大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的智慧環(huán)保

1、大數(shù)據(jù)驅(qū)動下智慧環(huán)境保護(hù)-從感知環(huán)境到科學(xué)決議第1頁第2頁1國內(nèi)外環(huán)境保護(hù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用情況中國環(huán)境保護(hù)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(nèi)蒙古環(huán)境保護(hù)廳與聯(lián)通合作，共同打造內(nèi)蒙古重污染天氣預(yù)報預(yù)警體系。重慶環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)投資建設(shè)集團(tuán)以政府、企業(yè)和公眾為服務(wù)對象，探索政府向社會購置環(huán)境服務(wù)商業(yè)模式。美國政府環(huán)境保護(hù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用初見成效啟用DATA.GOV門戶網(wǎng)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(hù)局（EPA）建設(shè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，包含了80多萬臺受環(huán)境保護(hù)局監(jiān)管大氣固定污染源、污水排放源及有害廢物產(chǎn)生與處理設(shè)施情況，實現(xiàn)了在全國范圍內(nèi)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(dá)30TB 生物多樣性和氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行了搜集、管理和分析，幫助科學(xué)家準(zhǔn)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(wǎng)站重污染天氣預(yù)報預(yù)警第3頁2我國環(huán)境保護(hù)行業(yè)政策背景7月，習(xí)近平總書記明確指出，要推進(jìn)全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)共享，開展生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)分析；李克強(qiáng)總理強(qiáng)調(diào)，要在環(huán)境保護(hù)等重點領(lǐng)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(wǎng)+”綠色生態(tài)三年行動實施方案，推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與生態(tài)文明建設(shè)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(wǎng)絡(luò)，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(hù)部印發(fā)了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案,方案指出要充分利用大數(shù)據(jù)、云計算等當(dāng)代信息技術(shù)伎倆,全方面提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合決議、監(jiān)管治理和公共服務(wù)水平，加緊轉(zhuǎn)變環(huán)境管理方式和工作方式 環(huán)境保護(hù)行業(yè)政策密集出臺第4頁數(shù)據(jù)起源不全采集設(shè)備布署不全各地方建設(shè)程度差異數(shù)據(jù)整合不足系統(tǒng)建設(shè)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(hù)數(shù)據(jù)各行各業(yè)對數(shù)據(jù)開放需求3當(dāng)前我國環(huán)境保護(hù)行業(yè)面臨挑戰(zhàn)環(huán)境保護(hù)必須靠數(shù)據(jù)來說話第5頁需求分析第一章技術(shù)方案第二章商務(wù)模式

4、第三章目錄Contents第6頁1環(huán)境保護(hù)信息化建設(shè)現(xiàn)實狀況各地已建成多套環(huán)境保護(hù)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(jī)構(gòu)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(hù)廳下設(shè)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(shè)，資源浪費(fèi)、信息孤島，不利于環(huán)境保護(hù)統(tǒng)一管理。組織機(jī)構(gòu)基本概況建設(shè)現(xiàn)實狀況公務(wù)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(shè)2環(huán)境保護(hù)信息化問題及難點第8頁需求分析第一章技術(shù)方案第二章商務(wù)模式第三章目錄Contents第9頁

5、第二章技術(shù)方案12345總體方案網(wǎng)絡(luò)方案環(huán)境保護(hù)云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)用第10頁1環(huán)境保護(hù)大數(shù)據(jù)-建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)目標(biāo) 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)頂層設(shè)計、應(yīng)用導(dǎo)向- 頂層設(shè)計開放- 創(chuàng)新應(yīng)用全方面- 基礎(chǔ)架構(gòu)靈活開放共享、強(qiáng)化應(yīng)用- 業(yè)務(wù)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(zhǔn)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(yīng)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(wù)-參考國家環(huán)境保護(hù)部環(huán)辦廳23號文建設(shè)目標(biāo)第11頁構(gòu)建覆蓋全省環(huán)境保護(hù)專網(wǎng)組建一張網(wǎng)絡(luò)省、市、縣環(huán)境保護(hù)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(hù)云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺構(gòu)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(hù)公眾服務(wù)輸出四重應(yīng)用2總體建設(shè)方案 聯(lián)通企業(yè)與環(huán)境保護(hù)廳深度合作，將分別從4個方面 提升政府環(huán)境保護(hù)服務(wù)能力！第12頁3總體架構(gòu)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(hù)云大數(shù)據(jù)管理大數(shù)據(jù)應(yīng)用公眾服務(wù)應(yīng)急指揮管理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)業(yè)務(wù)庫數(shù)據(jù)服務(wù)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)+無線+物聯(lián)網(wǎng)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(zhì)量監(jiān)測化工污染監(jiān)測公眾服務(wù)宏觀決議執(zhí)法管理運(yùn)維管理安全管理政務(wù)云上級平臺運(yùn)維與安全外部接口規(guī)劃旅游數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系

