九游会J9 J9九游会九游会J9 J9九游会九游会J9 J9九游会智慧智能环保解决整体方案设计 数据应用产品部 2 目录 CONTENTS 一、建设背景 二、建设思路 三、建设内容 四、平台案例 3 建设背景 ▉ 随着经济和工业发展，环境问题日益严重 水污染 荒漠化 大气污染 固体废弃物污染 酸雨 森林锐减 资源短缺 耕地减少 有机物污染 生物多样性丧失 臭氧层损耗 全球气候变化 4 建设背景 ▉ 环境和社会问题日益突出，国家高度重视大气污染防治工作 环保行业政策密集出台 2015年《中华人民共和国大气污染防治法》 防治大气污染，应当加强对燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染之综合防治，推行区域大气 污染联合防治，对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物和温室气体实施协同 控制。 2016年1月，发改委印发《“互联网+” 绿色生态三年行动实施整体方案设计》 推动互联网与生态文明建设深度融合，完善污染物监测及信息发布平台，形成覆盖主要生态要素之资源 环境承载能力动态监测网络，实现生态环境数据之互联互通和开放共享。 2016年3月，环保部印发了《生态环境大数据建设总体整体方案设计》 整体方案设计指出要充分运用大数据，云计算等现代信息技术手段，全面提高生态环境保护综合决策，监管治理 和公共服务水平，加快转变环境管理方式和工作方式。 2017年9月，中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于深化环境监测改革提高环境监测数据质量之 意见》 明确提出到2020年，确保环境监测机构和人员独立公正开展工作，确保环境监测数据全面、准确、客观 、线日 国务院公开发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》 到2020年二氧化硫、氮氧化物排放总量分别比2015年下降15%以上；PM2.5未达标地级及以上城市浓度 比2015年下降18%以上，地级及以上城市空气质量优良天数比率达到80%，重度及以上污染天数比率比 2015年下降25%以上。 2018年8月3日 生态环境部印发了《生态环境监测质量监督检查三年行动计划（2018-2020年）》 利用三年时间对监测机构、排污单位、运维机构之监测数据质量进行检查。 2018年8月26日 生态环境部启动“千里眼计划” 全面开展热点网格监管工作。对京津冀及周边地区“2+26”城市全行政区域按照3千米×3千米划分网格 ，利用卫星遥感技术，筛选出PM2.5年均浓度较高之3600个网格作为热点网格，进行重点监管。 5 环保信息化建设存在之问题 数据来源不全 监控采集设备部署不全 各地方建设程度差异 环保必须靠数据来说话 数据整合共享不足 平台建设零散，未打通 跨区域协同联动、应急反应慢 政府管理决策困难 监管对象繁多，难以快速监 管和执法，决策没有依据 社会和公众之渴望 公众希望政府公开环保数据 各行各业对数据开发之需求 6 智慧智能环保 ▉ “智慧智能环保”打造绿色之城市生态，护航“智慧智能城市”，打造美丽中国 充分利用云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术，针对以大气环境、水环境为核心之多种环境监测对象，以“物 联网”感知为先、“一张网”传输为基、“大数据平台”计算为要、“多应用”服务为本，构建环境与社会全向互联之智慧智能型环保 感知网络，实现环境监测监控之现代化和智能化，实现环保信息化技术之标准化和产业化，探索环保运营之市场化和社会化，达到 “一体化建设、实时动态监管、长效运营服务”之最终效果以及实现“全面感知，科学预警；快速响应，高效应急；透明环保，便 捷服务；精细管理，智慧智能决策”之智慧智能环保总体目标。 智慧智能环保之发展契机 生产 • 领导高度重视 • 需求更为迫切 • 建设百家争鸣 • 公众意识强烈 生活 生态 “三生”共赢 7 智慧智能环保 利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息之设备、平台或相关流程，实现对环境质量 、污染源、生态、辐射等环境因素之“更透彻之感知” 感知层-测得准 利用环保专网、运营商网络，结合5G、卫星通讯等技术，将遥感监测、现场检测仪等获得 传输层-传得快 之感知数据、政府信息平台中存储之环境信息进行交互和共享，实现“更全面之互联互通” 。 