掛個(gè)“專家號(hào)”,為你解釋如何用大數(shù)據(jù)對(duì)大氣污染降維打擊
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】“一看到數(shù)據(jù)高了,就盲目地上‘措施’上‘手段’,用霧炮車除臭氧,除顆粒物,干擾國(guó)控站點(diǎn),這些都是典型的空氣污染‘患者’對(duì)照數(shù)據(jù)自醫(yī)過(guò)程中的‘瞎吃藥’行為。”中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院研究員段菁春告訴記者。
近年來(lái),面向大氣污染防治的天地空一體的監(jiān)測(cè)體系逐漸建立, 伴隨著各地如火如荼建設(shè)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái),卻出現(xiàn)了面對(duì)繁雜數(shù)據(jù)不知該如何下手的狀況。如何科學(xué)看待數(shù)據(jù),透過(guò)數(shù)據(jù)現(xiàn)象看到空氣質(zhì)量問(wèn)題本質(zhì),成為治氣關(guān)鍵。
數(shù)據(jù)對(duì)于空氣質(zhì)量意味著什么?
如果人們身體不適,要去醫(yī)院首先體檢。無(wú)論是做CT還是驗(yàn)血項(xiàng),可以將其稱為“現(xiàn)象”的“象”,通過(guò)各種各樣的“象”,來(lái)試圖認(rèn)清疾病這一“本質(zhì)”。
“大氣污染亦是如此。需要通過(guò)各樣的數(shù)據(jù)‘象’來(lái)認(rèn)清大氣污染這個(gè)‘質(zhì)’。” 段菁春表示。
為推動(dòng)“治氣”更加精準(zhǔn),作為“象”的數(shù)據(jù)也愈加豐富。
2012年,我國(guó)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》重新修訂,初步實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌,其中增加了PM2.5指標(biāo)。CO、O3、PM2.5這3項(xiàng)污染物成為新增監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,與原先的SO2、PM10、NO23項(xiàng)指標(biāo)一同構(gòu)筑了空氣質(zhì)量指數(shù)的6項(xiàng)指標(biāo)。
隨著2013年《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的出臺(tái)與2018年《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布,中國(guó)的空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)需求增長(zhǎng)迅猛。同時(shí),各種各樣的環(huán)保平臺(tái)隨著智慧城市建設(shè)如雨后春筍般增長(zhǎng),新興數(shù)據(jù)層出不窮:雷達(dá)、衛(wèi)星、走航、企業(yè)用電;交通流、離子、金屬、VOCs;從大氣超級(jí)站到組網(wǎng)再到網(wǎng)格化……
“而因此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)從KB,到MB,到GB,到TB,再到PB,數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)速度幾乎可以用幾何級(jí)概括,是超出大家想象的。”段菁春評(píng)價(jià)。
傳統(tǒng)的污染成因主要經(jīng)歷觀察——假設(shè)——理論——驗(yàn)證——應(yīng)用這些階段。
圖源大氣污染成因分析技術(shù)交流
“比如說(shuō)二氧化硫高了,我們認(rèn)為可能是燃煤、煙花燃放的問(wèn)題。但在一些有色冶煉產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的城市,二氧化硫高,有可能是工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題。然后,通過(guò)上措施驗(yàn)證,再應(yīng)用到實(shí)際中。” 段菁春解釋,一個(gè)指標(biāo)背后的成因是多元復(fù)雜的,需要依靠科學(xué)的力量支撐,得出客觀結(jié)論。
這意味著,數(shù)據(jù)僅僅是污染的表象之一, 它可以提供給專家“抓手”,卻并不等于污染的成因。
