大數(shù)據(jù)驅動下的智慧環(huán)保

1、大數(shù)據(jù)驅動下智慧環(huán)境保護-從感知環(huán)境到科學決議第1頁第2頁1國內外環(huán)境保護大數(shù)據(jù)應用情況中國環(huán)境保護大數(shù)據(jù)新興起步baidu上線“全國污染監(jiān)測地圖”，能夠在線查看自己所在區(qū)域污染源情況。內蒙古環(huán)境保護廳與聯(lián)通合作，共同打造內蒙古重污染天氣預報預警體系。重慶環(huán)境保護產業(yè)投資建設集團以政府、企業(yè)和公眾為服務對象，探索政府向社會購置環(huán)境服務商業(yè)模式。美國政府環(huán)境保護大數(shù)據(jù)應用初見成效啟用DATA.GOV門戶網站，提供全部行政部門大數(shù)據(jù)，可供再次開發(fā)利用。美國環(huán)境保護局（EPA）建設大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，包含了80多萬臺受環(huán)境保護局監(jiān)管大氣固定污染源、污水排放源及有害廢物產生與處理設施情況，實現(xiàn)了在全國范圍內對

2、污染物管理?；萜绽闷銿ertica分析平臺（VerticaAnalyticsPlatform），對四大洲16個點位高達30TB 生物多樣性和氣候數(shù)據(jù)進行了搜集、管理和分析，幫助科學家準確掌握全球熱帶森林生物多樣性喪失情況。DATA.GOV政府門戶網站重污染天氣預報預警第3頁2我國環(huán)境保護行業(yè)政策背景7月，習近平總書記明確指出，要推進全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)網共享，開展生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)分析；李克強總理強調，要在環(huán)境保護等重點領域引入大數(shù)據(jù)監(jiān)管，主動查究違法違規(guī)行為年1月，發(fā)改委印發(fā)“互聯(lián)網+”綠色生態(tài)三年行動實施方案，推進互聯(lián)網與生態(tài)文明建設深度融合，完善污染物監(jiān)測及信息公布系統(tǒng)，形成覆蓋主要生態(tài)

3、要素資源環(huán)境承載能力動態(tài)監(jiān)測網絡，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和開放共享年3月，環(huán)境保護部印發(fā)了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設總體方案,方案指出要充分利用大數(shù)據(jù)、云計算等當代信息技術伎倆,全方面提升生態(tài)環(huán)境保護綜合決議、監(jiān)管治理和公共服務水平，加緊轉變環(huán)境管理方式和工作方式 環(huán)境保護行業(yè)政策密集出臺第4頁數(shù)據(jù)起源不全采集設備布署不全各地方建設程度差異數(shù)據(jù)整合不足系統(tǒng)建設零碎各系統(tǒng)之間未打通政府管理決議困難數(shù)據(jù)管理問題造成政府在監(jiān)管、執(zhí)法和決議時沒有依據(jù)社會和公眾渴望公眾希望政府公開環(huán)境保護數(shù)據(jù)各行各業(yè)對數(shù)據(jù)開放需求3當前我國環(huán)境保護行業(yè)面臨挑戰(zhàn)環(huán)境保護必須靠數(shù)據(jù)來說話第5頁需求分析第一章技術方案第二章商務模式

4、第三章目錄Contents第6頁1環(huán)境保護信息化建設現(xiàn)實狀況各地已建成多套環(huán)境保護信息系統(tǒng)，不過對大氣、水文、化工污染監(jiān)控不完善。省、市、縣環(huán)境職能管理機構和監(jiān)察大隊人數(shù)眾多，但移動執(zhí)法伎倆缺失。省級環(huán)境保護廳下設水處、大氣處、監(jiān)測與信息處、環(huán)境監(jiān)察處、執(zhí)法稽查總隊、固廢中心、環(huán)境監(jiān)測中心、信息中心等單位。煙囪式信息化建設，資源浪費、信息孤島，不利于環(huán)境保護統(tǒng)一管理。組織機構基本概況建設現(xiàn)實狀況公務人員第7頁管數(shù)據(jù)共享缺失管理流程待完善協(xié)順合統(tǒng)財各市、縣缺乏協(xié)同管理界面含糊投資效率低平臺分散建設2環(huán)境保護信息化問題及難點第8頁需求分析第一章技術方案第二章商務模式第三章目錄Contents第9頁

