和装备嵌入到各种环境监控对象（物体）中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，实现人类社会与环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的“智慧”。 “智慧环保”的总体架构包括：感知层、传输层、智慧层和服务层。通过现有的数字环保平台，逐步构筑起环保领域的物联网，推动数字环保向“智慧环保”的转变，对于提高环境与发展的综合决策能力，提升环境监管的现代化水平，构建资源节约型、环境友好型社会，实现环境保护的战略目标具有十分重要的意义。 “智慧环保”是数字环保的延伸，它的内涵与数字环保相比有着深刻的变革。主要体现在新型技术支撑手段的应用和面向综合性决策智能化两个方面。（1）技术支撑体系：数字环保主要是面向环境管理工作，以数据仓库、地理信息系统、计算机技术等为主要支撑技术，而智慧环保是面向综合决策，主要以新兴的物联网、云计算、人工智能、数据挖掘、业务模型等技术为支撑。（2）环保综合决策侧重点：数字环保强调环保决策办公的无纸化、自动化和数据的采集管理，即更注重计算机、GIS等信息技术的作用，而智慧环保更加注重智能数据采集、数据挖掘，模型模拟、智能综合性决策等问题，例如环境形势分析与预测、环境情景模拟分析、政策模拟分析等。智慧环保的价值主要体现在：（1）提高工作效率；（2）促进环保工作规范化、标准化与自动化；（3）促进数据资源共享、系统整合，避免重复建设与“信息孤岛”，实现环境信息资源的管理与高效应用；（4）有利于实现“环境质量及其变化说的清、污染源排放情况说的清、环境风险说的清”，提高环境监管与应急防范能力；（5）提高环境保护综合决策与服务能力。“智慧环保”关键支撑技术 实现“智慧环保”，需要以下几项关键支撑技术：物联网技术环保物联网技术是指通过各种传感设备（传感器、射频设备技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描等）采集声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息并与互联网、无线专网进行交互传输信息的一个巨大网络，能够实现物与物、物与人的网络连接、识别、管理和控制。具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。它实现了物体信息智能化识别、定位、跟踪、监控与管理，在智慧环保中，是数据实时获取、更新与管理的重要手段。物联网技术主要包括传感与RFID融合技术、物联网节点及网关技术、物联网通信与频管技术、物联网接入与组网技术、物联网软件与算法、物联网交互与控制、物联网计算与服务等。云计算技术云计算技术是网格计算（Grid Computing ）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。“云计算” 是以服务为特征的一种网络计算，它以新的业务模式提供高性能、低成本的持续计算和存储服务，支撑各类信息化应用。智能GIS技术采用了多维GIS融合技术，将“时间维（Time）、空间维（Space）和仿真（VR）技术”相结合的三维GIS平台，真正实现“物联网前端感知、应用时态分析、管理虚拟仿真、多维GIS空间分析”一体化的GIS可视化应用创新模式，将三维GIS的发展带入了多维GIS时代。“天