生态环境监测数智化转型的四个方向,你擅长哪一个?

灰暗的星星灰暗的星星灰暗的星星灰暗的星星灰暗的星星
 

      生态环境数智化转型主要体现在产数、管数、用数三大方面。那么在三大方面如何进行数智化转型呢?或者结合自己的研究内容,如何在数智化转型中有创新?本文将数智化拆分为4种能力感知力、思维力、学习力和决策力4种能力演变为4个核心方向,希望能解疑答惑。

                                    

      1 感知力

      智能设备与实时感知

      感知力是数智化转型的基础,核心在于提升监测设备的智能化水平与数据获取能力,覆盖多场景、多维度环境感知网络:

  • 设备创新:高光谱、三维荧光光谱等技术的广泛应用;推动水质自动采样、无人实验室、无人值守监测站等设备的智能化升级,实现无人化运维。

  • 多维感知:通过卫星遥感与地面监测的融合,构建天空地海一体化监测网络,加强水生态的监测;强化对中小河流、岸滩海湾等区域的覆盖,提升时空分辨率与数据连续性。

  • 防干扰技术:集成电子围栏、异常数据筛查等功能,防范人为篡改数据,确保监测数据的真实性。例如,智能识别设备状态异常或人为操作违规行为。

  • 核心方向:特征因子的小型化,如重金属传感器;利用机器视觉的生态多样性监测;基于多种光谱技术污染源特征图谱

      2 思维力

      深度分析与挖掘数据价值

     思维力体现为数据的高效处理与逻辑分析能力,需依托智能化软件系统优化数据流转与质量控制:

  • 算法优化:基于准确数据对无监测设备的区域进行水质、流量的模拟分析。

  • 质量控制:建立覆盖全流程的数字化质量管理体系,从实验室管理到自动监测运维均实现标准化。例如,通过智能平台自动审核数据有效性,识别采样异常并预警。

  • 标准化衔接:推动新技术(如AI视频感知、声纹识别)与现行监测标准的兼容,确保数据可比性与技术应用的规范性。

  • 核心方向:随着deepseek的广泛应用,让平台的思维能力显著提升;基于大量的数据,主要有三个方案问题分析能力,污染溯源预测能力、水质预报能力;如区域总磷高点问题分析;污染事件下游水质预测能力;区域水质3-7预报能力。这里面重要的认为是问题分析能力,可以从源头进行管控,是美丽河湖的关键。

      3 学习力

      管理平台与智能模型

      学习力强调系统的自适应与持续进化能力,需通过管理平台整合数据资源并构建智能模型:

  • 知识图谱:建立生态环境监测行业共性数据资源中心,实现多源数据的分级分类管理和知识问答。例如建立本地的知识图谱,对本地数据文件持续学习,进行日常问题解答。

  • 模型训练:开发生态环境监测领域的大语言模型,集成专家经验与历史数据,支持污染预测、报告生成等场景。例如,基于深度学习挖掘污染物扩散规律,优化治理方案。

  • 动态优化:通过机器学习持续迭代模型,提升对复杂污染场景(如农业面源污染、跨界水体污染)的适应性,实现从被动响应主动预防的转变。

  • 核心方向:设备层面,基于历史数据的的数据调优,主要是AI视觉、光谱类设备;应用层面,细分领域、细分场景基于知识图谱的智能体模型,以解决实际工作问题,提升工作效率为主的工具。

      4 决策力

      污染分析与智慧决策

      决策力聚焦于数据驱动的科学决策与精准行动,需构建智能分析平台支持管理需求:

  • 溯源预警:利用多模态大模型分析污染物的时空分布特征,结合GIS技术快速定位污染源。例如,通过水质指纹识别技术实现快速溯源。

  • 协同治理:搭建跨部门数据共享平台,整合生态环境、水利、自然资源等部门数据,支持区域联防联控。例如,长江经济带、黄河流域的一体化监测网络建设。

  • 应急响应:基于环境风险预测模型,生成应急预案并模拟治理效果。例如,突发水污染事件中,系统可自动推荐处置方案并调配资源。

  • 核心方向:智能决策支持系统,系统可以预测未来的水质变化趋势,提前制定应对措施,如汛期污染防治;风险评估与控制,在突发污染时,根据污染情况,快速给出应急措施及建议。

      5 总结与展望

      感知-思维-学习-决策

      数智化转型通过感知-思维-学习-决策的闭环体系,推动水质监测从传统人工模式向智能化跃迁。

  1. 感知力:以物联网与自动化技术实现实时全面感知

  2. 思维力:以数据整合与AI算法驱动深度推理

  3. 学习力:以动态反馈机制支撑自适应迭代

  4. 决策力:以闭环管理保障精准控制

      未来需进一步突破关键技术(光谱技术、传感技术)、强化基层能力建设(如区县监测网点覆盖),并探索监测数据的深度应用。这一进程将加速形成监测-治理-反馈的良性循环,为美丽中国建设提供核心支撑。

     注:个人观点,仅供参考。

文章来源:水环境解决方案微信公众号


Please publish modules in offcanvas position.