涂鋼

信息技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用可以說是起步于21世紀初，并從2010年開始形成規(guī)?；膽?yīng)用。但是早期信息技術(shù)的應(yīng)用主要是簡單地將線下的工作轉(zhuǎn)移到電子設(shè)備上完成，在響應(yīng)業(yè)務(wù)的精細化、智能化管理方面還存在很多不足之處。我國當前環(huán)境治理形勢嚴峻，國家層面對環(huán)境治理提出了高標準、高要求，使得環(huán)境監(jiān)管部門急需在環(huán)境管理手段方面贏得新突破，新一代信息技術(shù)的出現(xiàn)，為我們提升環(huán)境治理水平創(chuàng)造了先天條件。

（一）固定源監(jiān)管任務(wù)相當繁重

固定污染源，主要指的是產(chǎn)生排污的企業(yè)，是我國環(huán)境污染的主要貢獻者之一，是“廢氣、廢水、廢渣”（工業(yè)三廢）的主要來源。因此，針對固定污染源的監(jiān)管工作是環(huán)境污染防治工作中的首要任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計，我國環(huán)境監(jiān)管部門日常80%以上的工作任務(wù)，主要是圍繞固定污染源開展。截至2020年底，上海市納入排污許可管理的固定污染源約有5萬多家，如果再加上國家已要求統(tǒng)一監(jiān)管的散亂污企業(yè)、小規(guī)模餐飲店鋪等，累計近10萬家，但上海市環(huán)境執(zhí)法人員僅600多名，若每個企業(yè)每年排查一次，每名執(zhí)法人員一年要跑160多家企業(yè)，再加上信訪、熱線等渠道帶來的環(huán)境執(zhí)法檢查工作，針對固定污染源的監(jiān)管任務(wù)尤其繁重。

（二）條塊化管理遺留了大量的數(shù)據(jù)問題

固定污染源是一個承載著諸多環(huán)境行為信息的載體，包括排污企業(yè)的名稱、經(jīng)營地址、所屬行業(yè)、污染物種類等數(shù)據(jù)。長期以來，我國的環(huán)境管理較為粗放，針對排污企業(yè)的管理存在制度不全、標準不統(tǒng)一等問題，并且在早期的企業(yè)信息化進程中，未站在整體布局的角度進行規(guī)劃設(shè)計，信息系統(tǒng)的建設(shè)相對獨立分散，排污企業(yè)的信息呈現(xiàn)數(shù)出多源、多庫并存的亂象，數(shù)據(jù)的準確性、更新的及時性、共享的一致性都存在較大問題。

（三）排污許可制逐漸明晰，為固定污染源的精細化管理奠定了基礎(chǔ)

任何管理行為都需要以政策為依托，而針對固定污染源的精準化管理，也需要有能指導(dǎo)固定污染源分類、分級的明確管理制度，而不是依靠信息系統(tǒng)集成商來隨便加以區(qū)分，這樣不利于管理行為的標準化，也會帶來各種社會矛盾。我國于2021年3月1日開始正式施行《排污許可管理條例》，其中明確了固定污染源的管理要求、分類原則等內(nèi)容，為通過信息技術(shù)實現(xiàn)固定污染源的精準治理提供了根本遵循。

（一）拓展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在固定污染源監(jiān)測上的應(yīng)用場景

目前我國針對固定污染源的監(jiān)測主要以企業(yè)的自行監(jiān)測和監(jiān)管部門的監(jiān)督性監(jiān)測為主，自行監(jiān)測的要求以排污許可證為主，但企業(yè)的自行監(jiān)測是否合規(guī)仍然需要通過監(jiān)管部門的檢查來判斷。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分應(yīng)用，加強對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營行為的監(jiān)測，例如工廠用電監(jiān)測、生產(chǎn)線的工況情況監(jiān)測等，與企業(yè)的自行監(jiān)測相結(jié)合，來識別企業(yè)生產(chǎn)過程與污染排放之間的規(guī)律性，實現(xiàn)智能判斷企業(yè)的排污行為是否存在隱瞞和作假，一方面能減少人工檢查的工作量，另一方面能增加對企業(yè)的約束力。（詳見圖1）。

