在城市发展过程中,随着人口聚集、土地占用、能耗增加,城市在不断的膨胀中,往往会患上环境恶化、生态破坏的城市病。近年来,在城镇化水平不断提高、九游会J9 J9九游会环境保护意识逐步增强的大背景下,绿色城市、海绵城市、智慧城市的发展理念,正在与大数据、云计算、物联网等新业态相结合,“智慧环保”的城市治理方式已成为必然的趋势。在欧美发达国家,“智慧环保”的城市治理理念已被多次应用。以下部分经验和案例,供借鉴和参考。
哈德森河是纽约城最具代表性的标志之一,在这条绵延500公里的河流上,既有世界中心华尔街,也有美国的标志自由女神像。然而,在十九世纪中后期,民用下水道污染物的排放和工厂有毒化学物质的倾倒,致使这条河流受到了严重污染。
为了恢复哈德森河的生态系统,二十世纪八十年代,纽约州政府发起了“新一代的水资源管理计划”。在哈德森河的全程都安装了传感器。这些传感器将河流的物理、化学、生物数据,通过网络,实时传递到后台的计算中心区。数据像流水一样不间断地生成,不间断地被处理,并与历史数据进行比对。

后台的计算中心区分为三个环节,首先是数据传输,传感器将环境数据实时传送给系统管理层。随后,后台通过消除数据的异源性,使关于哈德森的数据一致化,并具有互通性,最后在分析管理平台对这些数据进行可视化的展现。最终呈现在电脑显示屏上的,是由各种数据汇成的一条虚拟的哈德森河,在空间维度上,河流的化学、物理、生物成分发生了什么变化,哪里有过量的污染物排放,一看便知。
这一数据模型的建立,一方面为环境科学家提供了基础信息,科学家们可利用这一数据模拟一个哈德森河的环境模型和治理方案,评估不同的治理和人类干预对于哈德森环境的多方影响;另一方面,也为政府的监督提供了精准的依据。经过多年的努力,哈德森河已逐渐恢复其清澈的水质和优美的环境。
对湖泊而言,水体富营养化所造成的有害藻类爆发,往往造成严重的经济损失。美国佛罗里达州建设的MARVIN传感平台,根据有害藻类富营养化相关水质变化,提供即时的水质信息,监测项目包括pH值、溶氧量、水温、导电度、浊度等检测数据。传感器被安装在一个浮舟中,并搭载一个气象塔,用于同时检测气象数据。

MARVIN传感平台的信息传输方式十分便捷。在传感器收集监测数据信息后,通过天线传送讯号至卫星及手机等界面,提供远程信息的获取。这一平台每小时取样两次,然后每小时或每三小时通过卫星将数据回传。MARVIN平台需要每两周进行一次人工维护,维护人员会采用传统的采样和分析方法收集数据,用于校正在后处理过程中的MARVIN平台数据。
MARVIN平台获取的数据,一方面可以帮助环保人员观察水流循环和湖泊生物系统;另一方面有助于城市管理者及时了解实时水质情况、帮助预测赤潮是否会出现等。
城市既是一个完整的有机体,其每个部分又独立存在。因此,对城市的环境监测,需要系统化的监测网络。由哈佛大学和BBN公司联合开发出的City Sense,可以报告整个城市实时的监测数据。
在美国马萨诸塞州剑桥市,City Sense在每个路灯上安装了传感器,利用路灯的电力供应系统作为传感器运行时的电力能源,解决了电池寿命对于无线传感网运行的限制,有利于长期环境监测试验。每个节点都含有一个内置PC机、一个无限局域网界面,利用WiFi无线网络技术,将监测信息回传到监测中心,监测信息包括压力、温度、九游会J9 J9九游会相对湿度、风速、风向、降雨量、降雨强度、CO2、噪声。

City Sense通过把每个节点同相邻的节点相连形成网状,将分散在城市各处的远程节点和位于哈佛大学和BNN的中心服务器连接。在这一网络中利用一个1英里射程的小无线电装置,任何一个节点都可以从远程服务器中心下载软件或上传传感器数据,并将数据资料覆盖到地图上。民众及学者可通过网站追踪污染物扩散情形,进行长期监测,研究空气污染的解决方案。
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