戰(zhàn)風(fēng)嬌,錢英暉
(煙臺(tái)市生態(tài)環(huán)境局招遠(yuǎn)分局,山東 煙臺(tái) 265400)
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)要加快從同質(zhì)化、集約化擴(kuò)張向差異化、系統(tǒng)化、智能化的建設(shè)布局方向發(fā)展,全面整合現(xiàn)有各類資源數(shù)據(jù),加大對于5G與AI技術(shù)的合理化運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)各級各類生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息和資源數(shù)據(jù)的順暢傳輸與全面實(shí)時(shí)共享,同時(shí),對生態(tài)環(huán)境的各類要素、各類污染源進(jìn)行針對化、系統(tǒng)化地智能感知與即時(shí)監(jiān)控,并融合大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息智能監(jiān)測綜合管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的綜合數(shù)據(jù)分析能力,提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測情況研判的準(zhǔn)確性,從而體現(xiàn)出5G與AI技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值。
當(dāng)前,我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)還未全面得到5G技術(shù)的有效支撐,此項(xiàng)監(jiān)測工作還存在多種問題亟需合理解決,包括監(jiān)測設(shè)備儀器不夠先進(jìn)、實(shí)際利用率偏低,大多數(shù)基層配備的監(jiān)測設(shè)備僅能常規(guī)化地針對有限的污染因子實(shí)施生態(tài)環(huán)境監(jiān)測;生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)共享程度不足,運(yùn)用監(jiān)測數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行預(yù)報(bào)的能力較弱,難以準(zhǔn)確掌握違規(guī)排放污染物單位的具體情況,導(dǎo)致無法精準(zhǔn)打擊破壞生態(tài)環(huán)境的單位和個(gè)人的行為活動(dòng);生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不高且應(yīng)用深度不足,難以針對某一專項(xiàng)工作進(jìn)行全面、系統(tǒng)地分析研判,如環(huán)境質(zhì)量、污染源監(jiān)管等,所以不利于為決策生態(tài)環(huán)境管理措施提供具有科學(xué)性和應(yīng)用價(jià)值的信息參考;生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)手段存在單一化問題,數(shù)字化、智能化程度有待加強(qiáng),且缺少針對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取、即時(shí)共享、系統(tǒng)整合、深入挖掘、綜合分析的先進(jìn)技術(shù)手段[1]?,F(xiàn)階段建設(shè)的低速率物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)雖然有多方面優(yōu)勢,如設(shè)備能耗低、建設(shè)成本低、便于規(guī)?;ㄔO(shè)等,但作為一般的傳感器節(jié)點(diǎn),存在著邊緣處理能力不足的問題,僅能進(jìn)行低速率的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是一項(xiàng)兼具復(fù)雜性和系統(tǒng)性的綜合性工程,若長期依賴于歷史數(shù)據(jù)及信息開展具體工作,則難以做出及時(shí)、準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)研判與分析。此外,非現(xiàn)場、不接觸的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作新要求也需要先進(jìn)技術(shù)提供可靠支撐,以滿足生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作不斷產(chǎn)生的新需求。
監(jiān)測終端是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分,是收集、整合、處理、分析生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)及信息的關(guān)鍵系統(tǒng),是實(shí)時(shí)監(jiān)測大氣、水、土壤、固廢、噪聲等環(huán)境要素細(xì)微變化的基礎(chǔ)。隨著我國對生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度的持續(xù)加大,社會(huì)大眾對于人居生活環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的范圍、內(nèi)容、任務(wù)等,也變得越來越廣泛、豐富、繁重。在此背景下,基于5G與AI技術(shù)建設(shè)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),可以滿足當(dāng)前及未來一段時(shí)間內(nèi)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測終端、監(jiān)測方式以及監(jiān)測設(shè)備等更加復(fù)雜、全面的需求。通過5G與AI技術(shù)深度融入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),將賦予監(jiān)測終端更加強(qiáng)大的全域連接能力、海量數(shù)據(jù)處理能力,進(jìn)一步拓展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測各類終端設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用場景,助力生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化、數(shù)字化發(fā)展,持續(xù)推動(dòng)結(jié)合AI技術(shù)的傳感器設(shè)備、可視化監(jiān)測終端設(shè)備、無人化巡查監(jiān)測設(shè)備等智能化終端廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、保護(hù)、治理等工作,促使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作執(zhí)行效率的全面提升。
