一个 “平战结合、上下联动、天地一体、精准高效” 的现代化环境应急管理体系,全面提升对突发环境事件的感知、预警、处置、评估能力。
1.1 面临挑战
发现难: 传统监测手段盲区多,难以第一时间发现隐蔽性污染事件。
研判难: 污染物扩散快,成因复杂,快速精准溯源和预测趋势难度大。
决策难: 缺乏科学模型支撑,指挥决策多依赖经验,措施针对性不强。
协同难: 部门间信息壁垒林立,指挥调度效率低下,应急资源调配不优。
评估难: 事件全过程数据缺失,损害评估与事后复盘缺乏依据。
1.2 建设目标
构建一个集 “物联网监测、大数据分析、模型模拟预测、智能决策支持、联动协同指挥” 于一体的智慧环境应急系统。
核心目标:
全面感知: 建立“天地空一体化”的监测预警网络,实现环境风险早发现。
智能预警: 基于AI和大数据,实现风险智能识别、自动报警和快速溯源。
科学决策: 利用专业模型实时模拟污染趋势,为制定精准处置方案提供支撑。
高效协同: 打通信息通道,构建统一指挥、多部门联动的应急响应体系。
精准评估: 实现事件全过程可追溯,为损害评估、责任认定和生态恢复提供支持。
本方案采用“一个中心、一张网、一平台、多应用”的总体架构。
图表
代码
3.1 感知层(“一张网” - 天地空一体化监测网络)
天: 接入卫星遥感数据,宏观监测大范围水华、溢油、秸秆焚烧、热异常点等。
地: 建设覆盖重点风险源、敏感水体的在线监测站(水质、烟气VOCs)、视频监控(AI智能识别偷排漏排)、风险源物联网传感器。
空: 配备无人机、无人船,搭载气体检测仪、多光谱相机、采样装置,用于应急侦察、立体监测、采样溯源。
移动: 配置应急监测车,作为移动实验室,实现现场快速检测和数据回传。
3.2 指挥中心(“一个中心” - 硬件基础设施)
显示系统: LED/LCD大屏拼接墙,用于综合态势展示。
坐席协作系统: KVM系统,实现一人多机、灵活调度。
会商系统: 高清视频会议系统,支持与上级、专家、现场多方会商。
网络通信: 融合通信平台,整合有线、无线、卫星通信,保障指令畅通。
中心机房: 高性能服务器、存储设备、网络安全设备,保障系统稳定。
3.3 软件平台(“一平台” - 环境应急指挥大脑)
数据资源中心: 汇聚整合各类环境数据(质量、风险源、应急资源、空间地理、模型数据)、业务数据、外部数据(气象、水利、交通)。
支撑平台:
GIS引擎: 提供空间分析和可视化服务。
模型引擎: 系统核心,集成大气扩散模型(CALPUFF)、水质预测模型、噪声模型等。
大数据分析平台: 进行实时流计算、趋势分析和溯源分析。
AI算法引擎: 提供视频智能识别、数据异常检测等能力。
应用系统(“多应用”):
综合监测预警系统: “一张图”可视化展示全域环境态势,实现异常告警和智能溯源。
应急指挥调度系统: 数字化预案管理、流程化任务派发、融合通信调度、应急资源管理。
决策支持系统: 核心价值。调用模型进行污染模拟,预测影响范围,生成处置方案建议(如疏散范围、关闸方案)。
后期评估管理系统: 全过程记录与复盘、环境污染损害评估、应急资源效能评估。
智能预警与溯源: 多源数据关联分析,自动报警并初步判定污染来源。
模型模拟与推演: 基于真实地理气象水文数据,动态模拟污染扩散过程,实现“后果可预测”。
数字预案与联动: 预案电子化、流程化,一键启动,自动通知相关单位和人员。
移动应急与侦察: 支持通过无人机、单兵设备回传现场音视频,指挥中心“如临现场”。
多部门协同会商: 一键发起跨部门视频会商,共享“一张图”态势,协同决策。
化工园区有毒气体泄漏:
感知: 园区GDS报警,无人机确认现场可见烟羽。
预警: 平台自动启动大气扩散模型(CALPUFF)。
决策: 模拟出污染团影响范围和重点防护区域,生成疏散方案。
调度: 通知下风向社区疏散,调度应急处置队伍赴现场堵漏洗消。
流域突发水污染:
感知: 下游水质自动站异常报警,无人机巡飞发现疑似排污口。
预警: 平台启动水质模型,预测污染带移动轨迹和抵达取水口时间。
决策: 制定关闸、降污处理、水源切换等多套方案并模拟效果。
调度: 通知下游城市,调度应急物资(围油栏、吸附剂)进行处置。
提升响应效率: 从“被动响应”变为“主动预警”,为处置赢得宝贵时间。
优化决策水平: 从“经验决策”变为“数据与模型决策”,措施更科学、更精准。
强化协同能力: 打破部门壁垒,形成应急合力,最大化利用应急资源。
实现闭环管理: 覆盖“事前-事中-事后”全生命周期,实现应急管理的持续优化。
此解决方案通过高科技赋能和业务流程再造,将环境应急管理能力提升到一个新的高度,是各级环保部门实现环境治理体系和治理能力现代化的关键抓手。