长江流域水环境监测与智慧化管理策略
刘柏音1,王 维1,刘孝富1,谢慧钰2,贾世琪2,张志苗1,王 莹1,邱文婷1,罗 镭1
1. 中国环境科学研究院,北京 100012
摘要
关键词
长江;水环境监测;水环境管理;系统平台;智慧决策
结论
长江平台已完成一期建设，奠定了流域长时间序列水环境数据基础，并形成了一定的水环境智慧化管理功能，但在水环境多尺度监测感知分析、小流域尺度污染溯源、水质目标可达性模拟等智慧化分析能力上仍存在一定的局限性。二期平台建设将围绕流域生态环境监测与问题识别、大数据耦合分析、三维场景可视化、流域水环境数据挖掘与在线计算等开展进一步探索研究，充分发挥数字化产品服务水环境智慧化管理的优势，使长江水环境管理从“数治”迈向“数智”。
1)提升水环境监测感知与生态环境数据标准化水平。依托流域水生态监测网络，完善长江平台与流域生态环境监测系统的数据交互共享机制，制定长江流域数据治理标准化体系，实现核心数据的自动动态更新功能。增加多源卫星遥感数据,融合长江水生生物监测、生态环境风险排查等相关数据，形成面向长江流域各类业务需求的生态环境综合“数据湖”。加强数据产品二次开发，生产面向断面、面向控制单元、面向流域的数据产品，拓展数据共享服务。
2)形成长江流域水环境立体观测体系。升级长江流域综合展示系统，实现生态环境大数据时空可视化、过程模拟可视化、长江干流虚拟现实与长江联合研究成果可视化，构建针对不同尺度、区域、流域的可视化标准体系。应用“3S”技术 (RS,遥感技术;GIS,地理信息系统;GPS,全球定位系统)、数字孪生可视化技术、三维GIS技术等，整合亚米级分辨率遥测数据，构建针对典型小流域的高精度、二三维一体、可实时感知生态环境变化的可视化引擎和可视化场景，开展大尺度精细化场景建模，实现数字化和可视化渲染，动态反映生态环境现实、模拟预测趋势。
3)提升水环境风险模拟与污染溯源能力。依托大数据、AI技术，集成卫星遥感数据、无人机监测数据和视频监控数据等，深入挖掘AI分析方法，提升生态环境问题自动快速识别能力。构建长江流域水环境质量动态模拟和预测系统，及时发布水质临界超标预报，识别污染风险区和关键点。构建宏观水质成因模型，实现分流域的水质成因分析，实现对以重金属、石油、农药等为特征污染物的突发环境事件的污染溯源。结合污染源影响范围与水动力特征，预测特征污染物来源与迁移转化趋势，实现从数据采集展示到水质预测预警，再到污染溯源、政策导向支撑的水环境综合管理闭环。
4)开发水环境智能管理互联网工具。研发水质现状与达标自动分析工具、湖库及河流水环境容量计算工具、生态需水量简易测算工具、污染物排放自动计算工具、水质污染损害评估工具，实现各类水环境分析工具在长江平台的在线计算能力。基于地理空间数据及环境要素专题图层数据的不断更新完善，实现图层在线管理、在线编辑，按流域控制单元或行政区划等完成水环境问题专题制图，并提供定制化在线生成报表、报告及制图成果导出等功能。
文章来源：中国环境监测微信公众号