一旦進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,非專業(yè)人士看到紛繁數(shù)據(jù),反而難以決策。結(jié)果是數(shù)據(jù)越多,矛盾越多,觀點(diǎn)越多,問(wèn)題越復(fù)雜了。
段菁春認(rèn)為,各地更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)綜合研判,再進(jìn)行決策,對(duì)大數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)降維化。
在段菁春看來(lái),平臺(tái)大數(shù)據(jù)的處理可分為四個(gè)階段。
第一階段中,平臺(tái)建設(shè)以數(shù)據(jù)展示為主。缺少問(wèn)題識(shí)別的指標(biāo)和指標(biāo)體系、判斷標(biāo)準(zhǔn)以及調(diào)控的技術(shù)路線。
“很多地方斥巨資在做環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái),搞智慧環(huán)保,大屏幕上跳動(dòng)著的顏色、線條、數(shù)字固然讓人興奮,但是,如果不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,這些低信息密度的冗余數(shù)據(jù)就幾乎直接從在線儀器流向數(shù)據(jù)垃圾桶,經(jīng)過(guò)展示后,便失去了價(jià)值。” 段菁春表示。
在第二階段,平臺(tái)可初步實(shí)現(xiàn)客觀指標(biāo)的搭建,數(shù)據(jù)不再是單純展示,而是走向指標(biāo)化。就如同患者去體檢查驗(yàn)血象后,每項(xiàng)都會(huì)有對(duì)應(yīng)的范圍一樣,第二階段的處理意味著能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空氣質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)的初步分類及預(yù)警。
“這個(gè)指標(biāo)體系不僅僅是反映比如PM2.5是否超標(biāo)的問(wèn)題,更多的是多種數(shù)據(jù)綜合起來(lái),在動(dòng)態(tài)變化中反映污染成因背后的規(guī)律。” 段菁春說(shuō)。
第三階段,是帶著數(shù)據(jù)指標(biāo)去掛“專家號(hào)”,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行研判,基于多種證據(jù)的耦合性來(lái)增加對(duì)結(jié)論判斷的精準(zhǔn)性。
這一階段的重要性體現(xiàn)在,一些地區(qū)進(jìn)入治氣“深水區(qū)”,長(zhǎng)年與空氣污染打交道,時(shí)間一長(zhǎng)“久病成醫(yī)”,有了大數(shù)據(jù)平臺(tái)這張“說(shuō)明書”后,可以直接精準(zhǔn)查找污染源:查找機(jī)動(dòng)車排放超標(biāo)線索、秸稈焚燒哪里冒煙了有火點(diǎn)了……極大提高治氣效率。
但是,涉及臭氧等更復(fù)雜的空氣污染問(wèn)題,即使看到VOCs、大氣邊界層高度等數(shù)據(jù),仍然需要專業(yè)科學(xué)人員進(jìn)行綜合研判分析。
“就像病人經(jīng)過(guò)體檢拿到了CT結(jié)果或者血象指標(biāo)后,仍然需要拿去找醫(yī)生復(fù)查一樣。”段菁春解釋,第三階段對(duì)數(shù)據(jù)的處理十分考驗(yàn)管理者的綜合素質(zhì),應(yīng)更多地結(jié)合大數(shù)據(jù),讓科研專家來(lái)給治氣開“處方藥”。
“最怕的是,一看到數(shù)據(jù)高了,就盲目地上‘措施’上‘手段’,用霧炮車除臭氧,除顆粒物,干擾國(guó)控站點(diǎn)被處罰,這些都是典型的空氣污染‘患者’對(duì)照數(shù)據(jù)自醫(yī)過(guò)程中的‘瞎吃藥’行為。”他補(bǔ)充道。
圖為段菁春在橫斷山脈瀾滄江邊調(diào)研。
第四階段則是智能化階段。目前全國(guó)的大氣污染防治的需求廣泛,但是專家仍然有限。 “面向未來(lái),希望我們的大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)真正智能化的發(fā)展。面對(duì)復(fù)雜的類似臭氧污染的問(wèn)題,不再完全依賴科學(xué)家人工研判,而是能夠智能分析數(shù)據(jù)指標(biāo),自動(dòng)化地報(bào)告空氣污染成因并提供科學(xué)的措施建議。” 段菁春表示。
