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北京建成全國首個大氣環(huán)境監(jiān)測大模型

來源:北京青年報 時間:2024-08-12 14:18:35

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北京市大氣“三監(jiān)”聯(lián)動精準治污調(diào)度平臺清晰顯示著各類信息數(shù)據(jù)


近年來,北京市空氣質(zhì)量實現(xiàn)明顯改善,PM2.5濃度連續(xù)三年穩(wěn)定達標。從過去天天盼藍天,到現(xiàn)在常常曬藍天,北京市民的藍天獲得感大幅度提升。生態(tài)環(huán)境的改善,離不開科技賦能。


北京青年報記者昨日從市生態(tài)環(huán)境局獲悉,本市創(chuàng)新實施涵蓋“監(jiān)管-監(jiān)測-監(jiān)察”的“三監(jiān)”聯(lián)動工作機制,并在全國率先打造首個大氣環(huán)境監(jiān)測大模型——“三監(jiān)”大模型,支撐新階段科學(xué)、精準、依法防治大氣污染的需求。


自實施以來,大模型共推送各類環(huán)境問題線索1萬余條,精準實現(xiàn)快速響應(yīng)和有效調(diào)度,生態(tài)環(huán)境治理模式逐步由“大水漫灌”向“精準滴灌”轉(zhuǎn)變。


“三監(jiān)”聯(lián)動提高執(zhí)法精準度


今年上半年,本市細顆粒物(PM2.5)累計濃度為34微克/立方米,同比下降8.1%。當前,北京大氣污染治理已經(jīng)進入在相對低濃度水平下進一步改善的階段。面對更窄的減排空間,如何進一步推動空氣質(zhì)量持續(xù)改善,讓公眾收獲更多的藍天白云?“三監(jiān)”大模型應(yīng)運而生。


何為“三監(jiān)”聯(lián)動?據(jù)市生態(tài)環(huán)境局大氣環(huán)境處處長李翔介紹,市生態(tài)環(huán)境部門率先探索,在大氣污染防治領(lǐng)域創(chuàng)新實施“監(jiān)管部門統(tǒng)籌調(diào)度、監(jiān)測部門智慧感知、監(jiān)察執(zhí)法部門精準執(zhí)法”的聯(lián)動工作機制。


具體來說,生態(tài)環(huán)境監(jiān)管部門發(fā)揮“發(fā)動機”作用,統(tǒng)籌調(diào)度,提出重點任務(wù)要求;生態(tài)環(huán)境監(jiān)測部門發(fā)揮“哨兵”“耳目”作用,感知發(fā)起,依托“三監(jiān)”大模型,智慧分析線索問題;生態(tài)環(huán)境執(zhí)法部門發(fā)揮“鐵拳”作用,循跡精準監(jiān)管。“這種機制實際上是在過往行之有效的做法上,利用當前大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)加持,應(yīng)運而生的2.0版,是一種新型的協(xié)同作戰(zhàn)、高效運轉(zhuǎn)、科學(xué)智慧的工作機制?!崩钕枵f。


市生態(tài)環(huán)境保護綜合執(zhí)法總隊副總隊長謝志寬表示,與過去傳統(tǒng)執(zhí)法手段相比,“三監(jiān)”聯(lián)動的執(zhí)法手段和精準度都大大提高了。今年6月,生態(tài)環(huán)境部門通過“三監(jiān)”大模型發(fā)現(xiàn),某印刷企業(yè)在14日至17日每天晚上生產(chǎn)設(shè)施正常用電,而污染治理設(shè)施用電量卻顯示為0。大模型對比兩個電表,自動捕捉“假治污”,提示該企業(yè)涉嫌閑置污染治理設(shè)施,生產(chǎn)廢氣未經(jīng)處理直接排放。


接到該問題線索后,執(zhí)法人員趕到現(xiàn)場,當場調(diào)取了對應(yīng)時間段內(nèi)該企業(yè)的生產(chǎn)視頻,并對該企業(yè)相關(guān)人員進行問詢。在證據(jù)面前,該企業(yè)承認了違法事實。目前,生態(tài)環(huán)境部門對該違法行為已進行立案處理。謝志寬說,“以前主要靠人力和經(jīng)驗去發(fā)現(xiàn)環(huán)境違法問題,現(xiàn)在借助于科技感知的手段,能提前預(yù)知企業(yè)有可能存在的問題,我們執(zhí)法隊員也能更精準地開展執(zhí)法檢查?!?/p>


大模型接入50余類多源數(shù)據(jù)


北青報記者了解到,本市率先建成的大氣環(huán)境監(jiān)測大模型——“三監(jiān)”大模型,擁有強大的數(shù)據(jù)庫,經(jīng)過智能算法分析,可對各類污染源全方位、全時段監(jiān)控。


