专家视角 | 陈善荣等：面向生态环境治理现代化的生态环境监测数字化转型研究_行业动态_资讯动态_四川省绿色发展促进会

专家视角 | 陈善荣等：面向生态环境治理现代化的生态环境监测数字化转型研究

在全球数字化浪潮之下，我国数字经济和数字化转型取得重大成就。生态环境监测作为支撑、服务生态环境保护和生态文明建设的核心业务领域，是推进生态环境治理现代化的基础。在推进生态环境治理现代化进程中，我国生态环境监测工作以有效支撑生态环境管理需求和满足人民群众环境信息知情需求为牵引，以数字化转型为驱动力，充分利用数字化技术推动生态环境监测业务创新，加强对生态环境监测数据的深度挖掘、综合分析和创新应用，推动其在生态环境监测业务实践中持续迭代升级，激发数据要素价值，打造集数字化、网络化、智能化于一体的智慧监测体系。

紧跟国家数字化转型战略，激发生态环境监测现代化强大活力

数字时代已经到来，继蒸汽技术革命、电力技术革命和信息技术革命后，由物联网、5G、大数据、人工智能、区块链等数字技术所驱动的第四次工业革命正在以前所未有的速度、深度和广度推动着人民生活、社会生产和治理方式的大变革。数字化就是将复杂多变的信息转化为数字、数据，从而易于进行处理与使用。数据已成为国家重要的战略资源。生态环境监测数据是生态环境保护领域的基础性、战略性、先导性资源。生态环境监测业务数字化转型，就是以数字化技术应用为基础，以支撑生态环境治理现代化为核心，充分发挥生态环境监测数据的价值，促进生态环境监测业务技术创新，推动监测设备研发更新，构建现代化生态环境监测大格局。

全球数字化进入平台化、智能化阶段

全球数字化转型历经三个阶段：一是2000年之前以“连接”互联网为特征的数字化转型；二是2000—2016年以“分享、共享、融合”为特征的数字化转型；三是2016年至今以平台化、智能化为特征的数字化转型^[1]。前两轮数字化转型主要以信息互联网企业、消费互联网企业驱动，第三轮数字化转型则由工业互联网驱动，呈现出行业多元化趋势，借助工业互联网实现数字技术与实体经济的深度融合。数字化已不是摆在眼前的选择题，而是关乎长远发展的必修课。

生态环境管理与监测数字化的外部条件日趋成熟

2022年4月19日，习近平总书记在中央全面深化改革委员会第二十五次会议上强调，要全面贯彻网络强国战略，把数字技术广泛应用于政府管理服务，推动政府数字化、智能化运行，为推进国家治理体系和治理能力现代化提供有力支撑。合作才能办成大事、办成好事、办成长久之事。2021年10月18日，习近平总书记在主持中共中央政治局第三十四次集体学习时强调，近年来，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展各领域、全过程，数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。2022年9月13日，国务院办公厅印发的《全国一体化政务大数据体系建设指南》（以下简称《指南》）要求，加强数据汇聚融合、共享开放和开发利用，促进数据依法有序流动。

《数字中国发展报告（2021年）》（以下简称《报告》）显示，2021年，我国数字经济规模为45.5万亿元，总量稳居世界第二，占国内生产总值的39.8%；我国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施。截至2021年年底，我国已建成142.5万个5G基站，总量占全球总量的60%以上，算力规模在全球排名第二，近5年算力年均增速超过30%。在数字技术创新方面，我国人工智能、云计算、大数据、区块链、量子信息等新兴技术跻身全球第一梯队^[2]。

我国数字基础设施和技术创新的飞速进展，推动生态环境保护信息化工作进入新发展阶段。生态环境部建设了生态环境综合管理信息化平台，完成了全部198个系统集成，共接入了9类外部委数据；开发了无人机、无人船、单兵设备实时信息接入和视频会商等功能，完成了大气环境治理、排污许可、环境执法等35个专题信息的分析展示，实现了在“一个平台”上支撑业务管理运行，在“一张图”上统揽生态环境全局。

