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精准治霾进入大数据时代


  近日,在清华大学举行的第四次环保浪潮助力生态文明的研讨会上,中国工程院院士贺克斌表示,大数据技术的发展和普及在环保领域尤其是霾治理领域的应用也应受到关注。他通过分析大数据治污减霾体系的建立、数据采取的途径和应用,也发现了一种数据公开、公众参与、政府创新的治污减霾新途径。

  贺克斌指出,明确雾-霾的来源是治理首要考虑的问题。“在大气环境研究方面,我们要掌握的数据主要有三大类,一是生产活动产生的排放数据;二是气象数据;三是空气中的污染物数据,即空气质量数据。”贺克斌说,其中,污染物排放是决定大气化学组分的关键影响因子 ,建立排放清单是科学研究与控制决策的基础。

  
 

  贺克斌强调,要想做到“科学治污、精准治霾”,需紧紧抓住这三大数据,并运用大数据、云计算的方式,把数据有序组织起来,构成一个治理霾的支撑体系,确保解决方法和效果建立有机联系。

  
 

  而建立这一联系需要有三种技术,即立体观测、数值模拟、排放清单。比如,通过卫星遥感,可以对一座城市一年排放的污染物作相对准确的定量分析;通过地面监测的大量数据,可以回溯一次污染过程……在描述污染源排放特征上,通过卫星遥感、激光雷达、地面观测等立体观测手段捕捉污染信息,并将获得的大量信号和数据放在云平台上进行处理分析。

  贺克斌指出,除此之外,如今应用越来越广泛的传感器使得立体观测收集的数据量大大增加,并降低了收集成本。贺克斌团队以识别追踪重点污染源为例,通过对每一次重污染从发生到结束的数据进行归纳,就可以看出哪些城市在京津冀大气污染传输通道上,并由此确定了京津冀大气污染传输通道上的28个城市为治理对象。这样,对这批城市进行有针对性的集中治理,比对京津冀50多个城市进行集体治理的效果更好。

  
 

  下一步,通过基于监测数据的数学模型,对观测数据、排放数据和气象数据进行集成,并推演出复杂污染源之间的化学反应,模拟预测出未来大气污染状况,从而提前采取措施,控制污染源的排放量。

  
 

  此外,大数据的应用在排放监管上也颇具成效。贺克斌表示,通过互联网大数据和卫星遥感、激光雷达数据,可以很容易识别出污染排放企业。“比如说本该停产的企业,如果出现很强的热信号或者电信号,那显然就是反常的。”贺克斌说。因此,借助大数据手段,环境执法的效率也将大幅提升。

  可以看到,采用大数据治霾将为解决迫在眉睫的空气污染问题提供一种数据驱动、群防群治、可预测的解决方案,而这正是第四次环保浪潮中所倡议的。随着大数据的浪潮涌起、科技创新力度的加大,不仅提高了政府监管大气污染的效率,还使人民群众能够更好地参与到环境治理的进程中来,以构建“资源节约型、环境友好型”社会。

 
 

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