“大模型接入了空氣質(zhì)量監(jiān)測、各類污染源數(shù)據(jù)等50余類多源數(shù)據(jù),構(gòu)建起‘天上看、地上巡、數(shù)據(jù)聯(lián)、電量核’的新一代監(jiān)測體系,可以說數(shù)據(jù)底座的基礎(chǔ)非常雄厚?!北本┦猩鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測中心副主任沈秀娥介紹。衛(wèi)星遙感“天上看”,能夠遙感智能識別裸地、黑臭水體等10余類目標,識別精度達90%;走航車在“地上巡”,對揮發(fā)性有機物(VOCs)邊走邊測實現(xiàn)“秒級響應(yīng)-智能溯源-閉環(huán)監(jiān)管”,5700余條路網(wǎng)的道路塵負荷水平也能一目了然。


同時,用電量、工地臺賬、餐飲企業(yè)臺賬、重型柴油車等經(jīng)濟社會運行數(shù)據(jù)聯(lián)入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過智能算法分析,實現(xiàn)對各類污染源全方位、全時段監(jiān)控。新型監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)保障了監(jiān)測數(shù)據(jù)“真、準、全、快、新”,為“三監(jiān)”聯(lián)動提供了大數(shù)據(jù)支撐,智慧感知問題線索。


此外,大模型還錄入了環(huán)保領(lǐng)域的標準、法規(guī)、論文、研究報告等超過100萬份文件,構(gòu)建知識底座,為智能精準研判提供科學(xué)支撐。


研發(fā)26類問題線索挖掘算法


沈秀娥介紹,聚焦低濃度水平下城市精細化管理需求,“三監(jiān)”大模型自主研發(fā)了單車排放超標、企業(yè)產(chǎn)治不同步等26類問題線索挖掘算法,動態(tài)追蹤高值冒泡、超標排放和違規(guī)行為。


例如,通過遠程在線監(jiān)控技術(shù),“三監(jiān)”大模型可以掌握全市18萬輛重型柴油車的行駛路線和排放狀況,一旦車輛出現(xiàn)超標排放,即可將車輛信息和超標線索推送至執(zhí)法部門,精準快速執(zhí)法。同時,利用設(shè)施用電監(jiān)控技術(shù),將全市千余家重點涉氣企業(yè)和6000余個監(jiān)測點位納入監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)施電表在跑而治污設(shè)施電表沒動靜的情況,將被系統(tǒng)捕捉記錄。智能解析技術(shù)可對2000多個工地、上萬個攝像頭捕捉到的全流程施工環(huán)節(jié)視頻圖進行解析,精準捕捉環(huán)境違法行為。


北青報記者了解到,自去年本市創(chuàng)新實施“三監(jiān)”聯(lián)動工作機制以來,全市共推送各類環(huán)境問題線索1萬多條。最近,北京市生態(tài)環(huán)境保護綜合執(zhí)法總隊一支隊支隊長李想收到系統(tǒng)提示,某區(qū)域揮發(fā)性有機物(VOCs)居高不下。“我們就利用走航車在這附近加密監(jiān)測,剛好看見區(qū)域附近就是一個敞開大門的汽修企業(yè),懷疑高值點就是這里造成的?!崩钕牒屯轮北计奁髽I(yè)的噴烤漆房,馬上就發(fā)現(xiàn)了這里的活性炭已過了更換周期。同時還發(fā)現(xiàn),在第一盤碳盤底下的中間有一條很窄的縫隙,這樣會造成部分未經(jīng)處理的廢氣直接排放到大氣中。執(zhí)法人員當場要求企業(yè)立即整改,并將該問題移交屬地相關(guān)部門進行處罰。


“這些執(zhí)法信息,都同步反饋到了‘三監(jiān)’大模型的數(shù)據(jù)庫,走航監(jiān)測現(xiàn)場復(fù)核時,原來的高值區(qū)濃度已經(jīng)下降了95%。執(zhí)法人員再次檢查時,發(fā)現(xiàn)企業(yè)已經(jīng)第一時間落實了整改要求?!崩钕胝f,“三監(jiān)”聯(lián)動對現(xiàn)階段監(jiān)管看不見也摸不著的揮發(fā)性有機物(VOCs),起到了至關(guān)重要的作用。揮發(fā)性有機物(VOCs)高值“冒泡”情況明顯改善,高值點數(shù)量也明顯下降。


對話


對守法企業(yè)“無事不擾”大模型助力優(yōu)化營商環(huán)境


對話人:北京市生態(tài)環(huán)境局大氣環(huán)境處處長? 李翔


北青報:近年來,北京的生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善,您如何看待這一變化?


李翔:良好的生態(tài)環(huán)境是最公平的公共產(chǎn)品,是最普惠的民生福祉。前不久,攝影愛好者在延慶九眼樓長城,拍到了古老長城與百公里外的中央商務(wù)區(qū)(CBD)的同框照片,突顯了北京的好“氣”色。北京市用10年時間完成了發(fā)達國家30年的治污歷程。從“冬奧藍”到“1微克藍”,“三監(jiān)”聯(lián)動有力提升科學(xué)、精準、依法治污效能,推動大氣污染治理能力現(xiàn)代化,支撐北京市持續(xù)深入打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn),給市民帶來了越來越多、實實在在的藍天。


北青報:在應(yīng)對空氣污染過程中,“三監(jiān)”大模型如何發(fā)揮作用?