5、第二章技術方案12345總體方案網絡方案環(huán)境保護云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應用第10頁1環(huán)境保護大數(shù)據(jù)-建設標準和建設目標 建設標準頂層設計、應用導向- 頂層設計開放- 創(chuàng)新應用全方面- 基礎架構靈活開放共享、強化應用- 業(yè)務創(chuàng)新 管理創(chuàng)新 模式創(chuàng)新健全規(guī)范、保障安全 數(shù)據(jù)準確性 數(shù)據(jù)一致性 數(shù)據(jù)真實性分步實施、重點突破 環(huán)境影響評價 環(huán)境監(jiān)測 環(huán)境應急 環(huán)境信息用數(shù)據(jù)管理用數(shù)據(jù)決議用數(shù)據(jù)服務-參考國家環(huán)境保護部環(huán)辦廳23號文建設目標第11頁構建覆蓋全省環(huán)境保護專網組建一張網絡省、市、縣環(huán)境保護管理工作流程政府-企業(yè)執(zhí)法監(jiān)管流程優(yōu)化兩級流程環(huán)境保護云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應用平臺構建三套平臺

6、環(huán)境在線監(jiān)控 環(huán)境污染執(zhí)法宏觀決議研判 環(huán)境保護公眾服務輸出四重應用2總體建設方案 聯(lián)通企業(yè)與環(huán)境保護廳深度合作，將分別從4個方面 提升政府環(huán)境保護服務能力！第12頁3總體架構水環(huán)境管理大氣環(huán)境管理監(jiān)察執(zhí)法管理環(huán)境保護云大數(shù)據(jù)管理大數(shù)據(jù)應用公眾服務應急指揮管理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)業(yè)務庫數(shù)據(jù)服務控件庫數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)交換通用計算云高性能計算云視頻監(jiān)控云化工污染管理網絡感知水大氣大數(shù)據(jù)建模（環(huán)境影響評價）宏觀決議存放云化工公安氣象交通住建固網+無線+物聯(lián)網環(huán)境監(jiān)管第三方平臺視頻監(jiān)測污染源在線監(jiān)測環(huán)境質量監(jiān)測化工污染監(jiān)測公眾服務宏觀決議執(zhí)法管理運維管理安全管理政務云上級平臺運維與安全外部接口規(guī)劃旅游數(shù)據(jù)標準體系

7、第13頁第二章技術方案12345總體方案網絡方案環(huán)境保護云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應用第14頁1構建環(huán)境保護專網，實現(xiàn)省市互聯(lián)方案描述經過專線構建環(huán)境保護專網，連接云-省-市-縣建設“兩地三中心”，雙活云平臺+原省環(huán)境保護廳平臺，既保護已經有投資，也確保平臺穩(wěn)定運行。采取混合云建設模式，前端數(shù)據(jù)采集以公有云方式接入，后端數(shù)據(jù)分析、應用以私有云方式提供安全服務。第15頁M-HLRM-SMSCM-GGSNMSC/VLRGERANUTRANMGWSGSNSGW業(yè)務能力網絡層終端感知控制中心專用關鍵網元物聯(lián)網管理平臺E-UTRAN環(huán)境保護應用化工監(jiān)測水文監(jiān)測大氣監(jiān)測公眾服務環(huán)境保護執(zhí)法應急指揮2覆蓋全

8、省環(huán)境保護物聯(lián)網嘗試引入基于NB-IoT環(huán)境保護物聯(lián)網廣覆蓋低成本大連接低功耗自動化智能化可視化專用網元+國際領先物聯(lián)網管理平臺優(yōu)勢NB-IoT方案價值廣覆蓋比通常2G覆蓋增強20dB，可多穿透1-2堵墻，地下和水下信號覆蓋有保障；低功耗采集終端可支持5-不更換電池。低成本網絡結構簡單，終端維護便捷。引入世界最新物聯(lián)網技術-窄帶物聯(lián)網NB-IoT第16頁第二章技術方案12345總體方案網絡方案環(huán)境保護云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應用第17頁1環(huán)境保護云平臺整體架構通用應用中間件、關鍵應用數(shù)據(jù)庫視頻監(jiān)控監(jiān)測采集虛擬計算資源池歷史數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫服務實時數(shù)據(jù)服務視頻監(jiān)控服務服務層資源配置云管理 計算資源虛

