自從2008年IBM提出“智慧環(huán)保”之后，國內(nèi)關(guān)于“智慧環(huán)保”的議論也逐漸增加，并把“智慧環(huán)保”納入“智慧城市”的細(xì)分行業(yè)中。隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)控，那么，在實(shí)際中，環(huán)境監(jiān)控需要哪些關(guān)鍵技術(shù)做支撐呢?
物聯(lián)網(wǎng)
環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過各種傳感設(shè)備(傳感器、射頻設(shè)備技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描等)采集聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種信息并與互聯(lián)網(wǎng)、無線專網(wǎng)進(jìn)行交互傳輸信息的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)物與物、物與人的網(wǎng)絡(luò)連接、識別、管理和控制。具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯(lián)網(wǎng)。它實(shí)現(xiàn)了物體信息智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控與管理，在智慧環(huán)保中，是數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取、更新與管理的重要手段。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括傳感與RFID融合技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)關(guān)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通信與頻管技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)接入與組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)軟件與算法、物聯(lián)網(wǎng)交互與控制、物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算與服務(wù)等。
在各類建筑或環(huán)境中加入感應(yīng)器，不僅可以時(shí)刻得到各項(xiàng)數(shù)據(jù)，還能實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
云計(jì)算
云計(jì)算技術(shù)是網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing )、分布式計(jì)算(Distributed Computing)、并行計(jì)算(Parallel Computing)、效用計(jì)算(Utility Computing)、網(wǎng)絡(luò)存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負(fù)載均衡(Load Balance)等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。“云計(jì)算” 是以服務(wù)為特征的一種網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，它以新的業(yè)務(wù)模式提供高性能、低成本的持續(xù)計(jì)算和存儲服務(wù)，支撐各類信息化應(yīng)用。
智能GIS
采用多維GIS融合技術(shù)，將“時(shí)間維(Time)、空間維(Space)和仿真(VR)技術(shù)”相結(jié)合的三維GIS平臺，真正實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)前端感知、應(yīng)用時(shí)態(tài)分析、管理虛擬仿真、多維GIS空間分析”一體化的GIS可視化應(yīng)用創(chuàng)新模式，將三維GIS的發(fā)展帶入了多維GIS時(shí)代。
“天空地”一體化遙感監(jiān)測
遙感技術(shù)是指借助對電磁波敏感的儀器，在不與探測目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對電磁波的輻射、反射、散射等信息，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測技術(shù)，包括主動和被動微波遙感技術(shù)、合成的光圈原理聯(lián)合干涉測量技術(shù)、激光雷達(dá)技術(shù)、傳感器技術(shù)等。利用包括地面遙感車、氣球、飛艇、火箭、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)和太空觀測站等多個(gè)觀測地球的平臺相互配合使用，搭載各種用途的傳感器，實(shí)現(xiàn)對全球陸地、大氣、海洋等進(jìn)行立體、實(shí)時(shí)觀測和動態(tài)監(jiān)測，是未來獲取地球表面和深部時(shí)空信息的重要手段，也是智慧環(huán)保獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要來源。天空地一體化遙感監(jiān)測技術(shù)是智慧環(huán)保實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)支撐技術(shù)之一。
海量數(shù)據(jù)挖掘
數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中有用模式的過程，通過大量觀測數(shù)據(jù)的處理來確定數(shù)據(jù)的趨勢和模式，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析相比，其本質(zhì)區(qū)別在于在無明確假設(shè)的前提下挖掘信息、發(fā)現(xiàn)知識，因此具有未知、有效和實(shí)用三個(gè)特征。海量數(shù)據(jù)的搜集、強(qiáng)大的多處理器計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)挖掘算法作為支持?jǐn)?shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)技術(shù)已逐漸發(fā)展成熟。目前常用的數(shù)據(jù)挖掘方法包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、遺傳算法、決策樹方法、粗集方法、覆蓋正例排斥反例方法和模糊集方法等。
環(huán)境模型模擬技術(shù)
地理信息系統(tǒng)與環(huán)境模型進(jìn)行集成應(yīng)用為環(huán)境決策提供技術(shù)支持已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)決策的重要發(fā)展趨勢。環(huán)境模型模擬技術(shù)的最終目的是要還原一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的行為特征，模擬其物理原型的數(shù)學(xué)模型。如EFDC水質(zhì)模型，通過構(gòu)建多參數(shù)有限差分構(gòu)建三維地表水動力模型，實(shí)現(xiàn)河流、湖泊、水庫、濕地系統(tǒng)、河口和海洋等水體的水動力學(xué)和水質(zhì)模擬，從而達(dá)到最佳模擬效果，為環(huán)境評價(jià)和政策制定提供有效決策依據(jù)。
“智慧環(huán)保”是“數(shù)字環(huán)保”延伸，隨“智慧環(huán)保”概念的提出和發(fā)展，其內(nèi)涵與數(shù)字環(huán)保相比有著深刻變革。“智慧環(huán)保”是當(dāng)代信息技術(shù)發(fā)展的必然，也為新時(shí) 期環(huán)境保護(hù)科學(xué)發(fā)展提供了嶄新之路。提高環(huán)境與發(fā)展的綜合決策能力，實(shí)現(xiàn)了“數(shù)字環(huán)保”向“智慧環(huán)保”重大跨越，對構(gòu)建資源節(jié)約型/環(huán)境友好型社會，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。有關(guān)“智慧環(huán)保”的概念與內(nèi)涵仍在不斷豐富，其建設(shè)模式也在不斷探索中。
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作者：郭雷
