文｜ 許自舟 陶冠峰

《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見(jiàn)》要求建立完善現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，構(gòu)建智慧高效的生態(tài)環(huán)境管理信息化體系，提高生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)代化水平?！丁笆奈濉鄙鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃》（環(huán)監(jiān)測(cè)〔2021〕117號(hào)）也明確提出“開(kāi)展全國(guó)生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)試點(diǎn)，打造國(guó)家—省—市—縣交互貫通的會(huì)商系統(tǒng)和智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)”。海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是構(gòu)建生態(tài)環(huán)境“大監(jiān)測(cè)”格局的重要組成部分，需要進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)感知高效化、數(shù)據(jù)集成化、分析關(guān)聯(lián)化、應(yīng)用智能化、測(cè)管一體化、服務(wù)社會(huì)化，提升海洋生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)代化水平。

海洋智慧監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀與形勢(shì)

智慧監(jiān)測(cè)是提升海洋生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)代化水平的重要手段

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)，是生態(tài)文明建設(shè)的重要支撐。監(jiān)測(cè)能力現(xiàn)代化是生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)代化的重要組成部分。生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，智能感知生態(tài)環(huán)境，深入挖掘大數(shù)據(jù)資源價(jià)值，高效提升服務(wù)能力，最能體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)代化水平，引領(lǐng)環(huán)境監(jiān)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。海洋是協(xié)同推進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境高水平保護(hù)的戰(zhàn)略要地，相較于陸域環(huán)境治理，海洋生態(tài)環(huán)境治理難度較大，基礎(chǔ)能力薄弱。通過(guò)開(kāi)展生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)，構(gòu)建陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步加強(qiáng)政府主導(dǎo)、部門(mén)協(xié)同、企業(yè)履責(zé)、社會(huì)參與、公眾監(jiān)督的監(jiān)測(cè)格局，充分發(fā)揮生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的支撐、引領(lǐng)和服務(wù)作用，是落實(shí)“監(jiān)測(cè)先行、監(jiān)測(cè)靈敏、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確”的重要舉措。以“數(shù)”為“核”建立陸海聯(lián)動(dòng)的創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景，賦能減污降碳協(xié)同增效，帶動(dòng)海洋生態(tài)環(huán)境治理體系完善和治理能力提升，以生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化、數(shù)字化、智慧化促進(jìn)海洋生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)代化。

智慧監(jiān)測(cè)在海洋生態(tài)環(huán)境治理中的應(yīng)用和發(fā)展

我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)起始于二十世紀(jì)七十年代，從最初污染監(jiān)測(cè)為主發(fā)展到現(xiàn)階段環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)和專項(xiàng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不斷增加，監(jiān)測(cè)空間范圍從近岸、近海向大洋、極地和深海拓展，為統(tǒng)籌污染治理、生態(tài)保護(hù)和應(yīng)對(duì)氣候變化，深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供了重要支撐保障。伴隨海洋生態(tài)環(huán)境治理的逐漸深入，智慧監(jiān)測(cè)得到日益發(fā)展和應(yīng)用，衛(wèi)星、飛機(jī)、雷達(dá)、浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站等先進(jìn)監(jiān)測(cè)手段越來(lái)越多地應(yīng)用到海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中。目前，我國(guó)海洋衛(wèi)星在軌7顆、環(huán)境衛(wèi)星在軌6顆，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)海浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站70余套，充分發(fā)揮了衛(wèi)星遙感大范圍、大信息量、速度快及海洋浮標(biāo)實(shí)時(shí)、連續(xù)的優(yōu)勢(shì)。海洋監(jiān)測(cè)船舶總噸位、續(xù)航能力和抗風(fēng)浪性能不斷加強(qiáng)，海洋水文氣象、海洋物理等現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備率先達(dá)到自動(dòng)化水平，色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、流式細(xì)胞分析儀、浮游生物智能鑒定計(jì)數(shù)儀等精密儀器設(shè)備廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室分析。形成了以“船舶采樣+實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)”為主，衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站等先進(jìn)監(jiān)測(cè)手段為輔的監(jiān)測(cè)能力布局。

