关于在新形势下如何运用信息技术提升生态环境污染防治监管能力的思考

李健

摘要：国家治理体系和治理能力现代化是新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分，也是对中国特色社会主义理论和制度体系的重大创新。其中，生态环境领域治理体系和治理能力现代化，是国家治理体系和治理能力现代化的重要组成部分。同时，生态环境治理体系和治理能力现代化，离不开生态环境信息化的发展和进步。

关键词：信息技术;生态环境;污染;防治监管能力

一、工作背景

对生态文明建设和生态环境保护提出一系列新理念新思想新战略，坚定不移贯彻新发展理念。生态环境部提出要深入打好污染防治攻坚战，提出科学治污、精准治污、依法治污的总体思路。明确要借助信息手段，发挥政府的引导推动作用，系统构建政策指导或治理技术的咨询体系。四川省生态环境厅提出协同推进信息化建设与业务能力建设，用业务能力建设引领信息化建设，用信息化建设助力业务能力建设，为打赢污染防治攻坚战、全面改善生态环境质量提供有力支撑。

南充市围绕“加快建设成渝第二城、争创全省经济副中心、打造成渝地区双城经济圈次极核”战略目标，实施生态共建环境共治，严格保护长江上游重要生态屏障，强化水资源安全保障，建设绿色城市。

在大力发展生态环境信息化的背景下，我局积极开展了在新形势下运用信息技术提升生态环境污染防治监管能力的探索与思考。

二、现状及实践

十三五以来，南充市共投入3800余万元用于生态环境信息能力建设，提升生态环境信息化基础能力，为全市环境业务的开展提供了支撑。南充市生态环境信息化建设为南充市环境信息化基础能力、数据资源整合共享能力和辅助决策能力等方面打下了坚实的基础。具体情况如下。

（一）填平补齐，完善环境信息化基础能力

南充市生态环境监测监控网络基本形成。新建和提升了144个大气自动监测点位、14水质自动监测点位、200余个视频监控点位，4621家污染源企业中126家纳入在线监控，58家用电量监控。实现了对南充市空气、水、重点污染企业的实时感知监控。构建了市县两级的视频会议及综合会商能力、网络传输能力、机房基础设施支撑能力和安全保障体系。市县两级综合会商及视频会议、应急调度能力的提升，能实现与生态环境部以及省生态环境厅和十个县市区进行高清视频会议。

（二）整合资源，提升数据交换共享能力

建设了南充市生态环境数据资源中心，汇聚集污染源、大气、水、土壤、建设项目等一体的监测监控管理信息。将市县分散的数据按照国家环境数据资源目录标准进行统一收集管理，实现了对全市生态环境质量数据的收集、存储、分析、展示和共享。南充市生态环境数据资源中心已接入各类环境相关数据2700万余条，每月新增数据200余万条。目前完成与省环境数据资源中心的数据接口对接，共31类数据、243个接口数据;对内共享服务1000余个，对外共享服务75个，共享数据700余万条。

（三）数据聚合，加强数据决策辅助能力

建立了全面及时掌握全市生态环境质量状况的综合展示平台，建设了全景展示、业务专题（大气环境专题、水环境专题和污染源专题等）和GIS空间展示，基本实现掌握全市生态环境现状、把握环境趋势，初步具备辅助领导决策的能力。实现与省厅电子政务综合管理平台的无缝对接。大幅提升了我市的生態环境信息化基础能力，为未来我市生态环境信息化能力的不断提升奠定了基础。

南充市生态环境不断运用信息技术提升生态环境污染防治监管能力，聚合各类生态环境数据资源，提升数据汇聚、处理、分析和共享能力，辅助生态环境决策。同时，探索数据共享机制，为成渝城市群的生态环境区域联防联控打下了基础。

（四）工作成效

依托于生态环境信息能力的建设，我市坚持打好蓝天保卫战，聚焦“质量向好、排放降低、蓝天常现”总体目标，同时聚焦重点难点问题，纵深推进大气污染防治各类专项行动，全方位、全域化、全过程加大治理保护力度，实现了大气质量持续向好，2020年主城区PM2.5平均浓度36.6微克/立方米，同比下降13.5%、较“十三五”初下降34.0%;优良天数率94%，同比提高5个百分点、较“十三五”初提高14%，“十三五”目标任务超额完成，优良天数率改善幅度居全省第3。

图 1和图2分别为南充市主城区十三五以来PM2.5平均浓度改善状况对比和空气质量优良天数改善状况对比。

同时，水体环境持续提升。2020年，13个国控、省控自动监测站结果显示，水质达标率为100%，5个国省考核断面水质优良比例100%，较“十三五”初提升40%。县级及以上饮用水源地达标率稳定保持100%;27条市级河长制河流、乡镇及以下饮用水源水质达标率分别为92.6%、72.8%，较“十三五”初分别提升22.2%、20.7%。

