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環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展概況分析報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 高凌信息    2024-03-04

①以環(huán)境監(jiān)測(cè)為重要應(yīng)用方向的環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)情況

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè),是指按照山水林田湖草系統(tǒng)觀的要求,以準(zhǔn)確、及時(shí)、全面反映生態(tài)環(huán)境狀況及其變化趨勢(shì)為目的而開(kāi)展的監(jiān)測(cè)活動(dòng),包括環(huán)境質(zhì)量、污染源和生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)。其中,環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)以掌握環(huán)境質(zhì)量狀況及其變化趨勢(shì)為目的,涵蓋大氣、地表水、地下水、海洋、土壤、輻射、噪聲、溫室氣體等全部環(huán)境要素;污染源監(jiān)測(cè)以掌握污染排放狀況及其變化趨勢(shì)為目的,涵蓋固定源、移動(dòng)源、面源等全部排放源;

生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)以掌握生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能的時(shí)空格局及其變化趨勢(shì)為目的,涵蓋森林、草原、濕地、荒漠、水體、農(nóng)田、城鄉(xiāng)、海洋等全部典型生態(tài)系統(tǒng)。環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、污染源監(jiān)測(cè)和生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)三者之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響、相互作用。

環(huán)境治理,監(jiān)測(cè)先行,環(huán)境監(jiān)測(cè)是生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的重要基礎(chǔ)。2020年 6 月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃綱要(2020-2035 年)》,根據(jù)上述規(guī)劃綱要,目前我國(guó)已形成國(guó)家、省、市、縣四級(jí)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)組織架構(gòu),共有監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)機(jī)構(gòu) 3,500 余個(gè)、監(jiān)測(cè)人員約 6 萬(wàn)人,另有各行業(yè)及社會(huì)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)人員約 24 萬(wàn)人,全社會(huì)監(jiān)測(cè)力量累計(jì)達(dá) 30 萬(wàn)人左右。

國(guó)家和地方已建成城市空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn) 5,000 余個(gè)、地表水監(jiān)測(cè)斷面約 1.1 萬(wàn)個(gè)、土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位約 8 萬(wàn)個(gè)、輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位 1,500 余個(gè),總體覆蓋所有地級(jí)及以上城市和大部分區(qū)縣;推動(dòng)落實(shí)排污單位污染源自行監(jiān)測(cè)主體責(zé)任,2.3 萬(wàn)家重點(diǎn)排污單位與國(guó)家平臺(tái)聯(lián)網(wǎng);建成 63 個(gè)生態(tài)監(jiān)測(cè)地面站,環(huán)境一號(hào) A/B/C 衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行,高分五號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射,初步形成天地一體的生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃綱要(2020-2035 年)》也指出,當(dāng)前我國(guó)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)精細(xì)化支撐不足?,F(xiàn)有監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、指標(biāo)項(xiàng)目等尚不能完全滿足生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)估、考核、預(yù)警的需求。

地表水、地下水、海洋等監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局需整合優(yōu)化,水資源、水環(huán)境、水生態(tài)協(xié)同監(jiān)測(cè)能力不足,生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)亟待加強(qiáng),農(nóng)業(yè)面源、農(nóng)村水源地等監(jiān)測(cè)工作剛剛起步,大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)和污染溯源解析等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)深度應(yīng)用水平有待提升。報(bào)告還提出,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的總體方向是:2020~2035 年,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)將在全面深化環(huán)境質(zhì)量和污染源監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,逐步向生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警拓展,構(gòu)建生態(tài)環(huán)境狀況綜合評(píng)估體系。

監(jiān)測(cè)指標(biāo)從常規(guī)理化指標(biāo)向有毒有害物質(zhì)和生物、生態(tài)指標(biāo)拓展,從濃度監(jiān)測(cè)、通量監(jiān)測(cè)向成因機(jī)理解析拓展;監(jiān)測(cè)點(diǎn)位從均質(zhì)化、規(guī)?;瘮U(kuò)張向差異化、綜合化布局轉(zhuǎn)變;監(jiān)測(cè)領(lǐng)域從陸地向海洋、從地上向地下、從水里向岸上、從城鎮(zhèn)向農(nóng)村、從全國(guó)向全球拓展;監(jiān)測(cè)手段從傳統(tǒng)手工監(jiān)測(cè)向天地一體、自動(dòng)智能、科學(xué)精細(xì)、集成聯(lián)動(dòng)的方向發(fā)展;監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)從現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)向預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估拓展、從環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)向生態(tài)健康評(píng)價(jià)拓展。

