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大数据技术在环境应急防范预警和指挥决策中的研究与实践
2022-01-21   信息化观察网

  摘要:突发性环境污染事故日益频发,加强环境应急管理工作,提高事故预警预测能力,快速提升环境事故应急处置能力成为环境应急管理工作越来越迫切的需求。针对环境应急事件的事前精准防范、事中高效处置和事后的科学评估,研究和建设专业应急环境大数据应用平台,通过构建企业环境风险指数模型、研判区域环境应急风险态势、AI辅助决策和智能生成处置方案、利用水气污染物扩散模型辅助环境应急决策、基于GIS平台等实现环境应急挂图作战等,全面提升各级政府环境风险防范的针对性、预测预警的时效性和应急处置决策的科学性,最终实现环境安全管理工作的“无急可应、有急能应”。

  案例背景:

  某省地域跨度范围广、工业门类齐全、环境风险物质众多,随着经济的快速发展,突发性环境污染事故日益频发,加强环境应急管理工作,提高事故预警预测能力,快速提升环境事故应急处置能力成为环境应急管理工作越来越迫切的需求。

  客户遇到的主要问题:

  如何实时采集环境风险源企业的相关数据,并实现与生态环境部、应急、气象、水利等相关部门的有效共享,实行对现有数据的分析和利用,建立数据分析模型,加强对环境风险的监控预警和应急指挥决策,提升风险防范能力,是当前迫切需要解决的问题。

  解决方案:

  根据环境应急管理工作部署,为进一步摸清全省环境风险与应急资源底数,实现环境风险信息化管理,建设环境应急指挥挂图作战平台。以环境风险源企业为主体,通过集中采集、整合风险源企业环境应急信息,实现企业环境应急信息的集中存储和管理,厘清环境应急相关各业务数据之间的关联关系,建立全省企业环境风险台账,摸清全省环境风险的家底。

  以省生态环境大数据中心为基础,对重点时期、重点流域、重点区域及重点企业环境风险隐患评估分析,通过汇集应急、水利、交通、公安等单位的业务数据,建立全省环境应急数据中心,构建环境风险源动态指数模型。充分采集企业环境风险单元、风险物质、风险防控等信息,结合环境执法情况、污染物自动监测等数据实现环境风险动态评估,定期形成环境风险形势研判报告,直观展示环境风险态势,为环境应急业务监管、环境应急指挥作战提供辅助决策支持。

  通过大数据、物联网、5G、人工智能、云服务、无人机倾斜摄影、GIS等新技术,打造基于省、市、县三级联动的环境应急指挥挂图作战平台,实现对全省环境风险的提前识别、实时监控、智能预警、精准处置,对环境应急事件的智能识别、动态评估,实现突发环境事件从“风险控制、应急准备、应急处置、事后恢复”的全生命周期的管理,实现“图中有数、挂图作战”,形成“统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效”的环境应急一体化指挥综合管理平台,全面提升各级政府环境风险防范的针对性、预测预警的时效性和应急处置决策的科学性,最终实现全省环境安全“无急可应、有急能应”。




  大数据应用实践:

  (一)构建企业环境风险指数模型

  构建企业环境风险指标,相关指标包括生产工艺、工序、主要原辅材料、主要环境风险物质、企业废水、废气、固废等三废处理情况、在线监测数据、固废转移清单、企业周边环境风险受体情况、被举报信息、行政处罚、执法检查信息、企业环境信用评价等。

  企业通过平台自行填报和定期更新环境应急相关的基础资料和数据,并建立数据实时更新机制,对数据资料的真实性和准确性负责,并对风险源的风险隐患与应急能力进行动态评估,建立实时风险源台账,为环境应急管理工作奠定了良好的基础。

  (二)研判区域环境应急风险态势

  区域环境风险智能研判模型作为区域环境风险的重要指标之一,包括:环境风险企业数量、环境风险物质存量、不同环境风险等级的企业、港口码头的风险、道路运输危险化学品情况、内陆水运危险化学品情况、尾矿库数量、石油天然气及成品油长输管线跨越或影响区域情况等内容。系统提供环境风险源强度管理功能,在用户录入区域的环境风险源强度指数信息,部分数据如环境风险企业数量、环境风险物质存量等,由系统自动统计区域数量自动填入;涉及到外部厅局单位的数据如道路运输危险化学品情况,则通过省政务大数据平台从省应急管理厅等单位获取。

  (三)将传统环境应急被动模式转变为全要素环境安全主动管理模式

  通过接入水质自动站、空气自动站、高空瞭望视频、污染源在线监控系统数据,实现对全省环境风险要素、风险受体的水、陆、空立体化实时监控、预警分析;结合省、市、县三级联动的环境应急指挥调度系统,建立完善贯穿规划、环评、监管、执法、信访等各个环节的环境安全管理机制,理顺大气、水、土壤、重金属、危险废物和化学物质、核与辐射等各个管理要素,将环境安全管理工作前置,将传统的环境应急被动应对模式转变成“事前科学防范、事中高效应对、事后依法问责”的全过程、全要素环境安全主动管理模式,将安全管理工作前置,加快我省环境安全管理模式的优化升级。

  (四)AI辅助决策,智能生成处置方案

  在省生态环境大数据基础上,结合气象、水利、安全生产、危化品管理、环境地理等相关的业务数据,构建企业环境风险动态模型指数,实现企业、区域、流域及行业的环境风险的监测与预警。

  基于环境应急大数据平台,搭建智能辅助决策模型,实现事故溯源、污染处置判断、应急路径规划和人群疏散规划并智能生成科学合理的资源调配和处置方案。

  (五)利用水气污染物扩散模型辅助环境应急决策

  基于水、气污染物扩散特征,构建典型污染物水、气污染物扩散模型,对突发环境事件的影响范围、影响方式、持续时间、危害程度和发展趋势等情况进行预测分析并渲染在地图上,为应急决策提供专业性分析与预测。

  (六)基于GIS平台实现环境应急挂图作战

  基于GIS平台实现环境应急事件进行挂图作战,通过地图界面进行指挥标绘的方式,场景式引导生成图文并茂的处置方案,同时集成无人机、单兵、视频会议等,实时感知事故现场动态,实现远程可视化的环境应急指挥。

  应用效果:

  依托平台实现了环境应急监管业务的日常化和常态化,目前平台已有3万多环境风险源企业自行完成了注册和统一管理,企业可通过平台完成应急预案备案的申报,并在线填报企业的基本信息、主要原辅材料、主要环境风险物质、企业废水、废气、固废等三废处理情况、在企业周边环境风险受体情况、应急物资、应急管理人员等,开展自查自纠等工作,目前生态环境部门已经通过该平台成功处置了十多起环境应急事故,极大的提高了处置效率和降低了环境影响。

  本项目目前通过环境应急业务监管、环境应急指挥作战、环境风险监测预警分析、环境应急移动端应用等四大系统的建设与有机结合,并与已建或在建系统的数据进行整合共享应用,形成“统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效”的省级环境应急综合管理平台,有效覆盖联网全省及各地市环境应急管理机构,全面提升了各级政府环境风险防范的针对性、预测预警的时效性和应急处置决策的科学性,实现应急事件的“快速甄别、快速出动、快速处置”。

  

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