（二） 通過大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)離散固定污染源數(shù)據(jù)的集中管理

固定污染源的本質(zhì)是企業(yè)，企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中會產(chǎn)生多種數(shù)據(jù)，主要分散在工商、司法、環(huán)保、稅務(wù)、住建等不同的監(jiān)管部門，除了在各行政部門之間存在的數(shù)據(jù)離散現(xiàn)象，在單一部門內(nèi)部也存在數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，以上海市生態(tài)環(huán)境局的智慧環(huán)保系統(tǒng)項目為例，在系統(tǒng)設(shè)計時我們發(fā)現(xiàn)固定污染源的數(shù)據(jù)主要存在于監(jiān)測機構(gòu)、執(zhí)法部門和各環(huán)境要素監(jiān)管的業(yè)務(wù)部門（詳見圖2），各部門采用不用的數(shù)據(jù)標準和管理方式對固定污染源數(shù)據(jù)進行記錄和更新，缺少一個統(tǒng)一的渠道來獲取所有和固定污染源相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，我們可以建立起固定污染源的數(shù)據(jù)資源池，將分散在不同物理位置、不同信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行集成，依托大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對數(shù)據(jù)進行清洗和治理，形成一套可流通的高質(zhì)量的固定污染源數(shù)據(jù)，為固定污染源的精準治理打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。詳見圖2。

（三）基于AI技術(shù)實現(xiàn)固定污染源的靶向治理

AI技術(shù)在固定污染源的治理方面有兩個切入點：一是數(shù)值A(chǔ)I模型的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在：（1）利用數(shù)值模型刻畫企業(yè)的排污行為特征，從而進行差異化的管理；（2）形成特定環(huán)境違規(guī)違法行為事件的數(shù)值模型替代人工進行環(huán)境行為監(jiān)督檢查。二是視頻AI技術(shù)的應(yīng)用，通過攝像機獲取不同環(huán)境違法行為的圖片樣例，不斷進行樣例訓(xùn)練，最終形成可以應(yīng)用的圖像識別算法，配合前端監(jiān)控設(shè)備進行實時的圖像偵測，發(fā)現(xiàn)匹配事件即自動發(fā)出預(yù)警，以此實現(xiàn)非現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)管。詳見圖3。

（一）總體設(shè)計思路

基于信息技術(shù)實現(xiàn)固定污染源精準治理，需要依賴物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等關(guān)鍵技術(shù)進行系統(tǒng)集成，形成可以承載固定污染源精準治理的信息系統(tǒng)，關(guān)鍵在于建立實現(xiàn)精準治污目標的三大支柱。詳見圖4。

（1）建立一套管理機制完善、數(shù)據(jù)全面、更新及時的固定污染源信息庫；

（2）為固定污染源打上唯一的身份標識，以此貫穿其整個生命周期；

（3）建立一套固定污染源標簽體系，對固定污染源進行差異化區(qū)分。

（二）建立統(tǒng)一的固定污染源信息庫

摸清固定污染源底數(shù)，是開展固定污染源精準化監(jiān)管工作的必要基礎(chǔ)。為了解決早期信息化建設(shè)遺留的數(shù)據(jù)問題，我們通過充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對固定污染源數(shù)據(jù)進行匯集和治理，形成一套全局唯一、區(qū)域共享、動態(tài)更新的固定污染源庫，為業(yè)務(wù)的開展提供真實可靠的固定污染源信息。詳見圖5。

（三） 建立統(tǒng)一固定污染源編碼

固定污染源從產(chǎn)生、變更到注銷，一般涉及環(huán)評審批、排污許可申辦等多個環(huán)節(jié)，通過建立固定污染源統(tǒng)一編碼規(guī)則和編碼流程，在固定污染源建立之初便賦予唯一的污染源編碼作為身份標識，以編碼為主線貫穿固定污染源的全生命周期，以關(guān)聯(lián)各業(yè)務(wù)部門、業(yè)務(wù)系統(tǒng)對固定污染源的管理記錄，從而保障固定污染源信息的全面性、可靠性和可溯性，為固定污染源的精準監(jiān)管提供有力的抓手。詳見圖6。