9、實結合 應用服務器采取虛擬機方式，資源復用，可快速擴展；數(shù)據(jù)庫服務器采取物理機方式，確保處理效率，提升系統(tǒng)安全性。 存放資源高低搭配 視頻監(jiān)控類流數(shù)據(jù)、監(jiān)控采集實時數(shù)據(jù)等采取高性能FC-SAN存放，確保數(shù)據(jù)及時處理；通用數(shù)據(jù)及海量歷史數(shù)據(jù)采取低價IP-SAN存放，節(jié)約成本。 SDN統(tǒng)一調度 網絡層配置采取先進SDN管理調度，配合圖形化云管理平臺資源分配和調度，可實現(xiàn)網絡自動化配置，資源快速布署。物理計算資源池存放資源池通用計算資源池CPU : 400核內存：3000G高性能計算資源池CPU : 200核內存：1500G數(shù)據(jù)庫業(yè)務區(qū)CPU : 100核內存：1200G高性能存放資源池存放：100

10、T通用存放資源池存放：200TSDN管理協(xié)同網絡層大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應用平臺基礎資源層服務應用層應用層資源監(jiān)控資源計量基礎運維平臺網管云運維第18頁2環(huán)境保護云平臺實施考慮云災備云遷移云安全新建環(huán)境保護云平臺X淘汰利舊利舊原有資源, 組建異構云業(yè)務系統(tǒng)業(yè)務系統(tǒng)遷移對于X86業(yè)務平臺， 采取P2V方式遷移。對于小機系統(tǒng)，提議重新布署方式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)虛擬機系統(tǒng)在線存放文件系統(tǒng)其它業(yè)務系統(tǒng)業(yè)務系統(tǒng)FC/IP SAN定時及實時自動備份在線存放虛擬機系統(tǒng)省云A省云B應用服務器P3-P4級災備（應用級、異地級）：如執(zhí)法系統(tǒng)、在線監(jiān)控等關鍵服務；P1-P2級災備（數(shù)據(jù)級冷同時、實時同時）：數(shù)據(jù)分析、歷史數(shù)據(jù)

11、存放；接入安全：物聯(lián)網監(jiān)控設備、執(zhí)法終端設備采取專用APN接入網絡。環(huán)境保護單位采取專線方式接入網絡；應用安全：聯(lián)通云平臺提供給用安全防護。平臺安全：符合國家信息安全等級保護三級，分權分域，確保平臺安全。數(shù)據(jù)安全：加密存放，專網通信，備份機制；第19頁第二章技術方案12345總體方案網絡方案環(huán)境保護云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應用第20頁1環(huán)境保護大數(shù)據(jù)管理平臺體系架構數(shù)據(jù)采集處理層數(shù)據(jù)采集詳單加工環(huán)境日志解析非結構化環(huán)境日志處理污染源結構數(shù)據(jù)環(huán)境保護質量結構數(shù)據(jù)標準基礎數(shù)據(jù)標簽庫特征庫指標庫數(shù)據(jù)模型水利污染監(jiān)控模型大氣污染監(jiān)控模型污染物溯源分析模型數(shù)據(jù)服務層實時分析服務位置服務數(shù)據(jù)建模服務城區(qū)

12、環(huán)境動態(tài)熱圖環(huán)境監(jiān)控平臺環(huán)境監(jiān)管市民環(huán)境意見反饋城市環(huán)境質量匯報公共服務環(huán)境人口匹配分析宏觀決議執(zhí)法罰款污染評定環(huán)境執(zhí)法數(shù)據(jù)應用層環(huán)境污染影響分析外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源交換及共享氣象部門數(shù)據(jù)住建部門數(shù)據(jù)交通部門數(shù)據(jù)社會網站數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)整合分析層環(huán)境保護數(shù)據(jù)處理水污染源信息庫氣污染源信息庫化工污染信息庫污染排放日志庫環(huán)境保護執(zhí)法統(tǒng)計環(huán)境保護周期分析離線分析服務國家環(huán)境保護局環(huán)境信息系統(tǒng)其它省市環(huán)境保護局環(huán)境信息系統(tǒng)爬蟲抓取數(shù)據(jù)第21頁2環(huán)境保護大數(shù)據(jù)管理平臺-環(huán)境信息資源中心 作為數(shù)據(jù)服務統(tǒng)一接口，與國家環(huán)境保護局、其它省市環(huán)境保護部門、省內相關部門以及社會數(shù)據(jù)進行對接。 以可視化方式，經過監(jiān)控大屏、手機