李翔:在日常環(huán)境監(jiān)管和污染過程期間,借助“三監(jiān)”大模型,我們能做到動態(tài)預(yù)報污染過程,支撐減排管理決策,鎖定和推送問題線索,全市精準調(diào)度和執(zhí)法,實時評估追蹤措施落實,實現(xiàn)精細監(jiān)測、科學(xué)溯源、精準分析和高效執(zhí)法。


例如,今年3月中旬,準確預(yù)測到空氣污染過程后,我們及時啟動“三監(jiān)”聯(lián)動,平臺快速推送線索,問題整改實現(xiàn)“快下快上、日產(chǎn)日消”,并逐日評估措施落實情況,支撐了污染過程的“削峰降速”。從評估效果來看,實際污染程度比未采取減排措施的情況,下降了一個等級。


北青報:“三監(jiān)”大模型落地應(yīng)用后,給污染源監(jiān)管工作帶來了哪些轉(zhuǎn)變?


李翔:“三監(jiān)”大模型把空氣質(zhì)量、污染源、經(jīng)濟社會運行等各方面的數(shù)據(jù)進行了融合和集成,它能夠進行智慧的研判分析,非常準確地溯源和定位到具體是哪一個區(qū)域、哪一部分的污染源,對空氣質(zhì)量造成了影響,實現(xiàn)了看得清、打得準,既“無處不在”,有力督促企業(yè)等責(zé)任主體杜絕僥幸心理、落實治污減排責(zé)任,又對守法企業(yè)“無事不擾”,進一步優(yōu)化了營商環(huán)境。


“三監(jiān)”聯(lián)動是一種協(xié)同作戰(zhàn)、高效運轉(zhuǎn)、科學(xué)智慧的工作模式,達到了1+1+1>3的效果,進一步提升了科學(xué)治污、精準治污、依法治污的能力,推動了環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化。


現(xiàn)場


大模型每秒處理上億條數(shù)據(jù)信息


8月7日,北青報記者來到市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心。走進調(diào)度室,在北京市大氣“三監(jiān)”聯(lián)動精準治污調(diào)度平臺上,清晰顯示著各類信息數(shù)據(jù)。


大屏左側(cè),可以看到實時空氣質(zhì)量和未來預(yù)測預(yù)報結(jié)果。中間是地圖區(qū)域,集成展示了氣象數(shù)據(jù)、污染源數(shù)據(jù)、調(diào)度信息等,融合匯聚成“一張圖”。北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心綜合(大數(shù)據(jù))室主任王小菊介紹說,“屏幕上的白色粒子是風(fēng)場,我們可以看到現(xiàn)在風(fēng)比較??;這些綠色、黃色的圓點代表全市1000多個高密度站點的實時監(jiān)測結(jié)果,現(xiàn)在北京的空氣質(zhì)量處于優(yōu)良水平?!?/p>


在屏幕右側(cè),集中展示了移動源、工業(yè)源、揚塵源、環(huán)境高值等四大類問題線索,以及精準治污調(diào)度的結(jié)果。王小菊點擊移動源問題線索,屏幕上便顯示出今年以來移動源違規(guī)排放的線索清單。“你看,6月28日一輛重型柴油車出現(xiàn)氮氧化物排放異常,系統(tǒng)中不僅記錄下這輛車的所屬公司、車牌號等信息,還能清晰顯示這輛車的行駛軌跡。地圖中,順義區(qū)的多個路段被標記成紅色,代表了該車排放異常,十分顯眼。”王小菊說,“系統(tǒng)接入了18萬輛重型柴油車的行駛路線和排放狀況,每秒處理上億條數(shù)據(jù)。我們會將問題線索推送給生態(tài)環(huán)境執(zhí)法部門,他們將根據(jù)線索進行現(xiàn)場檢查?!?/p>


此外,市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心依托“三監(jiān)”大模型,研發(fā)出小助手“天天”,可以通過互動問答的方式為工作人員提供數(shù)據(jù)查詢、問題分析等服務(wù)。只見王小菊對著大屏幕說:“請問6月份北京市各區(qū)PM2.5濃度是多少?”屏幕右側(cè)立刻展示它思考的過程:大模型首先要理解這個問題,然后通過思考得出它需要調(diào)用的工具,這個工具鏈接到空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中,調(diào)用相應(yīng)的參數(shù)和數(shù)據(jù),最終自動繪制一張圖表,給工作人員展示出來。同時,它還會提供一個文件下載工具,幫助工作人員下載相應(yīng)的資料?!皬慕Y(jié)果中可以看到,6月份延慶區(qū)的PM2.5濃度是20微克/立方米,屬于全市最優(yōu)水平?!?/p>


王小菊表示,為更好實現(xiàn)“三監(jiān)”大模型功能,市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段,研發(fā)出多個智能系統(tǒng),包括北京市大氣“三監(jiān)”聯(lián)動精準治污調(diào)度平臺、大氣綜合管理集成平臺、“三監(jiān)”聯(lián)動APP、“環(huán)保隨手拍”以及“京環(huán)碼上洗”等小程序,通過這些智能化系統(tǒng),科技賦能支撐精準治污。(本版文/王斌? ?攝影/袁藝)

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