在此背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)重要,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供更多全面、準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)信息整理和分析,能夠及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題,做好預(yù)防和控制工作,確保環(huán)境保護(hù)工作真正落到實(shí)處,提升環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量和監(jiān)測(cè)效率。

《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊(cè)((2016-2020 年)》,明確環(huán)境監(jiān)測(cè)為物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用示范工程,提出“推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在污染源監(jiān)控和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用,開(kāi)展廢物監(jiān)管、綜合性環(huán)保治理、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、污染源治污設(shè)施工況監(jiān)控、進(jìn)境廢物原料監(jiān)控、林業(yè)資源安全監(jiān)控等應(yīng)用。”

②以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主要技術(shù)基礎(chǔ)的智慧環(huán)保整體情況

2010 年,美國(guó) IBM 公司在“智慧地球”理念的基礎(chǔ)上,首次提出了“智慧城市”的概念。環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)是智慧環(huán)保的重要表現(xiàn)形式,也是智慧城市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范疇的一部分。智慧環(huán)保是針對(duì)傳統(tǒng)環(huán)境保護(hù)工作痛點(diǎn),運(yùn)用新一代信息技術(shù),整合環(huán)保領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)環(huán)境及污染信息全面感知、環(huán)保數(shù)據(jù)迅速傳輸、應(yīng)急事件智能決策等功能的環(huán)保服務(wù)新業(yè)態(tài)。

新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展為智慧環(huán)保提供內(nèi)生驅(qū)動(dòng)。智慧環(huán)保的發(fā)展主要基于以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、遙感監(jiān)測(cè)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘與人工智能六大技術(shù),其中物聯(lián)網(wǎng)為貫穿整個(gè)智慧環(huán)保應(yīng)用場(chǎng)景的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

智慧環(huán)保的體系架構(gòu)可以分為由智能環(huán)境感知設(shè)備組成的基礎(chǔ)層;4G、5G、環(huán)保專網(wǎng)等組成的網(wǎng)絡(luò)層;包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)工具的技術(shù)層;提供環(huán)境工作監(jiān)管、環(huán)保業(yè)務(wù)管理等服務(wù)的平臺(tái)層和覆蓋智慧環(huán)保各應(yīng)用場(chǎng)景的應(yīng)用層。

智慧環(huán)保的主要特征體現(xiàn)在基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)環(huán)境信息的全面感知、對(duì)各方資源的系統(tǒng)整合以及基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等工具的智能決策和智能治理。具體如下:

全面感知:智慧環(huán)保的感知層利用所有可以隨時(shí)隨地感知、測(cè)量、捕捉和傳遞信息的現(xiàn)代傳感技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)量、土壤質(zhì)量、大氣質(zhì)量、聲環(huán)境、污染源等環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)的全面及時(shí)監(jiān)測(cè),感知方式快捷、速度及時(shí)、精度準(zhǔn)確。

資源整合:大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用能夠打破“信息孤島”,打造數(shù)據(jù)互通共享的“一個(gè)系統(tǒng)”和集污染防治、監(jiān)測(cè)監(jiān)察、許可審批、環(huán)境應(yīng)急等多應(yīng)用于一體的“一個(gè)平臺(tái)”,實(shí)現(xiàn)全面互聯(lián)互通。

智慧決策:在云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)的支持下,整合并分析跨時(shí)空、多領(lǐng)域、多部門的環(huán)境數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模型分析和仿真模擬,實(shí)現(xiàn)智能預(yù)報(bào)、智能診斷和智慧決策。

智能治理:在對(duì)環(huán)境信息全面感知、對(duì)環(huán)境問(wèn)題智慧決策的基礎(chǔ)上,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等手段,能夠最終形成從環(huán)境污染監(jiān)測(cè)到環(huán)境污染治理全流程的智能化治理解決方案。

環(huán)保行業(yè)一方面與宏觀經(jīng)濟(jì)相關(guān)性較小,屬于弱周期性行業(yè),另一方面,環(huán)保產(chǎn)業(yè)的需求變化取決于產(chǎn)業(yè)政策,發(fā)展速度與國(guó)家制定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)以及政策執(zhí)行的力度密切相關(guān)。近年來(lái),環(huán)保行業(yè)利好政策不斷出臺(tái),我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作已進(jìn)入新的發(fā)展階段,在基礎(chǔ)信息設(shè)施持續(xù)完善、關(guān)鍵信息技術(shù)加速更新迭代的催化下,我國(guó)智慧環(huán)保行業(yè)面臨良好的發(fā)展前景。

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