以云计算、虚拟化和高性能计算等技术手段，以及可视化技术，整合和分析海量之跨地域、 跨行业之环境信息，实现海量数据存储、实时处理、深度挖掘和模型分析，实现“更深入之 智能化”。 智慧智能层-搞得懂 服务层-管得好 利用云服务模式，建立面向对象之信息服务门户，如政务公开、公众服务、互动交流，和各 业务应用平台，为环境质量、污染防治、生态保护、辐射等业务提供“更智慧智能之决策”。 9 建设思路 目标：改善环境质量，提升环境管控工作效率 基础 核心 发展 保证 一个中心 环保信息资源中心 基础库 一张网 覆盖全省之环保 专网 五大应用 两套体系 环境质量监测预警平台 标准规范体系 安全运维体系 污染源在线监控平台 应急指挥调度平台 决策研判分析平台 公众服务开放门户 业务库 一大平台 专题库 大数据平台 基础支撑 数据整合 应用创新（决策与管理） 运营服务 网格化监测 网格化监管 10 建设原则和建设目标 11 整体方案设计设计理念 数据开放 服务引导 移动终端上报 现场巡查 密集网格化实时感知 上报环境监管问题 属地管理，网格化监管 大数据 全民参与、共同监督 专业设备数据采集 社会化信息采集 网格化 大平台 大智慧智能 视频监控 社会化信息 实时感知 跨部门协同处置 大环保 采集 采用大范围高密度网格布点各类在线监 测、视频监控等监测设备。 目标考核 综合评价 优化政 市民举报 社会平台 数据挖掘跟踪追溯 市民互动 策 引入社会化采集手段，保障环境监管问题上 数据分析预测和防控 长效治 报效率和上报质量。 将全市网络单位纳入大气管 将问题及时解决率” 纳入 保障案卷理之高处置率和建高立面向监管依企托业移之动监执管法体平台实现 理之责任单位 结案率 系，实现长效监现督场监察 政府对有关部门之评价体系 12 信息化解决整体方案设计体系 ▉ 智慧智能环保信息化建设整体规划为四个层次和一套保障体系，四个层次：基础设施、云计算、大数据、业务应用，一套保障： 标准、运维、安全。 业务应用-SaaS Software-as-a-Service 构建创新型智慧智能环保应用，实现已有、新建应用系 统上云迁移 创新应用 生态建设 标 准 大数据 DaaS Data-as-a-Service 大数据 治理分析 服务于智慧智能环保大数据战略，建立大数据汇聚、治 理、计算、服务、应用、智能化之大数据体系。 反 恐 信 息 化 基 础 运 维 云计算 PaaS Platform-as-a-Service 弹性 运行环境 依托云服务，实施集约化、规范化之基础信息资源 管理、服务、运维模式。 安 全 基础设施IaaS Infrastructure-as-a-Service 动态资源 云服务 13 智慧智能环保信息化建设实施步骤 ▉ 建设三步法：“搭建平台、整合数据、创新应用”。 基础设施部 平台部署 署 数据集成 应用部署 建标准 汇数据 • 资源编目 • 大数据平台 • 定制应用 • 共享、开放 • 挖掘、分析 • 数据标准化； • 数据标准规范 • 更新机制 • 采集处理 • 质量安全 • 协同、创新 编目录 搭平台 广应用 14 建设内容 应用服务层 智慧智能支撑层 网络传输层 感知互动层 更智慧智能之决策 更深入之智能化 更全面之互联互通 更透彻之感知 环境质量 海量存储 污染防治 实时处理 生态保护 深度挖掘 辐射管理 模型分析 …… …… 建 设 内 容 信息交换 信息共享 水源 污染源 噪声 生态 空气环境 …… 15 总体架构模型 ▉ 充分利用物联网、云计算、大数据、模型模拟等核心技术，以“感知为先、传输为基、计算为要、管理为本”之理念，提供智慧智能 环保一体化之专业应用与服务，实现污染防治现状之直观感知、实时掌控；污染防治问题之及时预警、科学研判。以更精细动态 之方式实现环境监控管理和智慧智能决策，构建“感知测量更透彻、互联互通更可靠、智能应用更深入”之智慧智能环保体系，为环境管 理和保护提供全方位之服务支持。 