生态环境信息化能力的提升也促进了我市生态环境政府信息公开工作。2020年，我局全面落实政府信息公开“三审”制度，不断提升政府信息公开成效。2020年，我局主动公开政府信息2829条，其中：通过政府网站公开政府信息1096条，通过政务新媒体公开信息1733条。信息公开数量同比大幅提升，同比增长33.7%，生态环境保护政府信息公开也大大促进了我市生态环境治理体系的建设。

南充市环境信息化建设在十三五期间取得了可喜的成果，但在新形势下还存在一定差距。

三、目标与差距分析（围绕十四五的目标）

“十四五”时期是南充加快建设成渝第二城、争创全省经济副中心、打造成渝地区双城经济圈次极核，实现大城崛起、跨越发展、次级突破的五年，要进一步提高认识，准确把握新形势、新任务、新要求。十四五已至，我市生态环境信息化能力在业务监管协同、数据支撑和辅助决策等方面精准、科学、有效支撑污染防治监管，打赢打好污染防治攻坚战方面的能力还存在一定的差距。

（一）业务监管协同基础能力薄弱

全面适用于新时期生态环境监测网络尚未建立，尤其是前端感知体系的自动化、智能化程度低。大气环境监测仅依靠固定“点”监测，缺乏农作物生产区的高空自动化监控设施，无法及时获取焚烧烟火信息;在自然保护地、生态保护红线、天然林区、湿地等重要生态功能区缺少高清可视化监控，难以实时掌握生态保护、破坏及修复状况;重点河流、饮用水源、农村污水治理设施等均缺少视频监控，不利于全面监控污染及设施运行情况。

（二）生态环境数据汇聚共享难度大

建设的生态环境数据中心主要汇聚了生态环境系统内部全部监测、监管、政务服务数据，能够实现自动实时更新，但对其他委办局的生态环境领域数据归集较少，直接导致横向上获取环境信息难度大，时效性差，难以快速响应支撑业务决策分析。

（三）辅助决策能力不足

基本实现了对数据的汇总、统计、趋势分析，但跨部门多“源”数据融合、跨业务领域的深度挖掘分析仍然不足。如何利用5G互联、大数据、人工智能等新技术实现生态环境监管数据内在关联分析、模拟、预测、预警能力依然欠缺。

在新形势下，我局需要立足当下，着眼“十四五”，利用5G、卫星遥感、物联网、人工智能、大数据等信息技术，在业务监管协同、数据支撑、指挥调度以及综合会商和辅助决策等方面进一步提升我市生态环境污染防治监管能力，助力南充市生态环境治理体系和治理能力现代化建设。因此，展开了“三个提升”的工作思考。

四、工作思考“三个提升”

以生态环境高水平保护推进经济高质量发展为指导思想，以生态环境质量持续改善为目标的污染防治监管工作已成为新时代生态环境保护工作的主角。围绕着如何依托科技创新助力生态环境污染防治监管，以5G、卫星遥感、人工智能和大数据、物联网等信息技术提升我市污染防治监管能力，我局结合南充市实际情况，提出了“三个提升”的工作思考。

（一）提升业务监管协同能力

1.基于卫星遥感、无人机、物联网、5G和GIS等技术，构建空天地一体化监测监控体系

运用卫星遥感数据服务、无人机数据服务结合二维GIS服务，构建空天地一体化监测监控体系，为生态环境监管提供支撑。以无人机遥感、倾斜摄影技术为主，结合高分辨率卫星数据、环境监测数据，开展高精度城市三维建模、城市环境动态监测，支撑南充市生态环境可视化展示与精细化管理。

2.基于在线监控、视频监控和用电量监控“三控合一”的理念，提升污染源精准监管能力

进一步提升污染源在线监控、视频监控和用电量监控范围和能力，全面监管污染源企业超排、偷排、漏排以及数据造假等违法行为。

3.基于“指纹识别”技术，利用精准“溯源”提升水质污染防治监管能力

围绕“十四五”水环境管理“水资源、水生态、水环境”管理重点，识别污染排放-水质改善的关键环节，开展跨界重点流域生态环境联合监测与治理管数据共享强化上下游水质预警推动实现上下游异常数据协同响应、处置。

4.基于尾气遥感监测技术，“实时把脉”主要道路机动车尾气排放达标情况，助力大气污染防治精细化监管

汇聚固定尾气遥测系统、移动尾气遥测、黑烟车立体监测等数据，建立机动车污染专题数据，实现城区高排污车辆快速筛查和重点区域高污染车限行管理，减少城区高污染机动车排放废气，并实时监控城市道路机动车污染排放整体状况，分析机动车污染对空气质量的影响，最终为应对机动车污染提供精準化管理措施，从而改善城市空气质量。