隨著智慧監(jiān)測(cè)的發(fā)展，海洋監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)治理和創(chuàng)新應(yīng)用水平穩(wěn)步提升。國(guó)家層面建立了全海域生態(tài)環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)家事權(quán)和部分沿海地方事權(quán)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集中管理和統(tǒng)一評(píng)價(jià)，為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量會(huì)商、海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)管及應(yīng)急管理等提供決策支撐?；诓蓸蛹用芫幋a技術(shù)，推進(jìn)了海水水質(zhì)采測(cè)分離工作，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)展監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量核查，保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真、準(zhǔn)、全。公開(kāi)發(fā)布國(guó)控點(diǎn)位海水水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息和部分沿海城市海水浴場(chǎng)水質(zhì)周報(bào)信息，努力滿足公眾的環(huán)境知情權(quán)、參與權(quán)、監(jiān)督權(quán)。創(chuàng)新應(yīng)用船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）航跡數(shù)據(jù)、海洋傾倒區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)傾廢船舶疑似違規(guī)傾倒活動(dòng)線索，實(shí)現(xiàn)了廢棄物海洋傾倒活動(dòng)的非現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管，系統(tǒng)被遴選為典型應(yīng)用案例接入了國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)管”平臺(tái)，監(jiān)管成效顯著。沿海地方也積極探索海洋大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景，出現(xiàn)一大批優(yōu)秀應(yīng)用案例，如福建省在海漂垃圾綜合治理方面，綜合應(yīng)用衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、人工智能、生態(tài)云等現(xiàn)代科技和信息化手段，構(gòu)建海漂垃圾“查、測(cè)、溯、治”全鏈條“云”管控，探索出一套具有福建特色的智慧治理模式。

智慧監(jiān)測(cè)是“十四五”海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的方向和目標(biāo)

為落實(shí)《“十四五”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃》提出的開(kāi)展全國(guó)生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)試點(diǎn)，2022年2月，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)創(chuàng)新應(yīng)用試點(diǎn)工作方案》（環(huán)辦監(jiān)測(cè)函〔2022〕 63號(hào)），在13個(gè)試點(diǎn)省份和16個(gè)試點(diǎn)地級(jí)市（含雄安新區(qū)）開(kāi)展試點(diǎn)任務(wù)。其中，江蘇省通過(guò)在海洋監(jiān)測(cè)執(zhí)法船上搭載自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，試點(diǎn)構(gòu)建走航式海洋生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)集成“智慧大腦”，實(shí)現(xiàn)“透明海洋、數(shù)字生態(tài)、智慧監(jiān)測(cè)”，“加強(qiáng)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，完善生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)海洋生態(tài)環(huán)境數(shù)字化智能化監(jiān)測(cè)監(jiān)管”，已成為沿海11個(gè)省（區(qū)、市）“十四五”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃和海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的標(biāo)配。廣東將實(shí)施粵港澳大灣區(qū)“智慧海洋”工程，建設(shè)海洋生態(tài)環(huán)境信息系統(tǒng)；廣西將建成 “生態(tài)云”海洋生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)管平臺(tái)，匯聚現(xiàn)有在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)及常規(guī)海洋環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，探索北部灣流域、海洋動(dòng)力、污染擴(kuò)散等模型的建立和集成應(yīng)用。

海洋智慧監(jiān)測(cè)的短板

智慧監(jiān)測(cè)核心技術(shù)和設(shè)備供給不足

傳感器技術(shù)是智慧監(jiān)測(cè)的核心技術(shù)，我國(guó)自主研發(fā)的海洋傳感器產(chǎn)品少，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模小，產(chǎn)品長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性不高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低。新原理、新方法、新技術(shù)的研究力度不夠，自主創(chuàng)新力不強(qiáng)，研、產(chǎn)、用聯(lián)合機(jī)制尚未形成。傳感器關(guān)鍵材料、器件支撐配套能力不足，微加工工藝水平不高。監(jiān)測(cè)設(shè)備集成度、能源供給、數(shù)據(jù)傳輸、組網(wǎng)運(yùn)維等方面，仍需進(jìn)一步優(yōu)化提升。

