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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:環(huán)境科學(xué)時間:瀏覽:次
摘要:新技術(shù)革命正在成為全球環(huán)境治理的重要倡議資源和能力提升的新途徑。隨著新一代革命性技術(shù)突破,環(huán)境治理手段將得到極大程度的優(yōu)化,帶動環(huán)境治理能力的不斷提升。隨著數(shù)據(jù)湖、霧計算、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)、窄帶物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)從概念實驗走向現(xiàn)實應(yīng)用,現(xiàn)有環(huán)境信息孤島有望被徹底“淹沒”,環(huán)境治理將獲得隨時隨處的在線智能支持和低成本高效能的技術(shù)創(chuàng)新支撐,環(huán)境全過程治理將全面實現(xiàn)智能驅(qū)動。面向未來,要智慧化解新技術(shù)推廣應(yīng)用難題和風(fēng)險,樹立新理念擁抱新變革,多措并舉扎實推進環(huán)境治理技術(shù)革新,努力推進第三方參與等環(huán)境治理合作機制創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞:新技術(shù)變革;大數(shù)據(jù);物聯(lián)網(wǎng);人工智能;環(huán)境治理

工業(yè)革命不僅被視為人類社會經(jīng)濟發(fā)展史上的分水嶺,而且相當(dāng)程度上也可被視為人類環(huán)境污染與環(huán)境治理史上的分水嶺。前三次工業(yè)革命在帶來生產(chǎn)力極大釋放的同時,也因大規(guī)模野蠻開采、低效使用自然資源和化石能源、大量排放污染物,給人類帶來了氣候變化和全球環(huán)境危機。第四次工業(yè)革命正是在人類對以往不可持續(xù)發(fā)展模式進行深刻反思的背景下逐漸崛起的。以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)突破為代表的第四次工業(yè)革命一方面正在重構(gòu)工業(yè)生產(chǎn)的基本模式,使人類擁有更清潔安全高效的新能源、更高端環(huán)保的新材料,另一方面也在重構(gòu)環(huán)境治理的基本模式,使人類具備更先進智能的技術(shù)來改進環(huán)境治理的思路和手段。
一、 新技術(shù)驅(qū)動下的環(huán)境治理創(chuàng)新
大數(shù)據(jù)、人工智能等創(chuàng)新手段使各行各業(yè)以及特定行業(yè)內(nèi)部的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了有效的互聯(lián)互通,這些新技術(shù)手段與解決方案正逐步運用到環(huán)境治理領(lǐng)域,使環(huán)境治理手段實現(xiàn)了從前端監(jiān)管到中端生產(chǎn)再到末端治理的全方位根本性變革,從而使我們擁有足以適應(yīng)未來的環(huán)境治理能力。
1. 新技術(shù)助推智能制造和綠色生產(chǎn)。第四次工業(yè)革命的主導(dǎo)技術(shù)對企業(yè)產(chǎn)生了重大影響,許多行業(yè)涌現(xiàn)出的新技術(shù)瓦解了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和營銷方式,實現(xiàn)了價值鏈重構(gòu)。隨著新一代信息技術(shù)、下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等與生產(chǎn)制造的深度融合,自動化生產(chǎn)將進一步向智能化生產(chǎn)升級,智能生產(chǎn)將為企業(yè)建立一個高度靈活的個性化、專業(yè)化和數(shù)字化的產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)模式,逐步實現(xiàn)機器人代替人工、新能源替代傳統(tǒng)能源、智能產(chǎn)品替代非智能產(chǎn)品,進而實現(xiàn)從高污高耗生產(chǎn)到綠色生產(chǎn)的重大轉(zhuǎn)變。
智能制造是實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的有效路徑。生產(chǎn)智能化的過程也是最大限度消除資源浪費的過程。一些服裝、包裝和食品企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的合作能夠使其追蹤產(chǎn)品供應(yīng)鏈和消費者的購買習(xí)慣,實行定制化生產(chǎn)和銷售,并提供資源可回收的選擇,從而減少浪費。智能制造還可以有效提高能源利用效率。近年來工信部推動的智能制造試點示范項目,不少項目在實施后能源利用效率提升達到10%以上。對于那些較難實現(xiàn)技術(shù)革新的行業(yè),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)可以使很多的企業(yè)互聯(lián)互通,利用大數(shù)據(jù)把散落的數(shù)據(jù)和信息整合起來進行判斷和監(jiān)測,實現(xiàn)資源共享,并指引企業(yè)做出實際改變,進而達到綠色發(fā)展的效果。
2. 新技術(shù)助力政府環(huán)境治理手段多樣化。新技術(shù)變革所帶來的重要影響就是要通過先進科技手段的應(yīng)用,推動智能監(jiān)管和有效治理,助力環(huán)境治理手段的多樣化,有效提升環(huán)境治理能力,促使環(huán)境質(zhì)量得到根本性改善。互聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,使政府有能力實現(xiàn)低成本信息采集和海量數(shù)據(jù)收集與處理分析。人工智能系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?ldquo;云端”,環(huán)境監(jiān)管者就可以動態(tài)捕捉環(huán)境的細(xì)微變化,定量監(jiān)測環(huán)境復(fù)合影響因素及其影響進程,提前預(yù)測并量化環(huán)境風(fēng)險,科學(xué)評估環(huán)境治理實施效果,優(yōu)化治理解決方案,實時做出環(huán)境管制反應(yīng)。