公众开放门户 应用层 …… 环境质量监测预警平台 污染源在线监控平台 决策研判分析平台 应急指挥调度平台 大数据平台 数据接入 元数据 海量存储 实时处理 资源目录 数据标准 基础库 挖掘模型 数据交换共享 业务库 数据质量 数据服务 标 准 规 范 体 系 安 全 运 维 体 系 主题库 支撑层 云计算基础设施、云存储设施 视频专网 有线G移动网 互联网 …… …… …… …… 无线传输设备 传感接入网关 传输层 感知层 传感器 GPS定位 读卡器 视频采集设备 危险源 辐射源 空气（微站/标准站等） 水环境 机动车 污染源（扬尘、VOCs、秸秆……） 16 目录 CONTENTS 一、建设背景 二、建设思路 三、建设内容 四、平台案例 （一）大数据平台-体系结构 17 ▉ 围绕新一代“数据海”建设目标，为客户提供海量多源异构环境监测数据之采集、存储、处理、访问、数据治理及平台 安全、多租户、运维管理等服务能力. 数据应用 环境监测 应急指挥 决策分析 开放门户 ………… 可视化设计 数据管理平台 Spark HDFS Hive HBase Weka Storm Yarn 数据服务器 数据源、模型管理 …… 资源编目 目录权限 数据权限 目录管理 服务发布 用户管理 分析建模设计 基础数据库 业务数据库 数据中心 主题应用库 业务 …… 主题 …… 能力开放平台 空间 数据 法律法 规 监测点 污染源 风险源 …… 业务1 主题1 服务规划、编排、部署、发布 消息引擎 服务监控 业务协同 状态 监控 质量 管理 监控 预警 数据采集处理 多源 异构 ETL 工作流定制 跨域服务（API） …… 标准站 水质监测 VOCS监测 工程车 传感器 音视频/流媒体 定位仪 手机终端 WEB 微型站 污染源监测 其他监测 （一）大数据平台-应用价值 18 ▉ 作为数据服务统一接口，与国家环保局，省市环保部门，省内其他部门及社会数据进行对接 ▉ 以可视化方式，通过监控到、手机APP、html5页面等方式，向管理部门、使用部门提供有效之数据服务 ▉ 统一数据标准体系，完善环境检查数据集成及更新梳理相关流程，实现数据有效交换及共享 统一之环境大数据管理平台，统一之环境信息资源中心 统一之大数据管理 一张图展示 统一之接口服务 19 （一）大数据平台能力-元数据建模工具 ▉ 支撑多种数据存储格式（ Hadoop、MPP、RDB）之环境监测有关之数据模型生命周期管控及模型呈现 审核 设计 对设计之模型由数 据专家、模型专家 进行审核，对于审 核通过之模型方可 实际建立。 根据业务需求进行模 型之设计，包含模型 之基本信息、分类、 字段等。 模型审核 模型设计 元数据 实施 验证 对于审核通过之模 型，根据设计在数 据库中建立模型。 实现模型校验，校验 通过后自动写入元数 据库。校验方式：一 、设计库与实际数据 库进行比对，二、通 过业务应用进行验证 。 模型验证 模型实施 模型管理 20 （一）大数据平台能力-元数据建模工具 ▉ 建模工具：基于元数据之建模工具、模型盘点、模型管控 可视化在线建模 模型盘点 • • 支持在线建立模型、模型变更、下线 等操作，支持批量模型导入（Excel 、PDM） • • 支持物理库与元数据库信息之一致 性盘点核查 可从差异直接确认同步到元数据库 模型审核 支持Hadoop（hive、spark、Impala ）、MPP（ vertica 、gp、gbase、 IQ）、RDB（Oracle、MySQL）等 • • 模型设计审核相关流程、模型实施审核相关流程 审核后直接写入元数据平台 21 （一）大数据平台能力-数据集成 ▉ 提供全面托管之可视化数据流服务，一站式数据流开发，支持多源异构之环境监测数据接入，支持MapReduce、Spark、 BigSQL、Web服务等数据处理任务调度处理，支持相关流程编排，支持任务监控报警等 结构化SQL 互联网 Web Log日志 流式数据 处理转换 应 用 MapReduce Spark BigSQL …… File文件/图 IoT物流网 22 （一）大数据平台能力-数据集成 ▉ 可视化之任务编排与监控。 任务概览 任务编排 任务监控 23 （一）大数据平台能力-计算加工 ▉ 前端采用统一之业务引擎，后端支持Storm、Spark Streaming双计算引擎架构模型。 北向接口 统一业务引擎（标准SQL） 北向接口 计算引擎 业务引擎（标准SQL） 计算引擎 消息队列 流采集探针 SDTP 消息队列 流采集探针 SDTP 支持Storm、Spark双计算引擎架构模型 支持统一之业务引擎 2 1 支持Storm单计算引擎架构模型 24 （一）大数据平台能力-数据可视化 ▉ 基于SQL语句之自定义页面设计与呈现工具提供灵活之页面布局、展示内容、展示方式、操作动作等之编排设置能力， 平台根据根据设置内容自动生成页面。 