四足靈巧、背馱長桿，前視攝像頭鎖定水面后，它便俯身將采樣頭緩緩放入水中——這是浙江省杭州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心的“機器狗監(jiān)測員”首次在現(xiàn)場開展實地監(jiān)測。
日均行走兩萬步，5分鐘內即可完成pH值、COD、硝酸鹽等5項監(jiān)測指標的采樣、分析及數(shù)據(jù)傳輸，這樣的“硬核監(jiān)測員”不一般！
美麗中國哪兒美，監(jiān)測數(shù)據(jù)告訴你。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境保護的基礎，是生態(tài)文明建設的重要支撐。近年來，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字技術在監(jiān)測領域應用普及，為構建現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系、守護美麗中國的綠水青山發(fā)揮了重要作用。如何推進生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)智化轉型，怎樣保障生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)“真、準、全、快、新”？請跟隨記者一同探尋答案。
生態(tài)環(huán)境質量監(jiān)測網(wǎng)絡日益完善：“數(shù)”說美麗中國新畫卷
今年一季度，我國環(huán)境空氣質量和地表水環(huán)境質量成績單新鮮出爐——
全國339個地級及以上城市2項主要污染物指標實現(xiàn)下降；3641個國家地表水考核斷面中，水質優(yōu)良（Ⅰ至Ⅲ類）斷面比例為91.0%，同比上升1.1個百分點；劣Ⅴ類斷面比例為0.7%，同比持平。
美麗中國美不美、美在哪，既要靠人民群眾對藍天、碧水、凈土、青山等的主觀感受來評判，也要靠科學、客觀、可比的監(jiān)測數(shù)據(jù)來衡量。
近年來，我國建成覆蓋大氣、地表水、地下水、土壤、噪聲、海洋、生態(tài)等要素，布局合理、功能完善、全球規(guī)模最大的生態(tài)環(huán)境質量監(jiān)測網(wǎng)絡，以真實、準確、全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，客觀反映美麗藍天、美麗河湖、美麗海灣、美麗山川建設成效。
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題的“千里眼”“順風耳”。監(jiān)測站點就像一雙雙“眼睛”，全天候不間斷地捕捉身邊的美景、感受環(huán)境質量的變化、發(fā)現(xiàn)突出的環(huán)境問題。
山東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心高級工程師谷樹茂近18年一直堅守在污染源監(jiān)測崗位一線，他和同事每年都會對工業(yè)企業(yè)進行現(xiàn)場監(jiān)測和幫扶指導，累計監(jiān)測幫扶企業(yè)千余家次，出具監(jiān)測數(shù)據(jù)十萬余條……
“我們常常背著十幾斤重的設備，奮戰(zhàn)在高聳煙囪、轟鳴車間、泥濘溝渠，為的就是為環(huán)境管理提供及時、準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)?！惫葮涿嬖V記者，“這些數(shù)據(jù)不僅支撐了環(huán)境管理，還推動企業(yè)不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝，選擇合適的治污手段和治理設施，從源頭減少污染物的產(chǎn)生量，從末端減少污染物的排放量，從而促進大氣和水環(huán)境的持續(xù)改善。”
當前，全國生態(tài)環(huán)境部門所屬監(jiān)測機構共有6.93萬人，像谷樹茂一樣奮戰(zhàn)在污染防治攻堅一線的監(jiān)測人還有很多。近年來，通過全員培訓、比武競賽、人才遴選、行風建設等方式，全方位加強全國監(jiān)測隊伍建設。
2024年，生態(tài)環(huán)境部、人力資源和社會保障部等舉辦第三屆全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術人員大比武，帶動全國監(jiān)測人學業(yè)務、鉆技術、強本領，當好美麗中國建設排頭兵和主力軍。
去年獲得大比武污染源監(jiān)測組第一名的谷樹茂，如今正和團隊研發(fā)新的先進監(jiān)測設備，制定相應的監(jiān)測規(guī)范、監(jiān)測標準，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)更加全面、更加準確。
各種監(jiān)測技術手段“大展身手”：為守護綠水青山“站崗放哨”
給空氣做“體檢”、給水質測“指紋”……以往，這些監(jiān)測工作要么依靠固定監(jiān)測站，要么依靠人力取樣。
自20世紀70年代初起步，我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測事業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，已經(jīng)從手工監(jiān)測發(fā)展到自動監(jiān)測，并向智能監(jiān)測不斷躍升。
在陜西省輻射事故綜合應急演習現(xiàn)場，仿生四足機器狗變身“巡邏犬”，高效準確地進行自動化巡測。在云南，新引入的智能“執(zhí)法助手”上崗，借助重點污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)，并與無人機巡檢技術高效配合，替代人員進入生態(tài)保護區(qū)等敏感區(qū)域進行環(huán)境監(jiān)測……
衛(wèi)星、無人機、無人船、走航車、自動站……如今，各種監(jiān)測技術手段“大展身手”，用數(shù)據(jù)告訴我們環(huán)境污染的指標、濃度、組分以及各類排放源構成特征和貢獻率，并及時發(fā)現(xiàn)重點湖庫藍藻水華、生態(tài)保護紅線內生態(tài)破壞等問題。