他坦言,當(dāng)前的平臺(tái)建設(shè)能夠達(dá)到自動(dòng)化已經(jīng)不易,距離真正智慧化階段尚存距離,仍需加大投入,不斷攻堅(jiān)。
“信息化平臺(tái)建成后,越少越好,不是東建一個(gè)、西建一個(gè),而是要科學(xué)集納功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)通。”段菁春表示,當(dāng)前一些地方平臺(tái)只重視建設(shè),建成后功能缺位,缺乏維護(hù),使用率低,最終信息化平臺(tái)淪為展示平臺(tái)。
在長(zhǎng)期關(guān)注的基礎(chǔ)上,段菁春提及,生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境執(zhí)法局的監(jiān)督幫扶信息化保障支撐平臺(tái)在此方面建設(shè)成果顯著。
記者從生態(tài)環(huán)境執(zhí)法局了解到,這一平臺(tái)的使用率非常高。自2022年至今的14輪次監(jiān)督幫扶工作,涉及京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原、長(zhǎng)三角、珠三角、成渝、長(zhǎng)江中游城市群、天山北坡城市群等120多個(gè)城市,每輪次監(jiān)督幫扶都在使用此平臺(tái)。
“目前監(jiān)督幫扶平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了每輪次問(wèn)題線索的智能化生成。根據(jù)監(jiān)督幫扶新的任務(wù)需求和現(xiàn)場(chǎng)檢查情況的反饋,我們也一直在優(yōu)化技術(shù)路線,使問(wèn)題線索識(shí)別更加精準(zhǔn),同時(shí)不斷完善平臺(tái)設(shè)計(jì)和功能開發(fā),促進(jìn)功能迭代升級(jí),方便滿足各類用戶的使用需要。”生態(tài)環(huán)境執(zhí)法局相關(guān)平臺(tái)負(fù)責(zé)人白飛說(shuō)。
據(jù)了解,平臺(tái)集納了綜合會(huì)商、問(wèn)題線索、任務(wù)清單、排查審核、幫扶調(diào)度等多項(xiàng)重要模塊,貫穿了監(jiān)督幫扶工作的全流程。
此外,平臺(tái)建設(shè)中,科技支撐、數(shù)據(jù)聯(lián)通程度高。生態(tài)環(huán)境執(zhí)法局組織評(píng)估中心、環(huán)科院、衛(wèi)星中心、監(jiān)測(cè)總站、信息中心5個(gè)技術(shù)支持單位,通過(guò)協(xié)調(diào)接入排污許可、衛(wèi)星遙感、空氣質(zhì)量站點(diǎn)、地面微站、污染源監(jiān)控、執(zhí)法監(jiān)管等49類數(shù)據(jù),將重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)、高值區(qū)、冒泡區(qū)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)異常、面源管控、重污染應(yīng)急等各類任務(wù)場(chǎng)景集成在平臺(tái)中,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)展示和分析。
圖為2022年夏季臭氧監(jiān)督幫扶平臺(tái)部分展示。
“隨著這一平臺(tái)不斷建設(shè),功能也不斷‘傻瓜化’,特別便利地方錄入問(wèn)題。平臺(tái)把專家的經(jīng)驗(yàn)、科研凈化都‘濃縮’在功能中,較好實(shí)現(xiàn)了與科學(xué)的結(jié)合。地方填寫只是需要填選項(xiàng),平臺(tái)會(huì)自動(dòng)歸類。如果還有不清楚的地方,專家會(huì)遠(yuǎn)程提供技術(shù)支持服務(wù)。”段菁春介紹。
平臺(tái)還組建遠(yuǎn)程在線監(jiān)督幫扶工作專班,實(shí)行常態(tài)化聯(lián)合辦公,定期開展空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和臭氧污染形勢(shì)研判,篩選問(wèn)題線索和任務(wù)清單,組織技術(shù)培訓(xùn)和線上答疑,評(píng)估問(wèn)題整改和工作成效等。
“這樣一來(lái),平臺(tái)經(jīng)歷不斷開發(fā)維護(hù),使得業(yè)務(wù)化率大大提高,這就能讓平臺(tái)‘活下來(lái)’,不斷走向未來(lái),為智能化打下良好基礎(chǔ)。” 段菁春評(píng)價(jià)道。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”