新技术变革驱动环境治理能力提升路径研究

　　摘要：新技术革命正在成为全球环境治理的重要战略资源和能力提升的新途径。随着新一代革命性技术突破，环境治理手段将得到极大程度的优化，带动环境治理能力的不断提升。随着数据湖、雾计算、物联网嵌入式系统、窄带物联网等技术从概念实验走向现实应用，现有环境信息孤岛有望被彻底“淹没”，环境治理将获得随时随处的在线智能支持和低成本高效能的技术创新支撑，环境全过程治理将全面实现智能驱动。面向未来，要智慧化解新技术推广应用难题和风险，树立新理念拥抱新变革，多措并举扎实推进环境治理技术革新，努力推进第三方参与等环境治理合作机制创新。

　　关键词：新技术变革;大数据;物联网;人工智能;环境治理

　　工业革命不仅被视为人类社会经济发展史上的分水岭，而且相当程度上也可被视为人类环境污染与环境治理史上的分水岭。前三次工业革命在带来生产力极大释放的同时，也因大规模野蛮开采、低效使用自然资源和化石能源、大量排放污染物，给人类带来了气候变化和全球环境危机。第四次工业革命正是在人类对以往不可持续发展模式进行深刻反思的背景下逐渐崛起的。以人工智能、大数据、物联网等技术突破为代表的第四次工业革命一方面正在重构工业生产的基本模式，使人类拥有更清洁安全高效的新能源、更高端环保的新材料，另一方面也在重构环境治理的基本模式，使人类具备更先进智能的技术来改进环境治理的思路和手段。

　　一、 新技术驱动下的环境治理创新

　　大数据、人工智能等创新手段使各行各业以及特定行业内部的各个环节实现了有效的互联互通，这些新技术手段与解决方案正逐步运用到环境治理领域，使环境治理手段实现了从前端监管到中端生产再到末端治理的全方位根本性变革，从而使我们拥有足以适应未来的环境治理能力。

　　1. 新技术助推智能制造和绿色生产。第四次工业革命的主导技术对企业产生了重大影响，许多行业涌现出的新技术瓦解了传统的生产方式和营销方式，实现了价值链重构。随着新一代信息技术、下一代网络技术等与生产制造的深度融合，自动化生产将进一步向智能化生产升级，智能生产将为企业建立一个高度灵活的个性化、专业化和数字化的产品和服務的生产模式，逐步实现机器人代替人工、新能源替代传统能源、智能产品替代非智能产品，进而实现从高污高耗生产到绿色生产的重大转变。

　　智能制造是实现绿色生产的有效路径。生产智能化的过程也是最大限度消除资源浪费的过程。一些服装、包装和食品企业与物联网企业的合作能够使其追踪产品供应链和消费者的购买习惯，实行定制化生产和销售，并提供资源可回收的选择，从而减少浪费。智能制造还可以有效提高能源利用效率。近年来工信部推动的智能制造试点示范项目，不少项目在实施后能源利用效率提升达到10%以上。对于那些较难实现技术革新的行业，物联网技术、大数据等技术可以使很多的企业互联互通，利用大数据把散落的数据和信息整合起来进行判断和监测，实现资源共享，并指引企业做出实际改变，进而达到绿色发展的效果。

　　2. 新技术助力政府环境治理手段多样化。新技术变革所带来的重要影响就是要通过先进科技手段的应用，推动智能监管和有效治理，助力环境治理手段的多样化，有效提升环境治理能力，促使环境质量得到根本性改善。互联网和传感器技术的创新和发展，使政府有能力实现低成本信息采集和海量数据收集与处理分析。人工智能系统将采集到的数据传输到“云端”，环境监管者就可以动态捕捉环境的细微变化，定量监测环境复合影响因素及其影响进程，提前预测并量化环境风险，科学评估环境治理实施效果，优化治理解决方案，实时做出环境管制反应。

　　目前卫星遥感已经普遍应用于大气污染监测、气象环境监测等领域。而遥感技术进一步借助无人机、机器人以及云端数据实时传送技术，将极大拓展环境监测的视域，提升环境监测数据的精确度，并实现环境自动化监测。机动、灵活、精确是这类移动遥感监测手段的最大优势。借助这种新技术可以实现在短时间内对大范围区域的精准环境监测，可以实现对排污企业的隐蔽性监控，还可以实现对突发情况的及时应急监测和对危险或条件严酷区域的远程无人监测。

　　3. 新技术实现环境治理参与主体多元化。新技术的推广还能推动实现环境治理参与主体的多元化。随着大数据浪潮的涌起和智能产品的普及，每一个普通人都有机会变身成环境治理的参与者、监督者。移动传感器的应用，不仅提高了政府监管大气污染的效率和质量，还使广大普通民众能够更好地参与进来。如通过佩戴可穿戴环境监测设备，人们可以随时随地采集相关环境数据并实时上传到云端;借助于物联网，车辆可以成为城市的监测站，实时监测空气质量，帮助人们更好地计划出行，缓解环境压力。

　　二、 环境治理的未来之路

　　在新一轮科技和产业革命背景下，随着现有关键技术的突破、行业技术标准的完善以及更加超前技术的出现，新技术在环境治理领域的应用将会走得更远，产生更加深刻的影响。

　　1. 数据湖将带来更实时高效的海量数据处理。数据湖是在大数据时代发展起来的一种面向包括物联网在内的多数据源信息存储架构。它的价值主要体现在两个方面：一方面是把不同类型的数据汇聚到一起，另一方面是不需要预定义的模型就能进行数据分析。数据湖作为一种云服务可随时按需满足对不同数据的处理、存储和分析需求。这将打破公共“数据孤岛”，促进数据共享与价值挖掘。未来大数据分析和数据湖将进行更多类型的实时数据分析，这可以为政府制定精细化环境政策以及进行精准的动态环境管理提供参考。

　　2. 雾计算将提供更无处不在的智能服务。新技术的一个重要特点是善于利用数字化和信息技术无所不在的力量。作为云计算的延伸扩展，雾计算处于云计算和边缘设备之间，可以让基于云的服务离物联网设备和传感器更为接近，还可以将一些并不需要放到云中的数据在边缘层直接进行处理和存储，既可以提高数据分析效率，还可以降低成本并提升安全性，将在越来越多的领域得到广泛应用。边缘设备和雾计算的发展将建立数据分析网络，为每个阶段提供数据分析。加入了数据分析和机器学习功能后，解决方案的智能化和自动化水平将进一步提升，促进分布式智能的出现，未来云计算和雾计算的结合将为环境治理提供无处不在的智能服务。

　　推荐阅读：《三峡生态环境监测》是经国家新闻出版广电总局(新广出审〔2016〕29 号)、重庆市文化委员会(渝文委行管〔2016〕35 号)批准，由长江师范学院主管、长江师范学院、重庆西南师范大学出版社有限公司主办。

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