“衛(wèi)星遙感監(jiān)測是現(xiàn)代化監(jiān)測體系的重要組成部分，是生態(tài)環(huán)境保護工作的‘天眼’?！鄙鷳B(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司司長蔣火華介紹，“十四五”以來，生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星遙感監(jiān)測能力顯著提升，目前已擁有環(huán)境和大氣兩個系列共7顆在軌衛(wèi)星，初步構建起多星聯(lián)動的短周期、高覆蓋、高分辨率的生態(tài)環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測體系。
蔣火華告訴記者，在整個天空地海一體化監(jiān)測網(wǎng)絡中，衛(wèi)星遙感手段極其重要且不可替代，特別是在大尺度、遠距離、非接觸的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等方面，具有獨特顯著優(yōu)勢。
近年來，生態(tài)環(huán)境部利用衛(wèi)星遙感完成了多輪次生態(tài)保護紅線和自然保護地人為活動遙感監(jiān)測，主動發(fā)現(xiàn)了各類違規(guī)開發(fā)活動，為生態(tài)監(jiān)管提供了問題線索。
在山東，大數(shù)據(jù)技術的應用提高了監(jiān)測監(jiān)管效率。山東全省已經(jīng)核發(fā)排污許可證的企業(yè)有3.5萬家左右，相關部門建設了大數(shù)據(jù)平臺，匯集了全省7800家重點排污單位的1.4萬個點位自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及企業(yè)用電量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)狀態(tài)參數(shù)等。
“通過對比這些參數(shù)，就可以在線上發(fā)現(xiàn)企業(yè)是否存在涉嫌弄虛作假的行為，然后根據(jù)這些線索進行監(jiān)測檢查?！惫葮涿f。
近年來，人工智能在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域的應用步伐不斷加快。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)測創(chuàng)新應用試點工作方案》。2023年以來，按照加快建立現(xiàn)代化監(jiān)測體系的要求，生態(tài)環(huán)境部全力謀劃推進監(jiān)測技術裝備的數(shù)智化轉型。
今年，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡數(shù)智化轉型方案》，標志著監(jiān)測數(shù)智化轉型邁出實質性步伐。蔣火華舉例說，在空氣和地表水監(jiān)測方面，通過開展國控站點數(shù)智化改造，讓自動監(jiān)測實現(xiàn)“無人運維”，現(xiàn)場運維頻次和單次運維耗時將降低70%以上；讓手工監(jiān)測實現(xiàn)“智能采樣+智能分析”，采用無人機等開展采樣，分區(qū)域建設全自動無人化“黑燈實驗室”，集中承擔水質樣品分析任務，采樣耗時、人員投入和運輸成本將節(jié)約50%以上。
鍛造數(shù)智化核心競爭力：讓監(jiān)測更“耳聰目明”
能定位、導航和避障，還能精準判斷路面上垃圾的種類和數(shù)量，自行確定最優(yōu)清掃策略……日前，在上海舉行的第26屆中國環(huán)博會上，一款名為“睿車”的路面清掃機器人，以其小小身段、大大能量吸引了不少觀眾的目光。
人工智能如何助力城市生活垃圾分類？現(xiàn)身展會的“雙子座智能回收機”，可在24小時無人監(jiān)控狀態(tài)下實現(xiàn)建筑垃圾、廚余垃圾以外的生活垃圾智能分類……
琳瑯滿目的AI產(chǎn)品和解決方案背后，人工智能正“擁抱”環(huán)保產(chǎn)業(yè)，賦能美麗中國建設。
生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合工業(yè)和信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局印發(fā)的《關于促進環(huán)保裝備制造業(yè)高質量發(fā)展的若干意見》提出，圍繞環(huán)境監(jiān)測等領域研發(fā)一批環(huán)保機器人、遠程運維裝備，加快虛擬現(xiàn)實、數(shù)字孿生等先進技術推廣應用。
“生態(tài)環(huán)境監(jiān)測科技含量高、數(shù)據(jù)資源多，對人工智能應用有著迫切的業(yè)務需求，也能為人工智能部署落地提供廣闊的應用場景。”蔣火華說，目前，DeepSeek已在生態(tài)環(huán)境部中國環(huán)境監(jiān)測總站和不少地方生態(tài)環(huán)境監(jiān)測部門初步應用。
例如，浙江加快建設生態(tài)環(huán)境行業(yè)領域大模型，迭代“生態(tài)環(huán)境大腦”，集成生態(tài)環(huán)境監(jiān)測各類數(shù)據(jù)，構建智能問答、智能問數(shù)智能體。
遼寧沈陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心的智慧水質監(jiān)測實驗室里，在自動傳送系統(tǒng)控制下，采樣瓶自動上線、檢測、下線，經(jīng)過“AI醫(yī)生”檢測，一份份送檢水樣本的“體檢報告”呈現(xiàn)在中控電腦屏幕上……
“這套國產(chǎn)全自動AI水檢系統(tǒng)自去年3月投用以來，不僅實現(xiàn)水質檢測效率指數(shù)躍升，更開啟了24小時全天候‘智慧檢測’新模式?！痹撝行姆治霾扛辈块L杜治舜告訴記者，他們還可以通過手機“云端”下達指令，讓實驗室成為可無人值守的“黑燈實驗室”。
特別是在暴雨、洪水等自然災害發(fā)生時，面對緊急加樣的需求，“AI醫(yī)生”更能彰顯其優(yōu)勢，為應急決策提供及時、精準的數(shù)據(jù)支持。
“新技術讓環(huán)境執(zhí)法從原本的‘人防為主’轉變?yōu)楝F(xiàn)在的‘技防優(yōu)先’，提升了執(zhí)法的精準性?！辈簧偕鷳B(tài)環(huán)境保護一線執(zhí)法人員深有感觸。
北京林業(yè)大學教授、國家林草局京津冀生態(tài)率先突破科技協(xié)同創(chuàng)新中心執(zhí)行主任張云路表示，在新質生產(chǎn)力賦能下，監(jiān)測將以更明亮的“眼睛”、更靈敏的“耳朵”、更智慧的“大腦”，守護好祖國的大好河山。
文/張勝
（光明日報）
編輯/倪家寧
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