3.1.3 技术架构

物联网+生态环境软硬件集成与区域调控体系引入大数据、云计算、人工智能和区块链等新技术、新手段和新理念，既要充分考虑当前实施的可行性和可操作性，又要充分考虑现代信息技术处于飞速发展之中，系统必须具有开放性、扩展性和兼容性，保证系统建设的体系结构能够适应未来扩展[2]。采用环境感知层、基础支撑层、决策应用层3层架构，实现数据采集丰富多样、信息传输安全快捷、数据存储稳定可靠、分析处理智能深度、预报预警及时准确等功能，形成全周期、多区域、立体化的监控体系，达到“测得准、传得快、搞得清、管得好”的目标，提升环境保护科学化、数字化、精细化管理能力，推动环境管理模式转变，推动污染防治监管水平实现质的飞跃（见图3-2）。

1.环境感知层

环境感知层通过射频识别技术、传感器技术和遥感技术，以环境质量、污染源、风险源作为3类重点感知对象。通过在相关区域和相关节点布置大量感知设备，协作采集并处理信号，及时采集所需数据，形成空、天、地一体化全覆盖生态环境监测体系。

图3-2 总体技术架构

1）环境质量感知对象

环境质量感知对象涵盖大气环境质量和水体环境质量。在大气环境质量方面，主要推动建设“四站一网”，包括乡镇标准站、网格微子站、移动走航站、超级观测站及雷达监测网，为PM2.5、VOCs等多项指标精准监管提供重要依据；在水体环境质量方面，重点开展水质考核断面监管、河流重要支流监管，实施重点河流断面和重点工业园区水质污染溯源。

2）污染源感知对象

污染源感知对象可分为固定污染源、移动污染源和面源3类。在固定污染源方面，要对工业企业、污水处理厂、垃圾填埋场或焚烧厂等，实施“四控”一体——末端监控、工况监控、预警反控和总量管控。在移动污染源方面，实施机动车“天地车人”一体化监控，对重型柴油车、非道路移动机械、机动车环检站实施重点监控，开展车辆黑烟抓拍。在面源方面，重点开展工地扬尘、物料堆场、秸秆焚烧实时监控。

3）风险源感知对象

风险源感知对象包括危险废物、危险化学品管理和运输监管等。同时，要借助无人机、无人船等手段，进一步强化应急和执法能力建设。

2.基础支撑层

环境感知层将采集的生态环境数据信息通过有线、无线、专有网或公有网等多种途径，迅速、准确、安全地传输到生态环境大数据基础平台。生态环境大数据基础平台，包括硬件环境和软件环境两个方面，是实现海量环保数据资源的共享与智能管理的核心，要求集约、高效、安全。硬件环境主要包括高性能计算服务器、传输网络和数据存储等设备。设施的优化配置，要有充分的可扩展性，结合资源池的先进理念，实现物理层和逻辑层的共享。软件环境分为操作系统、云计算管理平台和数据业务平台开发，从面向用户的角度来看，软件平台又划分为环保专有云和公共服务云。利用云平台的计算能力、共享资源、统一操作系统搭建各业务体系的智能系统，进而实现环保业务智能化、科学化管理。

3.决策应用层

决策应用层主要实现“一数一源，一源多用”的生态环境资源及数据的集成、存储、分析、挖掘、预测、展示和共享交换等功能，通过高性能计算、海量数据挖掘、智能动态分析并耦合生态环境模拟模型，有效提升环境决策和治理水平[3]。每个地区生态环境信息化发展水平不同，结合各地区现状，现阶段可考虑建设完善“六大”应用体系。

（1）先进的量化溯源精敏感知系统。重点是建设环境精准感知平台、源清单、源解析、“一企一档”、污染溯源等量化管控系统，把握数据来源及其准确性。

（2）可靠的动态分析管控系统。重点是建设重点工业企业过程监管系统、机动车移动源“天地车人”一体化排放监控系统、环境质量预测预报系统等，强化数据动态管理及分析。

（3）精准的管理决策支持系统。重点是建设生态环保大数据中心、环境质量达标管理评估系统、河长制监管平台、重污染天气应急调控系统、突发环境应急管理系统、排污许可证综合管理系统等，为精细化环境监管提供决策支持。

（4）有效的环境执法监管体系。重点是建立基于热点网格、网格化监管、移动执法系统在内的监管平台，强化公众监督，加强固体废物、危险废物和危险化学品管理等，打通环境执法“最后一千米”。

（5）科学的深度治理支持体系。重点是建设“一厂一策”污染源、移动污染源精细化管理系统等，指导排污单位开展深度治理、实现超低排放。

（6）高效的精细化管控指挥调度中心。支持直观形象展示，实现综合管控分析，提供调度指挥平台。