技术特性：  支持异构数据源数据呈现（Hadoop、MPP、RDB）  灵活之查询条件设置：支持多种查询条件，如时间、选择框、 输入框等，用户可灵活设置条件进行查询  自由之页面布局，文字、表格、图形多种表现形式自由组合  支持普通表格、交叉表格、18种图表  灵活之指标预警着色功能  灵活参数设置，支持报表间之钻取  自带图表切换、TOP分析、数据过滤、数据下载功能  具备单独URL发布能力  具有开放之对外二次开发API接口 25 （一）大数据平台能力 数据可视化 - ▉ 基于SQL语句之自定义页面设计与呈现工具提供灵活之页面布局、展示内容、展示方式、操作动作等之编排设置能力， 平台根据根据设置内容自动生成页面。 26 （一）大数据平台能力-数据GIS呈现 ▉ 以GIS地图为载体，通过不同场景之渲染、打点、覆盖图等直观呈现网络当前信息。  核心指标渲染视图  高流量区域视图  高流量用户视图  覆盖视图 核心指标渲染视图 营销单元视图 流量热图  营销单元视图  覆盖盲点视图 高流量用户视图 高流量区域视图 覆盖盲点 27 （一）大数据平台能力-大屏呈现 ▉ 提供大屏展现支撑工具，支持各种大屏图形化展现方式。打破各部门、平台壁垒，实现产品、业务、服务运营等信息聚合，整 体呈现业务全貌、服务能力、运营能力等，为领导决策提供支持，同时有助于各部门工作之统一协调。 28 （一）大数据平台能力-数据分析挖掘 ▉ 集成主流数据挖掘算法，提供可视化之数据挖掘平台，通过挖掘模型构建，有效进行污染物溯源、环境质量评价，环境形势研 判等分析工作。 整体方案设计中心 分析相关流程 数据源管理 模型列表 服务发布 执行监控 29 （一）大数据平台能力-数据开放共享 ▉ 以数据服务之形式封装数据，提供统一之数据开放共享。 消 费 者 ***平台 ***平台 ***平台 ***应用 高实时性要求小数据量 在线交互 交换数据量较大、 低实时性要求 定期或一次性大批量数 据要求 SOAP/HTTP FTP ODBC/JDBC 服务模 式 API接口模式 发布订阅模式 数据库模式 安全及自身管理 认证鉴权 服务策略管理 访问队列管控 配置管理 审批管理 数 据 共 享 服务目录管理 服务地图 订阅管理 服务管理 安全管理 日志管理 访问会话管控 访问缓存管控 生产者管理 消费者管理 数据共享服务总线 生 产 者 第三方平台 数据共享平台 第三方平台服务 数据实时查询服务 数据文件生成服务 FTP服务 30 （一）大数据平台能力-数据开放共享 ▉ 以数据服务之形式封装数据，提供统一之数据开放共享。 服务地图 服务/订阅管理 服务发布订阅审核 31 （一）大数据平台-优势亮点 32 （二）智慧智能环保应用-环境质量监测预警 ▉ 实现对监测站点基本信息，实时监测数据（包含但不限于CO、SO2、NO2、O3、PM2.5、PM10） 、预警信息之监控与展现， 实现空气质量多方面、全方位之掌握与把控，提供空气监测数据之传输、接收、存储、处理、分析、GIS展示、实现实时化、 网络化、自动化和可视化管理功能，为管理部门提供合理化建议，做好环保治理参谋工作。 环境质量实时监测 监测站点信息管理 监测数据预警分析 驾驶舱 仪表盘 区域监测数据总览 01 03 02 04 监测数据数据查询 统计分析报告 大屏展示 地图可视化 可视化呈现 监测分析 33 （二）智慧智能环保应用-环境质量监测预警 区域监测数据总览 区域监测数据总览 环境质量实时监测 环境质量实时监测 监测数据预警处理 监测数据预警处理 监测数据查询统计 监测设备管理 针对辖区范围内之管理区 域、园区、企业等不同区 域划分，查看环境质量总 体情况及排名情况。 通过一张图之方式，综合 显示辖区内各个监测站点 之环境质量监测指标实时 变化情况及分布情况。 提供对实时监测指标之预 警。包括断线预警、超标 预警、趋势预警、异常波 动预警等多种报警方式， 可灵活设置预警条件，并 和人员手机、短信绑定， 在满足预警条件时，自动 发送预警信息。 提供表格+统计表（柱状图 、趋势图）等多种方式查 询统计监测指标，支持同 比、环比、最大值、最小 值、平均值、汇总值等分 析处理功能，支持日报、 周报、月报等统计报表之 输出。 提供对实时监测站点设备 信息进行统一之管理维护 。