目前衛(wèi)星遙感已經(jīng)普遍應(yīng)用于大氣污染監(jiān)測、氣象環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。而遙感技術(shù)進一步借助無人機、機器人以及云端數(shù)據(jù)實時傳送技術(shù),將極大拓展環(huán)境監(jiān)測的視域,提升環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確度,并實現(xiàn)環(huán)境自動化監(jiān)測。機動、靈活、精確是這類移動遙感監(jiān)測手段的最大優(yōu)勢。借助這種新技術(shù)可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)對大范圍區(qū)域的精準(zhǔn)環(huán)境監(jiān)測,可以實現(xiàn)對排污企業(yè)的隱蔽性監(jiān)控,還可以實現(xiàn)對突發(fā)情況的及時應(yīng)急監(jiān)測和對危險或條件嚴(yán)酷區(qū)域的遠程無人監(jiān)測。
3. 新技術(shù)實現(xiàn)環(huán)境治理參與主體多元化。新技術(shù)的推廣還能推動實現(xiàn)環(huán)境治理參與主體的多元化。隨著大數(shù)據(jù)浪潮的涌起和智能產(chǎn)品的普及,每一個普通人都有機會變身成環(huán)境治理的參與者、監(jiān)督者。移動傳感器的應(yīng)用,不僅提高了政府監(jiān)管大氣污染的效率和質(zhì)量,還使廣大普通民眾能夠更好地參與進來。如通過佩戴可穿戴環(huán)境監(jiān)測設(shè)備,人們可以隨時隨地采集相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)并實時上傳到云端;借助于物聯(lián)網(wǎng),車輛可以成為城市的監(jiān)測站,實時監(jiān)測空氣質(zhì)量,幫助人們更好地計劃出行,緩解環(huán)境壓力。
二、 環(huán)境治理的未來之路
在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命背景下,隨著現(xiàn)有關(guān)鍵技術(shù)的突破、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善以及更加超前技術(shù)的出現(xiàn),新技術(shù)在環(huán)境治理領(lǐng)域的應(yīng)用將會走得更遠,產(chǎn)生更加深刻的影響。
1. 數(shù)據(jù)湖將帶來更實時高效的海量數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)湖是在大數(shù)據(jù)時代發(fā)展起來的一種面向包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的多數(shù)據(jù)源信息存儲架構(gòu)。它的價值主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面是把不同類型的數(shù)據(jù)匯聚到一起,另一方面是不需要預(yù)定義的模型就能進行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)湖作為一種云服務(wù)可隨時按需滿足對不同數(shù)據(jù)的處理、存儲和分析需求。這將打破公共“數(shù)據(jù)孤島”,促進數(shù)據(jù)共享與價值挖掘。未來大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)湖將進行更多類型的實時數(shù)據(jù)分析,這可以為政府制定精細(xì)化環(huán)境政策以及進行精準(zhǔn)的動態(tài)環(huán)境管理提供參考。
2. 霧計算將提供更無處不在的智能服務(wù)。新技術(shù)的一個重要特點是善于利用數(shù)字化和信息技術(shù)無所不在的力量。作為云計算的延伸擴展,霧計算處于云計算和邊緣設(shè)備之間,可以讓基于云的服務(wù)離物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器更為接近,還可以將一些并不需要放到云中的數(shù)據(jù)在邊緣層直接進行處理和存儲,既可以提高數(shù)據(jù)分析效率,還可以降低成本并提升安全性,將在越來越多的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。邊緣設(shè)備和霧計算的發(fā)展將建立數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò),為每個階段提供數(shù)據(jù)分析。加入了數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)功能后,解決方案的智能化和自動化水平將進一步提升,促進分布式智能的出現(xiàn),未來云計算和霧計算的結(jié)合將為環(huán)境治理提供無處不在的智能服務(wù)。
推薦閱讀:《三峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測》是經(jīng)國家新聞出版廣電總局(新廣出審〔2016〕29 號)、重慶市文化委員會(渝文委行管〔2016〕35 號)批準(zhǔn),由長江師范學(xué)院主管、長江師范學(xué)院、重慶西南師范大學(xué)出版社有限公司主辦。