（二）提升数据支撑能力

实现数据采集、数据存储、数据处理、数据共享到数据应用的生态环境数据全生命周期的自动化、标准化、智能化管理和流转闭环。通过物联网、大数据、人工智能等技术进一步汇聚前端感知体系监测监控数据、环境业务数据以及其他环境相关数据，精准发现环境问题;加强数据共享和数据分析的能力，开展环境大数据关联分析与形势分析，增强预防预警能力，用数据展示环境质量状况及变化趋势，提出环境问题解决措施。为局领导提供形势分析、综合研判、指挥调度能力，为污染防治监管和公众服务提供数据分析和共享能力。同时，强化成渝城市群的区域协同方面的数据交换共享，为政务信息资源共享和成渝城市群环境共治提供支撑。

（三）提升辅助决策能力

发挥生态环境大数据的聚合效应，运用科学系统的分析方法和可视化方式，直观全面掌握全市生态环境总体状况，从“宏观”看趋势，从“微观”定措施，服务生态环境污染防治监管工作，不断提高生态环境决策的科学性、高效性和前瞻性，为成渝城市群的区域协同共治提供辅助决策支撑。

基于“三个提升”的工作思考，提出了具体应用场景的思考。

五、应用场景思考

面对生态环境保护和科技创新的“两个春天”，我们必须紧紧把握住这重要的历史机遇，以建设一流环境科技创新体系为目标，全面提升环境科技创新能力，努力实现环境治理体系和治理能力现代化。

（一）基于卫星遥感、无人机、物联网、5G和GIS等技术，构建空天地一体化监测监控体系

运用卫星遥感数据服务、无人机数据服务结合二维GIS服务，构建空天地一体化监测监控体系，为南充市生态环境监管提供支撑。以无人机遥感、倾斜摄影技术为主，结合高分辨率卫星数据、环境监测数据，开展高精度城市三维建模、城市环境动态监测，支撑南充市生态环境可视化展示与精细化管理。

1、基于5G和人工智能技术，结合卫星遥感技术和智慧高空瞭望系统，提升大气污染防治监管能力

基于卫星遥感技术快速定位区域大气环境问题点位，结合智慧高空瞭望系统具有精度高、功能多、覆盖广等特点，利用5G、人工智能、视频分析和GIS等技术，实现对秸秆焚烧、施工扬尘、道路扬尘、非法排污等大气污染源进行抓拍并预警;实现对重点污染源大范围、远距离精确监控，实现烟火自动识别、精确定位，可对重要监控对象实施全天候、高精度监控;将环境静态监测数据与动态监控视频融合叠加，形成“静动”结合的环境质量高空瞭望系统。实现由原来全体动员、人力巡查向数字化、智能化、智慧化的转变，实现大气污染防治“巡查-预警-处置”闭环管理，提升我市生态环境污染防治监管能力。

2、河流黑臭水体发现

利用卫星遥感和无人机技术，为南充精准治理黑臭水体、提升水环境管理和科学决策水平提供有效支撑。

基于卫星遥感数据服务，利用水域精细提取技术和城市黑臭水体遥感识别与分级技术，开展城市黑臭水体筛查、现状监测、过程监管、成效评估。利用无人机遥感，选择卫星遥感难以精确识别的重点河流，进行无人机飞行检测，全面划定黑臭水体分布范围。同步开展实地监测，采集水质样品、测定水质参数，全面验证遥感监测结果。利用高分遥感数据监测城市黑臭水体，可以用于筛查遗漏黑臭水体，动态监测水体黑臭程度变化，定量评价黑臭水体治理成效，全面支撑城市黑臭水体整治工作、落实水污染防治工作。

3、流域大漂浮物发现

为加强日常执法监管，利用卫星遥感、视频监控、无人机等科技手段，对南充市重点河流进行动态监控，发现大漂浮物立即处置。加强水环境执法能力建设，建立完善联合执法机制，为经济圈内水环境协同治理提供支撑。

4、生态保护红线的非法侵占发现

以高分辨率遥感数据为主，结合地面调查、规划管理、三线一单等数据，开展生态保护红线非法侵占监管应用。針对生态保护红线分布范围广、面积大等特点，构建天、空、地一体化生态保护红线区监管技术体系方法，充分发挥卫星遥感、大数据、云计算等技术优势，按照“事前严防、事中严管、事后严惩”的全过程严格监管思路，建立保障红线优先地位，涵盖监测预警、评估考核、日常监管、执法处置、补偿奖励、追责惩罚的管控体系。利用遥感大数据进行生态保护红线监管，涉及重要生态功能区、生态敏感区和脆弱区等不同区域类型，对生态保护红线遥感监管数据进行多角度、多层次、多维度在线立体分析，构建监测、预警、评估成果的综合展示和应用集成场景，实现生态红线的非法侵占发现、预警、处置、评估追偿的闭环管理。