測(cè)管協(xié)同水平有待進(jìn)一步提升

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)體系有待進(jìn)一步健全，現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)能力基礎(chǔ)薄弱，監(jiān)測(cè)任務(wù)的設(shè)計(jì)需圍繞海洋環(huán)境質(zhì)量管理、生態(tài)保護(hù)、環(huán)境監(jiān)管等目標(biāo)進(jìn)一步優(yōu)化完善。智慧監(jiān)測(cè)水平較低，監(jiān)測(cè)頻率不高，數(shù)據(jù)資源開(kāi)發(fā)利用不足，創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景較少，對(duì)重點(diǎn)海域綜合治理和美麗海灣建設(shè)的支撐和服務(wù)保障還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

數(shù)據(jù)共享等相關(guān)制度不健全

數(shù)據(jù)共享是推動(dòng)智慧監(jiān)測(cè)創(chuàng)新應(yīng)用落地見(jiàn)效的重要舉措，當(dāng)前，政務(wù)信息資源共享雖取得了重要進(jìn)展，但仍存在共享內(nèi)容不全面、共享不及時(shí)、跨部門(mén)共享難度大等問(wèn)題，數(shù)據(jù)資源價(jià)值尚未充分釋放。安全問(wèn)題是影響數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵，需要從政策法規(guī)、制度管理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和技術(shù)保障等方面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)安全，深入推進(jìn)數(shù)據(jù)共享。

發(fā)展海洋智慧監(jiān)測(cè)的幾點(diǎn)建議

加快構(gòu)建“天空地?！币惑w化的海洋生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

不斷完善生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，加快推進(jìn)新技術(shù)、新裝備的研發(fā)與應(yīng)用，全面提高監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化水平。在傳統(tǒng)“船舶采樣+實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)”的基礎(chǔ)上，打造現(xiàn)代化海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)船，發(fā)展環(huán)境監(jiān)測(cè)AI人工智能實(shí)驗(yàn)室，推動(dòng)采樣、運(yùn)輸、流轉(zhuǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、檢測(cè)等全流程的自動(dòng)化和智能化，將實(shí)驗(yàn)室人員從復(fù)雜的樣品處理和重復(fù)的分析檢測(cè)工作中解放出來(lái)。由于海洋自然環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，對(duì)智能感知設(shè)備的研發(fā)提出了更高要求，需要各方加大資金投入，突破技術(shù)“瓶頸”和解決應(yīng)用難題，重點(diǎn)發(fā)展海洋化學(xué)、生物生態(tài)、碳監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵核心部件和高端精密裝備。按全國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作部署，開(kāi)展沿海地方浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)接入試點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集中管理和大數(shù)據(jù)應(yīng)用。研究提升遙感衛(wèi)星的時(shí)空分辨率，在海洋宏觀要素分析、海洋自然保護(hù)地生態(tài)監(jiān)測(cè)、碳匯監(jiān)測(cè)中充分發(fā)揮衛(wèi)星遙感范圍廣、速度快的優(yōu)勢(shì)。抓住國(guó)家發(fā)展新基建的重要機(jī)遇，組網(wǎng)集成衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、無(wú)人船、浮標(biāo)、潛標(biāo)等設(shè)備，構(gòu)建覆蓋近岸、近海、遠(yuǎn)海、大洋、極地和深海的“天空地海”一體化海洋生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、精準(zhǔn)、全面、快速監(jiān)測(cè)，為實(shí)現(xiàn)海洋生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)代化提供大數(shù)據(jù)支撐。