7、第13頁第二章技術(shù)方案12345總體方案網(wǎng)絡(luò)方案環(huán)境保護(hù)云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)用第14頁1構(gòu)建環(huán)境保護(hù)專網(wǎng)，實現(xiàn)省市互聯(lián)方案描述經(jīng)過專線構(gòu)建環(huán)境保護(hù)專網(wǎng)，連接云-省-市-縣建設(shè)“兩地三中心”，雙活云平臺+原省環(huán)境保護(hù)廳平臺，既保護(hù)已經(jīng)有投資，也確保平臺穩(wěn)定運(yùn)行。采取混合云建設(shè)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(yīng)用以私有云方式提供安全服務(wù)。第15頁M-HLRM-SMSCM-GGSNMSC/VLRGERANUTRANMGWSGSNSGW業(yè)務(wù)能力網(wǎng)絡(luò)層終端感知控制中心專用關(guān)鍵網(wǎng)元物聯(lián)網(wǎng)管理平臺E-UTRAN環(huán)境保護(hù)應(yīng)用化工監(jiān)測水文監(jiān)測大氣監(jiān)測公眾服務(wù)環(huán)境保護(hù)執(zhí)法應(yīng)急指揮2覆蓋全

8、省環(huán)境保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)嘗試引入基于NB-IoT環(huán)境保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)廣覆蓋低成本大連接低功耗自動化智能化可視化專用網(wǎng)元+國際領(lǐng)先物聯(lián)網(wǎng)管理平臺優(yōu)勢NB-IoT方案價值廣覆蓋比通常2G覆蓋增強(qiáng)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，終端維護(hù)便捷。引入世界最新物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)-窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT第16頁第二章技術(shù)方案12345總體方案網(wǎng)絡(luò)方案環(huán)境保護(hù)云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)用第17頁1環(huán)境保護(hù)云平臺整體架構(gòu)通用應(yīng)用中間件、關(guān)鍵應(yīng)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(wù)實時數(shù)據(jù)服務(wù)視頻監(jiān)控服務(wù)服務(wù)層資源配置云管理 計算資源虛

9、實結(jié)合 應(yīng)用服務(wù)器采取虛擬機(jī)方式，資源復(fù)用，可快速擴(kuò)展；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采取物理機(jī)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(diào)度 網(wǎng)絡(luò)層配置采取先進(jìn)SDN管理調(diào)度，配合圖形化云管理平臺資源分配和調(diào)度，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(nèi)存：3000G高性能計算資源池CPU : 200核內(nèi)存：1500G數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)區(qū)CPU : 100核內(nèi)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(wǎng)絡(luò)層大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺基礎(chǔ)資源層服務(wù)應(yīng)用層應(yīng)用層資源監(jiān)控資源計量基礎(chǔ)運(yùn)維平臺網(wǎng)管云運(yùn)維第18頁2環(huán)境保護(hù)云平臺實施考慮云災(zāi)備云遷移云安全新建環(huán)境保護(hù)云平臺X淘汰利舊利舊原有資源, 組建異構(gòu)云業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移對于X86業(yè)務(wù)平臺， 采取P2V方式遷移。對于小機(jī)系統(tǒng)，提議重新布署方式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)虛擬機(jī)系統(tǒng)在線存放文件系統(tǒng)其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)FC/IP SAN定時及實時自動備份在線存放虛擬機(jī)系統(tǒng)省云A省云B應(yīng)用服務(wù)器P3-P4級災(zāi)備（應(yīng)用級、異地級）：如執(zhí)法系統(tǒng)、在線監(jiān)控等關(guān)鍵服務(wù)；P1-P2級災(zāi)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(wǎng)監(jiān)控設(shè)備、執(zhí)法終端設(shè)備采取專用APN接入網(wǎng)絡(luò)。環(huán)境保護(hù)單位采取專線方式接入網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用安全：聯(lián)通云平臺提供給用安全防護(hù)。平臺安全：符合國家信息安全等級保護(hù)三級，分權(quán)分域，確保平臺安全。數(shù)據(jù)安全：加密存放，專網(wǎng)通信，備份機(jī)制；第19頁第二章技術(shù)方案12345總體方案網(wǎng)絡(luò)方案環(huán)境保護(hù)云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)用第20頁1環(huán)境保護(hù)大數(shù)據(jù)管理平臺體系架構(gòu)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(jié)構(gòu)化環(huán)境日志處理污染源結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)環(huán)境保護(hù)質(zhì)量結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)簽庫特征庫指標(biāo)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(wù)層實時分析服務(wù)位置服務(wù)數(shù)據(jù)建模服務(wù)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(zhì)量匯報公共服務(wù)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(yīng)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(wǎng)站數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)整合分析層環(huán)境保護(hù)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(hù)執(zhí)法統(tǒng)計環(huán)境保護(hù)周期分析離線分析服務(wù)國家環(huán)境保護(hù)局環(huán)境信息系統(tǒng)其它省市環(huán)境保護(hù)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(hù)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(wù)統(tǒng)一接口，與國家環(huán)境保護(hù)局、其它省市環(huán)境保護(hù)部門、省內(nèi)相關(guān)部門以及社會數(shù)據(jù)進(jìn)行對接。 以可視化方式，經(jīng)過監(jiān)控大屏、手機(jī)