13、APP、Html5頁面等方式，向管理部門、使用部門提供有效數(shù)據(jù)服務。 統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準體系，完善數(shù)據(jù)集成及更新處理流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效交換及共享。 第22頁 大數(shù)據(jù)建模： 大數(shù)據(jù)關鍵，揭示數(shù)據(jù)中蘊含“奧秘” 。 環(huán)境保護數(shù)據(jù)包括水、大氣、氣候、歷史數(shù)據(jù)等原因，屬于高復雜性數(shù)據(jù)分析。只有經過建模分析，才能有效進行污染物溯源、環(huán)境質量評價、環(huán)境形勢研判等大尺度分析工作。聯(lián)通成功經驗重污染天氣預報人流熱力圖水質分析圖PM2.5污染物起源追溯化工污染源監(jiān)控點圖環(huán)境保護建模服務3環(huán)境保護大數(shù)據(jù)管理平臺-大數(shù)據(jù)建模第23頁第二章技術方案12345總體方案網絡方案環(huán)境保護云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應用第24頁1環(huán)

14、境綜合在線監(jiān)測管理系統(tǒng)（水、大氣、化工）排污企業(yè)水文監(jiān)測大氣監(jiān)測化工污染監(jiān)測監(jiān)測源數(shù)據(jù)實時處理分析污染源污染分析模型環(huán)境質量模型污染物遷移擴散模型環(huán)境質量數(shù)字化、可視化實時監(jiān)測統(tǒng)計分析第25頁2環(huán)境應急指揮系統(tǒng)單兵裝備配置：主機，線控及航空頭連接線、3G天線、攝像頭及頭帶、耳機麥克風（一體式） 、USB連接線、電池、充電器應急指揮通訊體系應急指揮中心3G/4G應急通訊網及設施應急單兵裝備環(huán)境保護廳指揮中心3/4G傳輸網絡城市應急組員單位單兵圖傳 構建環(huán)境應急指揮通訊體系，依靠環(huán)境信息資源中心實時數(shù)據(jù)支撐，提升生態(tài)環(huán)境事件應急響應和處置能力。指揮中心大屏幕環(huán)境信息資源中心第26頁3環(huán)境執(zhí)法管理系

15、統(tǒng)執(zhí)法人員能夠經過手持移動執(zhí)法終端，進行外出檢驗執(zhí)法操作，獲取全部執(zhí)法相關數(shù)據(jù)信息并出具處罰決定管理人員能夠經過系統(tǒng)管理平臺針對污染企業(yè)、環(huán)境法規(guī)以及執(zhí)法任務等進行管理信息查詢現(xiàn)場執(zhí)法任務管理路線導航移動執(zhí)法應用監(jiān)察執(zhí)法平臺污染采證法律法規(guī)查詢“一廠一檔”管理“一事一檔”管理區(qū)域網格化管理監(jiān)測數(shù)據(jù)共享建立監(jiān)測數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)經過業(yè)務化處理后，變?yōu)閳?zhí)法依據(jù)執(zhí)法單兵裝備4G專用Pad +藍牙打印機4G執(zhí)法通用裝備+第27頁4宏觀決議平臺環(huán)境預警風險評定經過手機和平板電腦等移動設備，實時查看環(huán)境預警信息，接收主動報警推送。經過大數(shù)據(jù)建模、大數(shù)據(jù)分析，向決議管理層輸出環(huán)境風險評定匯報，依據(jù)需要形成定量化、可視化、針對性評定結果。環(huán)境形勢研判全景式生態(tài)環(huán)境形勢研判模式生態(tài)環(huán)境質量、污染源、污染物、環(huán)境承載力等數(shù)據(jù)關聯(lián)分析經濟社會、基礎地理、氣象水文和互聯(lián)網、運行商等數(shù)據(jù)資源融合后綜合研判第28頁5環(huán)境保護信息公眾服務平臺經過移動web頁面提供手機APP大部分功效天天向訂閱用戶推送預報預警數(shù)據(jù)提供與用戶輸入實時互動信息微信公眾號01公眾參加環(huán)境保護信息交互平臺02實時公布環(huán)境質量信息02促進政府信息公開，面向第三方提供服務第29頁需求分析第一章技術分析第二章商務模式第三章目錄Contents第30頁1