《指南》充分肯定了生态环保工作在强化环境监测和应急处理能力方面取得的成效。生态环境监测紧跟国家数字化转型重大创新发展思路，积极推进传统监测向智慧监测转型发展，基本建成监测范围统筹陆海、城乡，监测领域覆盖环境质量、生态质量和污染源，监测指标逐步与国际接轨的生态环境监测网络。各生态环境监测业务单位已开展各自业务领域的应用系统及配套设施建设。国家层面已建成覆盖大气、水、土壤、污染源、海洋、辐射、预报预警、仪器质检等的生态环境监测业务系统，有力支撑了生态环境监测日常业务；初步建设了国家生态环境智慧监测平台，探索新兴信息技术在生态环境监测中的示范应用，让生态环境监测业务数字化转型成为可能，甚至具备超越发达国家生态环境监测技术水平的优势。

生态环境监测业务数字化转型成为生态环境治理现代化的内在要求

2021年11月16日，在生态环境部党组会议上，党组书记孙金龙强调，生态环境系统要切实提高数字经济思维能力和专业素质，以数字化推动生态环境治理体系和治理能力现代化。

目前，生态环境监测业务数字化转型可分为数字化建设和数字化转型两个阶段。第一阶段是建设生态环境监测网络并保障其稳定运行，形成“真实、准确、全面”的生态环境监测数据资源，实现传统监测向自动监测迈进；第二阶段是利用数字化技术探索开展生态环境监测业务创新应用，逐步推进信息数字化、流程数字化、业务数字化，实现数字化转换、数字化升级再到数字化转型，最终推动自动监测向智慧监测跨越。

第一阶段：自2015年国务院办公厅印发《生态环境监测网络建设方案》以来，我国生态环境监测网络建设取得重大进展，监测基础能力得到大幅提升。“全面设点”得到落实。全国已建设1万余个空气质量自动监测站点，近万个地表水监测断面，4万余个土壤监测点位，约8万个噪声监测点，建成了功能完善、覆盖全国的生态环境质量监测网络。“全国联网”成效显著。国家和地方近4000个空气自动站、1946个水质自动站、5000余个地表水监测断面、近20万家企业污染源自行监测的信息联网共享，各类信息实现统一发布，满足公众知情权。国家网站点建设逐步实现规范化、自动化、信息化和高效稳定运行。监测数据资源得到历史性增长，国家生态环境监测网监测数据规模已达PB级，每年面向社会实时发布监测数据约1.1亿条，发布生态环境质量报告40多种，共计2000余份。

第二阶段：“十四五”以来，生态环境部启动了智慧监测试点，各类生态环境监测数据跨部门、跨层级信息互联共享及监测与监管协同联动得以推进。下一步，生态环境部将探索利用数字化技术开展生态环境监测业务创新应用。未来，生态环境智慧监测将呈现出感知高效化、数据集成化、分析关联化、应用智能化、测管一体化、服务社会化六大特征，逐步建立政府主导、社会参与的生态环境智慧监测格局。智慧监测将应用云计算、物联网、大数据、移动互联网、人工智能和网络通信等新一代信息技术，高效、智能感知生态环境，通过提升数据挖掘和应用水平，满足政府、企业、公众等对生态环境监测的需要，实现生态环境管理和监测业务的深度融合，更加精准、智能地支撑生态环境管理和决策。生态环境智慧监测创新应用要服务于生态环境监测业务，为业务发展带来创新驱动，通过创新生态环境监测装备、产品和技术，提升业务工作效率和服务水平，实现对生态环境精准管理、科学决策、高效服务的支撑。

聚焦现代生态环境治理需求，推进生态环境监测数字化转型

党的二十大报告指出，促进人与自然和谐共生是中国式现代化的本质要求之一^[3]。这为当前及今后一个时期生态环境监测现代化建设指明了方向。《指南》在目标和任务中都将生态环境作为重要内容做出了部署。生态环境监测要以生态环境治理体系现代化的全局视野，针对当前存在的问题与短板，坚持紧紧围绕生态环境管理需求，科学定位生态环境监测供给，着力推动生态环境监测掼蛋官方网站正版从以数据生产为重心向数据生产与分析挖掘并重转型，有力支撑生态环境形势研判、监管执法、日常审批以及重大活动保障等环境管理业务工作，真正发挥出精准治污、科学治污、依法治污的主力军、先锋队作用。