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(wù)。 統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(guān)鍵，揭示數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含“奧秘” 。 環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)包括水、大氣、氣候、歷史數(shù)據(jù)等原因，屬于高復(fù)雜性數(shù)據(jù)分析。只有經(jīng)過建模分析，才能有效進(jìn)行污染物溯源、環(huán)境質(zhì)量評價、環(huán)境形勢研判等大尺度分析工作。聯(lián)通成功經(jīng)驗重污染天氣預(yù)報人流熱力圖水質(zhì)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(hù)建模服務(wù)3環(huán)境保護(hù)大數(shù)據(jù)管理平臺-大數(shù)據(jù)建模第23頁第二章技術(shù)方案12345總體方案網(wǎng)絡(luò)方案環(huán)境保護(hù)云平臺大數(shù)據(jù)管理平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)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(zhì)量模型污染物遷移擴(kuò)散模型環(huán)境質(zhì)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(yīng)急指揮系統(tǒng)單兵裝備配置：主機(jī)，線控及航空頭連接線、3G天線、攝像頭及頭帶、耳機(jī)麥克風(fēng)（一體式） 、USB連接線、電池、充電器應(yīng)急指揮通訊體系應(yīng)急指揮中心3G/4G應(yīng)急通訊網(wǎng)及設(shè)施應(yīng)急單兵裝備環(huán)境保護(hù)廳指揮中心3/4G傳輸網(wǎng)絡(luò)城市應(yīng)急組員單位單兵圖傳 構(gòu)建環(huán)境應(yīng)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(yīng)急響應(yīng)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(jīng)過手持移動執(zhí)法終端，進(jìn)行外出檢驗執(zhí)法操作，獲取全部執(zhí)法相關(guān)數(shù)據(jù)信息并出具處罰決定管理人員能夠經(jīng)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(wù)等進(jìn)行管理信息查詢現(xiàn)場執(zhí)法任務(wù)管理路線導(dǎo)航移動執(zhí)法應(yīng)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(wǎng)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(jīng)過業(yè)務(wù)化處理后，變?yōu)閳?zhí)法依據(jù)執(zhí)法單兵裝備4G專用Pad +藍(lán)牙打印機(jī)4G執(zhí)法通用裝備+第27頁4宏觀決議平臺環(huán)境預(yù)警風(fēng)險評定經(jīng)過手機(jī)和平板電腦等移動設(shè)備，實時查看環(huán)境預(yù)警信息，接收主動報警推送。經(jīng)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(fēng)險評定匯報，依據(jù)需要形成定量化、可視化、針對性評定結(jié)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(zhì)量、污染源、污染物、環(huán)境承載力等數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析經(jīng)濟(jì)社會、基礎(chǔ)地理、氣象水文和互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)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(hù)信息公眾服務(wù)平臺經(jīng)過移動web頁面提供手機(jī)APP大部分功效天天向訂閱用戶推送預(yù)報預(yù)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(hù)信息交互平臺02實時公布環(huán)境質(zhì)量信息02促進(jìn)政府信息公開，面向第三方提供服務(wù)第29頁需求分析第一章技術(shù)分析第二章商務(wù)模式第三章目錄Contents第30頁1