（四） 建立統(tǒng)一的固定污染源標簽體系

對固定污染源的科學(xué)分類，是開展固定污染源精準監(jiān)管的前提條件。以國家《排污許可證管理條例》為核心依據(jù)對固定污染源進行分類，并結(jié)合各環(huán)境監(jiān)管部門實際工作開展對固定污染源的分類需求，制定固定污染源的分類標簽體系，實現(xiàn)對固定污染源的快速、智能分類，為固定污染源的精準監(jiān)管提供可靠的手段。詳見圖7。

（一） 推動環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)管、監(jiān)察的“三監(jiān)”聯(lián)動

圍繞固定污染源開展的工作可以總結(jié)為監(jiān)測、監(jiān)察、監(jiān)管三大類，監(jiān)測以環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)為主，監(jiān)察以環(huán)境監(jiān)察部門為主，監(jiān)管以各具體環(huán)境要素部門為主，這三類業(yè)務(wù)強相關(guān)聯(lián)，但卻存在嚴重的數(shù)據(jù)壁壘，溝通基本靠線下，缺少系統(tǒng)上的協(xié)同。通過固定污染源精準治理系統(tǒng)打破數(shù)據(jù)壁壘，為各部門提供統(tǒng)一的固定污染源數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)了同一數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)察和監(jiān)管業(yè)務(wù)的協(xié)同。

（二） 快速定位目標，助力固定污染源精準監(jiān)管

以往環(huán)境監(jiān)管任務(wù)下發(fā)后，一線執(zhí)行部門需要根據(jù)監(jiān)管要求去手工匹配、篩選任務(wù)所對應(yīng)的固定污染源，工作量大而且容易出現(xiàn)遺漏。通過信息技術(shù)建立的固定污染源標簽體系，將管理需求進行標簽化，可以根據(jù)監(jiān)管任務(wù)需求快速的鎖定任務(wù)目標，自動生成任務(wù)清單，大大提高工作人員效率。例如需要對所有重點監(jiān)管企業(yè)中重金屬排放企業(yè)進行一次專項檢查，只要通過重點監(jiān)管企業(yè)和重金屬兩個標簽就能快速生成專項檢查所需的任務(wù)對象清單。

（三） 統(tǒng)一任務(wù)管理，提高環(huán)境監(jiān)察效率

目前，環(huán)境監(jiān)察人員經(jīng)常會遇到需要多次前往同一家固定污染源進行執(zhí)法檢查的情況，這是影響執(zhí)法效率提升的主要障礙之一。通過固定污染源精準治理系統(tǒng)實現(xiàn)固定污染源數(shù)據(jù)統(tǒng)一后，基于統(tǒng)一的固定污染源庫建立任務(wù)庫，將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)針對同一固定污染源產(chǎn)生的任務(wù)進行匯總和要素關(guān)聯(lián)，可以實現(xiàn)對同一固定污染源的多次任務(wù)的一次性檢查，提高一線執(zhí)法人員的工作效率。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的出現(xiàn)給環(huán)境治理手段的創(chuàng)新帶來了前所未有的機遇，在固定污染源的治理方面，運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)固定污染源信息的有效整合、分類管理，提高固定污染源的數(shù)據(jù)質(zhì)量，為環(huán)境監(jiān)管業(yè)務(wù)的開展奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，然后運用AI技術(shù)進行固定污染源智能化管理，實現(xiàn)固定污染源的精準治理。

未來，通過信息技術(shù)在固定污染源精準治理上的應(yīng)用普及，固定污染源數(shù)據(jù)不斷完善，形成生態(tài)環(huán)境行業(yè)信息資源的有機組合，可以考慮固定污染源數(shù)據(jù)的共享和開放，鼓勵產(chǎn)學(xué)研等機構(gòu)不斷挖掘，探索新的固定污染源大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景，帶動我國大數(shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

作者單位：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司上海市分公司