生态环境管理战略转型对监测服务供给提出新需求

2015年以来，生态环境保护工作以改善环境质量为核心，以生态环境质量目标责任考核与排名为重要抓手，污染防治攻坚战取得了显著成效^[4]。随着污染防治攻坚战向纵深推进，深层次问题开始凸显，生态环境管理目标指标逐渐精细、科学。这对传统的以支撑排名考核为重点的监测业务供给提出了更高的要求，亟须围绕减污降碳、协同治理与保障公众健康的目标，以碳、新污染物监测为重点拓展业务领域，对空气质量指数（AQI）与考核指标体系开展优化研究。党的二十大报告指出，要立足人与自然和谐共生的高度谋划发展，更对生态环境监测提出了新的要求。生态环境监测需在促进经济社会发展全面绿色转型方面发挥支撑引领作用。但当前生态环境监测系统在生态环境质量与社会经济关联分析方面的能力不足。同时，随着生态环境治理进入深水区，对治理成效科学、准确评估的要求也日益迫切，生态环境监测亟须围绕区分“天帮忙”“人努力”，研究建立充分考虑气象条件、地区生产总值、经济结构、人口等因素的分类比较、分类考核方式，提高地方政府对环境治理的积极性。

生态环境监管与执法对监测技术手段创新提出新要求

生态环境监管与执法是环境管理的重要手段，其基本要求是精准、科学、依法发现并处置环境污染问题^[5]。就监测对环境执法的支撑而言，当前企业违法行为日渐隐蔽，传统的排污口监测作用日益弱化，问题线索越来越难以发现；当前生态环境监测信息供给与生态环境监管执法的贯通性、融合性不足，尚未高效赋能监管执法的精细化、智能化发展。按现行规则、现有力量进行执法监测，很难达成监管和执法目的，而运用大数据技术开展非现场执法，则提供了解决问题的新路径。运用大数据技术锁定超排、偷排行为和线索，大大提高打击非法排污的效率。另外，要根据监管和执法的实际应用场景，加强天空地遥感、固定和走航雷达、传感器、高光谱、全自动实验室，智能采样箱等新技术、新手段运用，丰富监测感知手段。

生态环境管理业务运行对监测数据分析挖掘提出新要求

以环境质量为核心的管理，无论从宏观层面还是微观层面切入，最终都要落实到对污染排放的有效控制上。涉及污染排放控制的环境管理工作主要有基于源头严控的环境影响评价，基于过程严管的排污许可、分区管控以及基于后果严惩的执法监管和督察问责。环境影响评价、排污许可依靠生态环境监测数据说清现状、研判趋势、核算容量，但其所需的环境容量核算数据、污染物排放模拟数据、环境本底数据、同类项目排放数据等基本上由编制单位自说自话，存在污染排放准入与环境质量目标管理脱节的现象，给后端执法监管增加了压力。这就要求生态环境监测工作在确保监测数据“真准全”的基础上，必须紧跟日常审批数据需求，融合社会经济数据，建立服务环评、排污许可、分区管控等日常管理工作的监测数据综合分析算法模型。根据管理形势和需求变化，迭代算法，始终保证监测数据及其分析结果能够全面辅助管理决策。

重污染天气应对与精细化管控对监测与管理联动提出新要求

重污染天气应对是打赢蓝天保卫战的重要内容之一^[6]。党的十八大以来，重污染天气应对被纳入突发事件应急管理体系，相关工作也取得了显著成效。随着污染防治向纵深发展，应急减排措施要兼顾经济社会发展，区域联防联控措施要更加精准，这对生态环境质量预测预警、监测数据综合分析等工作提出了新的要求。一是亟须提升环境空气质量精细化预测预警能力，融合全国空气质量监测联网数据，提供在时空尺度上更加精细化的区域污染预测预警信息。二是需要发挥监测系统体制优势，建设国家重大活动环境空气质量保障与重点区域联防联控平台。整合国家以及地方各级空气自动监测以及大气污染源排放清单、社会交通、工况用电等数据资源，建立污染溯源、风险预警等算法模型，开展重污染天气预测预报和复盘分析，支撑重污染天气区域联防联控。