積極拓展海洋監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景

面向海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、監(jiān)管及應(yīng)急管理需求，落實(shí)“五個(gè)精準(zhǔn)”要求，構(gòu)建海洋監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景，提升大數(shù)據(jù)資源挖掘與應(yīng)用能力。在海洋監(jiān)測(cè)領(lǐng)域：開(kāi)展智能化數(shù)據(jù)通訊技術(shù)及精準(zhǔn)定位技術(shù)的應(yīng)用研究，解決遠(yuǎn)海自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題，確保監(jiān)測(cè)全過(guò)程實(shí)時(shí)定位和全程追溯；加強(qiáng)環(huán)境DNA技術(shù)在海洋生物生態(tài)監(jiān)測(cè)中的推廣應(yīng)用，基于AI圖像識(shí)別技術(shù)監(jiān)測(cè)濱海濕地海鳥(niǎo)種類和數(shù)量，應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)反演海水養(yǎng)殖區(qū)域位置、入海河口懸浮物濃度、核電廠周邊海域溫度及鹽度的空間分布，提升衛(wèi)星遙感對(duì)海水營(yíng)養(yǎng)鹽等要素反演精度，實(shí)現(xiàn)海洋生態(tài)環(huán)境的數(shù)字化監(jiān)測(cè)；運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)深入開(kāi)展海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)及變化趨勢(shì)分析，預(yù)測(cè)海洋低氧、赤潮的發(fā)生，提升海洋生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控水平。在海洋環(huán)境監(jiān)管領(lǐng)域：應(yīng)用雷達(dá)、高空全景視頻攝像頭等監(jiān)控手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)入海排污口水色異常、禁漁期違規(guī)捕撈、保護(hù)地人類非法活動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)智慧化監(jiān)管；應(yīng)用無(wú)人機(jī)、無(wú)人船、大數(shù)據(jù)技術(shù)及模型模擬技術(shù)，精確開(kāi)展入海污染物溯源解析；探索數(shù)字孿生技術(shù)在海洋生態(tài)環(huán)境預(yù)警預(yù)測(cè)，海洋突發(fā)性污染事故應(yīng)急管理工作中的融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)監(jiān)管、用數(shù)據(jù)服務(wù)”的目標(biāo)。

大力提升海洋生態(tài)環(huán)境信息資源社會(huì)化服務(wù)水平

研究基于長(zhǎng)時(shí)序、廣覆蓋、多元異構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整合和一體化管理技術(shù)，完善海洋監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，建立“統(tǒng)分”結(jié)合的數(shù)據(jù)整合匯聚模式，進(jìn)一步提升大數(shù)據(jù)綜合治理能力，加強(qiáng)部門(mén)間信息共享，實(shí)現(xiàn)跨層級(jí)、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門(mén)、跨業(yè)務(wù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。堅(jiān)持以人民為中心，依法依規(guī)開(kāi)放監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，深入挖掘數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素的價(jià)值和潛能，打造智慧便捷、公平普惠的數(shù)字化服務(wù)體系，建立多元化共享服務(wù)模式，滿足不同用戶共享需求，面向科研院所、涉海企業(yè)、社會(huì)公眾等提供數(shù)據(jù)服務(wù)、算法服務(wù)和咨詢服務(wù)，讓數(shù)據(jù)多跑路、百姓少跑腿。建立完善的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)治理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，編制海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資源目錄和數(shù)據(jù)共享服務(wù)目錄，大力提升海洋生態(tài)環(huán)境信息資源社會(huì)化服務(wù)水平。研究出臺(tái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)管理制度，解決制約信息資源社會(huì)化服務(wù)過(guò)程中面臨的數(shù)據(jù)所有權(quán)、管理權(quán)和使用權(quán)等問(wèn)題，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)流通監(jiān)管框架，保障數(shù)據(jù)安全。

依托數(shù)字化轉(zhuǎn)型協(xié)同推進(jìn)海洋智慧監(jiān)測(cè)創(chuàng)新應(yīng)用落地見(jiàn)效

《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出，加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國(guó)，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式變革。在此背景下，各級(jí)生態(tài)環(huán)境部門(mén)加快推進(jìn)生態(tài)環(huán)境治理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，智慧監(jiān)測(cè)創(chuàng)新應(yīng)用作為生態(tài)環(huán)境治理數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要內(nèi)容，應(yīng)按照生態(tài)環(huán)境信息化“四統(tǒng)一、五集中”要求，一體謀劃、一體部署、一體推進(jìn)，打造統(tǒng)一的生態(tài)環(huán)境治理數(shù)字化“底座”，以支撐實(shí)現(xiàn)國(guó)家與地方平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接和業(yè)務(wù)協(xié)同，以數(shù)字技術(shù)推動(dòng)生態(tài)環(huán)境治理流程再造和模式優(yōu)化，不斷提高科學(xué)決策、智慧監(jiān)管水平。依托數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以構(gòu)建大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景為核心，以提升智慧感知能力和大數(shù)據(jù)治理能力為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才、謀劃重大信息化工程、引導(dǎo)社會(huì)資本參與為保障，推進(jìn)海洋生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測(cè)創(chuàng)新應(yīng)用落地見(jiàn)效。