对远程设备进行启动、 工作时间设置等远程操作 34 （三）智慧智能环保应用-污染源在线监控 ▉ 通过对污染源监控数据进行动态实时采集和汇总，加强对污染源企业之实时监控，提高对污染事件之快速反应能力。实现对重 点污染源监控数据之统一管理、实现监控数据之查询统计分析，报表数据、超标预警等功能，形成一企一档。 重点企业实时监控 扬尘监管 对钢铁、火电、水泥、砖瓦窑、煤炭等重点行业企业 ，接入空气质量监测微站、VOCs排放在线监测、污染 防治设施之用电情况等实时监测数据信息，对企业之 污染排放情况、企业大气环境质量、以及污染防治设 施之运行情况进行实时监测，对于监测指标超标及设 施运营异常信息，进行预警。 对建筑施工工地及道路之PM10等尘监控数据进 行接入，实时监控建筑工地及交通扬尘防治情况 对发生扬尘之区域进行预警提示，及时进行有效 处理。 一企一档 非道路移动源排放监管 以污染源为对象，建立辖区内钢铁、火电、水泥 、砖瓦窑等重点涉气企业建立综合之环境档案信 息，保障对污染源企业之有效监管。其中包括企 业之基本信息、环保许可信息、在建项目信息、 环保应急预案信息、环境监测信息等。 支持对低排放控制区进行划定，对控制区内非道 路移动机械设备进行GPS定位监控，实时监控非 道路移动机械设备在控制区域之停留时间及行动 轨迹。 秸秆焚烧监管 车辆管控 接入秸秆焚烧红外视频监控，进行视频实时监控分析，通过 大数据平台之视频分析功能，自动识别烟火信息，对于发现 之着火点情况，平台自动生成预警信息，及时推送有关部门 ，进行有效处置。严厉打击秸秆、垃圾焚烧行为，有效改善 全区大气质量 对钢铁、火电、水泥、煤炭、混凝土搅拌站等重 点企业之车辆出入情况及冲洗情况进行视频监控 ，并对混凝土罐车、渣土车等特殊车辆进行GPS 轨迹监控。 35 （三）智慧智能环保应用-污染源在线监控 一企一档 重点企业实时监控 扬尘监控 车辆GPS+视频监控 秸秆焚烧监控 非道路移动源监控 36 （四）智慧智能环保应用-决策分析 ▉ 以环境资源信息为基础，对环保领域重点关注问题形成主题清晰之环境数据集市，以决策内容为主线，生态指标为牵引，通过 大数据分析，审视数据变化规律，建立数据分析模型，支撑环境管理规划、应急处置决策、污染管理措施更可靠、更科学、更 智慧智能。 空气质量预测预报 空气质量趋势分析 污染演化过程分析 污染影响范围分析 37 （五）智慧智能环保应用-应急指挥调度 ▉ 根据环境应急之专业化需求，基于对环境应急事件之全过程控制理念，建立以信息技术、通信技术和GIS技术相结合之应急响 应指挥平台，实现对环境突发事件快速、及时、准确应对及处置。 38 （五）智慧智能环保应用-应急指挥调度 应急预防 应急响应 决策支持 应急资源调度 归档评估 • 应急预案管理 • 应急监测报警 • 应急预案自动匹配 • 应急物资调度 • 事故调查分析 • 案例总览回放 • 洒水车、清扫车、 雾炮车等应急物资 管理 • GIS位置自动定位 • 应急团队组建 • 应急措施制定 • VR现场直播， 情况分析 • 利用VR/AR等技术 • 应急事件信息录入 • 信息上传下达 手段应急演练 39 整体方案设计优势 高时效 完美适应分钟级监测频次之 海量环境大数据，对污染事 件做出快速、及时之响应 业务化 高精度 能够展示及分析高时 空分辨率之监测数据 兼容各种环境管理业务流 程，做到环境业务到之闭 环管理 智能化 强大之数据分析能力， 为用户提供有力之数 据支撑 可视化 直观地展示数据之间之联 系和编号，将纷繁复杂之 污染状况具象化 40 目录 CONTENTS 一、建设背景 二、建设思路 三、建设内容 四、平台案例 41 林业行业应用案例-林业专题大数据 ▉ 融合产业数据、科技数据、资源数据、互联网数据及政府数据，构建林业大数据中心，支撑林业创新应用发展。 42 林业行业应用案例-林业大脑 ▉ 融合产业数据、科技数据、资源数据、互联网数据及政府数据，构建林业知识图谱，建立林业大脑，推动产业融合生态发展。 43 气象行业应用案例-气象防灾减灾平台 ▉ 融合气象、国土、运营商等18个部门数据，构建基于时空大数据之防灾减灾联动平台，支撑防灾减灾决策指挥调度。 44 交通行业应用案例-交通运输部信用大数据平台 45 政企应用案例 中国工程院科技知识中心 -

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