面向生态环境治理现代化，打造集数字化、网络化、智能化于一体的智慧监测体系

为贯彻落实党中央、国务院关于全国一体化政务大数据体系建设的决策部署，持续推进生态环境治理现代化，建立“面向管理的决策支撑、面向业务的智慧应用、面向过程的质量控制、面向公众的查询服务”的生态环境监测产品与技术服务供给体系，着力打造数字化、网络化、智能化的智慧监测体系。

把网络优化作为现代高效监测感知体系建设的突出重点

构建基于多源手段融合应用的现代生态环境感知网络体系，从监测手段、监测布局、监测方式上全面创新升级，使其成为实现生态环境治理现代化的坚实奠基石^[7]。在监测手段上，突出立体性，从“地面监测”一家独大，向空天地一体化监测发展，加强遥感监测的地面校验印证，从点、线、面多个方面判断生态环境状况。在监测布局上，加强灵活性，坚持需求牵引、问题导向，从固定点位监测为主向固定点位、移动走航、动态点位综合施“测”转变。在监测方式上，拓展丰富性，针对不同应用场景对监测数据精度的要求，合理确定监测手段和方式，从单纯依靠定量监测向定性、半定量、定量监测组合运用发展，实现对环境敏感变化的快速感知、精准锁定。

把数字化作为业务创新的主攻方向

生态环境监测数字化转型的根本目的是推动生态环境监测掼蛋官方网站正版创新^[8]。监测数字化的实现流程是从数据流、信息流到业务流的贯通。首先，明确需求导向。生态环境监测掼蛋官方网站正版创新要立足于监测支撑管理的底层逻辑，强化生态环境监测对生态环境质量管理和污染控制等的支撑作用。其次，加强深度挖掘。结合传感器、高光谱等新型感知技术与人工智能、大数据等新一代信息技术，围绕生态环境监测业务创新需求研发模型算法，加强对生态环境监测数据的深度开发、分析、应用，反复迭代升级，实现新兴监测业务的数字化。最后，深化数据协同。建立物理分散、逻辑集中的一体化生态环境监测数据资源体系，通过传输、转换、清洗等全过程数据治理，形成可利用、可验证的高质量数据；加强数据标准化建设，降低各系统之间的交互成本，加强数据融通、精益管控和横向协同，充分发挥基于数据协同的数字化管理效能。

把切实管用作为智慧监测的基本要求

生态环境监测旨在为生态环境管理服务。因此，要打通监测数据流和管理业务流。通过智能化手段把枯燥繁杂的数据加工成管理部门在日常审批、调度、监管、执法中用得上的辅助决策信息。第一，数据应便捷查询，智能交互。运用智能检索技术，实现快速、高效、精准的综合查询；运用智能语音交互、虚拟现实等技术，创新信息展示交互模式，充分满足管理与公众的需求。第二，数据应一键生成，精准推送。根据专题研究需求，自动选择算法模型与匹配数据，运用智能编写技术，自动生成报告，大幅提高工作效率，释放人力资源；运用智能匹配、语音识别等技术，向各类用户自动推送定制报告或信息，推动从“人找数”向“数找人”转变。

把数据安全作为网络安全体系建设的关键

党的二十大报告明确指出，推进国家安全体系和能力现代化，坚决维护国家安全和社会稳定。习近平总书记多次强调，没有网络安全就没有国家安全。生态环境监测系统是生态环境领域的“大数据中心”，监测系统的网络安全能力建设要遵循国家信息安全管理体系最新要求，在已有的安全能力建设的基础上，综合运用先进的网络安全管理手段和技术，将国家信息系统安全等级保护基本要求与监测数据信息安全防护的实际需求充分融合，将信息安全技术措施和信息安全管理措施有机结合，加强数据安全常态化检测和技术防护，建立健全面向数据的信息安全技术保障体系^[9]。着力构建覆盖数据采集、传输、存储、使用、共享全生命周期的安全防护体系，提高监测系统整体安全保护能力，支撑现代化生态环境监测体系安全稳定运行。

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