（二）基于在线监控、视频监控和用电量监控“三控合一”的理念，提升污染源精准监管能力

基于在线监控、视频监控和用电量监控“三控合一”的理念，提升污染源精准监管能力。以自动监控为非现场监管的主要手段，推行视频监控和环保设施用水、用电监控等物联网监管手段，积极利用无人机、无人船、走航车以及卫星遥感等科技手段，科学建立大数据采集分析、违法风险监测预警等工作程序，启动现场检查的衔接机制。进一步提升污染源在线监控、视频监控和用电量监控范围和能力，全面监管污染源企业超排、偷排、漏排以及数据造假等违法行为。

1、要统筹谋划，精心组织好污染源监控建设工作。解放思想开拓创新，积极摸索开展污染源自动监测监控建设的范围内容、方式方法和工作机制。选取重点行业，落实重点企业，制定“一厂一策”。

2、要深度融合，科学运用建设成果。着重在环评审批和监督执法正面管控清单、环境信用评价、网格化监管和污染防治监管方面运用好污染源自动监测监控建设成果。

3、要技术创新，保障监测监控数据的真实性。基于“三控合一”技术，提升监测数据聚合效应，不断提高监测数据质量，保障监测监控数据“真、准、全”。通过提升污染源精准监管能力，实现精准治污、精准防控，改善我市环境质量。

（三）基于“指纹识别”技术，利用精准“溯源”提升水质污染防治监管能力

围绕“十四五”水环境管理“水资源、水生态、水环境”管理重点，识别污染排放-水质改善的关键环节，开展跨界重点流域生态环境联合监测与治理管数据共享强化上下游水质预警推动实现上下游异常数据协同响应、处置。针对重点流域河段、化工园区下游、工业园区至污水处理厂之间等重点区域，以问题-成因-溯源-管控-成效的闭环管理思路，形成智慧治水应用场景，构建基于三维、AR技术等智慧调度场景应用。

围绕长江经济带嘉陵江南充段重点区域，建立沿岸主要污染源和雨污排口水质指纹识别库，通过水质指纹比对技术及水纹相似度算法，对违规排放疑似源头进行溯源分析，明确可能存在违规排放的污染源，帮助找到污染源头、缩小排查范围。摸清排口底数、开展入河排口监控，建立沿江排口“一张图”，梳理“沿岸污染源-排污管网-排口-排入水体”的关系，建立长江经济带嘉陵江南充段排污水质数据库，利用水质“指纹识别”技术，提升水污染溯源能力，进一步保障长江经济带嘉陵江南充段流域生态环境保护和修复工作。通过信息技术的提升和数据共享，为成渝城市群的长江流域共治提供支撑。

（四）基于尾气遥感监测技术，“实时把脉”主要道路机动车尾气排放达标情况，助力大气污染防治精细化监管

以大数据、物联网、云计算和人工智能的先进技术为基础通过科学模型，实现大气环境污染精准预测，通过对跨区域大气污染的细化管控和治理情况深入调研进一步制定策略，并在重点区域开展应用示范。

汇聚道路环境空气质量实时监测数据、固定尾气遥测系统、移动尾气遥测、黑烟车立体监测及智能抓拍等数据，建立机动车污染专题数据，结合城市车辆数据库，实现城区高排污车辆快速筛查和监控，分析城市重点污染车型及其主要排污因子，重点区域高污染车辆限行管理，减少城区高污染机动车排放废气，并实时监控城市道路机动车污染排放整体状况，分析机动车污染对空气质量的影响，最终为应对机动车污染提供精准化管理措施，为城市实施有效机动车污染监管及科学决策提供数据支撑，为打赢打好我市蓝天保卫战提供技术保障。

“十四五”开局，我局将深入贯彻落实生态文明思想，科学分析落实新形势下的生态环境管理需要，充分运用先进技术、理念和经验，开展基于多渠道汇集的环境大数据关联分析与形势分析，从宏观上预测变化趋势，从微观上制定解决措施。同时开展基于新技术、新场景的环境应用建设，提升业务监管协同能力、数据支撑能力和辅助决策能力，聚焦聚力推动智慧生态环境管理工作取得新的突破，深入打赢打好污染防治攻坚战，全力展现南充市生态文明建设的“绿水青山”。

参考文献：

[1]强化污染防治 建设美丽家园[N]. 康剑峻.  张家口日报. 2016-07-23 （003）