隨著生態(tài)環(huán)境監(jiān)測范圍越來越廣泛、監(jiān)測內(nèi)容越來越全面、監(jiān)測指標(biāo)越來越細(xì)化且豐富,對于監(jiān)測數(shù)據(jù)及信息實(shí)現(xiàn)回傳及時(shí)的要求也越來越高。將5G與AI技術(shù)靈活應(yīng)用于各類生態(tài)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備儀器中,能夠推動(dòng)智能化監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)?;瘧?yīng)用,促使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)及信息由以往的“單一數(shù)據(jù)”向“全要素?cái)?shù)據(jù)”轉(zhuǎn)變,數(shù)據(jù)及信息的結(jié)構(gòu)也將由以往的“單一文本結(jié)構(gòu)”向“圖片、視頻、文本等多種結(jié)構(gòu)”轉(zhuǎn)變。而基于5G與AI技術(shù)建設(shè)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),能夠提供高速率、大容量、低延時(shí)的數(shù)據(jù)及信息回傳通道,充分滿足各類監(jiān)測指標(biāo)的需求,賦予生態(tài)環(huán)保監(jiān)測終端與外界之間形成更強(qiáng)的“連接”與“溝通”能力,有效推動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息處理及時(shí)化,從而真正實(shí)現(xiàn)監(jiān)測終端之間、監(jiān)測終端與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與監(jiān)測人之間的實(shí)時(shí)互聯(lián)互通。
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的最終落腳點(diǎn)是治理污染問題、改善環(huán)保措施、提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。因此,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)及信息需要為環(huán)保應(yīng)用提供真實(shí)、全面、可靠、有效的支持與保障。基于5G與AI技術(shù)建設(shè)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)以環(huán)保應(yīng)用為導(dǎo)向,全面分析各類監(jiān)測數(shù)據(jù)及信息,深度挖掘數(shù)據(jù)信息潛在價(jià)值,通過AI技術(shù)的深度學(xué)習(xí)構(gòu)建兼具科學(xué)性和實(shí)用性的各類數(shù)據(jù)分析模型,不斷優(yōu)化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)閉環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)流程,從而為管理者綜合決策、精細(xì)化管理、精準(zhǔn)化治理提供數(shù)據(jù)支撐。
5G技術(shù)有著低延遲、傳輸速率快等顯著優(yōu)勢,將其與其他先進(jìn)技術(shù)結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控供應(yīng)鏈、與外部實(shí)時(shí)通信等多種功能,極大地提升了監(jiān)測設(shè)備和傳感設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境的即時(shí)監(jiān)測與實(shí)時(shí)管理。依據(jù)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容和需求的差異,部分?jǐn)?shù)據(jù)可以利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的高密度采集,如各級自動(dòng)監(jiān)測站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、重點(diǎn)排污企業(yè)的工況數(shù)據(jù)等;而污染源或自動(dòng)監(jiān)測站現(xiàn)場采集的視頻數(shù)據(jù)、無人機(jī)設(shè)備應(yīng)急監(jiān)測采集的影像數(shù)據(jù)可以先保存在本地,借助邊緣處理技術(shù),利用科學(xué)化分析模型識(shí)別和預(yù)警污染事件,再通過5G技術(shù)及時(shí)回傳相關(guān)監(jiān)測視頻、數(shù)據(jù),以此實(shí)現(xiàn)對污染事件和污染情況的即時(shí)監(jiān)測與實(shí)時(shí)監(jiān)控。
5G技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等進(jìn)行深度融合,不但能夠有效實(shí)現(xiàn)即時(shí)的數(shù)據(jù)信息互通互享、快速傳輸各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)及信息、污染事件位置的圖片及影像,便于精準(zhǔn)溯源和治理,而且能夠共享生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù),為形成多類數(shù)據(jù)支撐的系統(tǒng)化聯(lián)防聯(lián)控體系做出貢獻(xiàn)[2]。例如,2018年,在上海舉辦的世界移動(dòng)大會(huì)上,中國移動(dòng)與芬蘭的赫爾辛基大學(xué)聯(lián)合相關(guān)企業(yè)一同演示了擁有創(chuàng)新科技支持的5G空氣質(zhì)量監(jiān)測實(shí)施方案。另外,基于5G技術(shù),綜合了遙感衛(wèi)星技術(shù)、無人設(shè)備技術(shù)以及各種生態(tài)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的“天地一體化”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系正在全面鋪開構(gòu)建。例如,雄安新區(qū)與中國聯(lián)通建立了合作關(guān)系,于2019年建設(shè)了雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系項(xiàng)目(一期),已初步形成包含“五個(gè)一”的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系,具體包括生態(tài)環(huán)境監(jiān)測“一張圖”“一套數(shù)”“一張網(wǎng)”“一體系”“一朵云”,具備全面支撐雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境科學(xué)決策的能力。
現(xiàn)階段,AI技術(shù)尚未充分應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,但在遙感領(lǐng)域,基于衛(wèi)星遙感影像的深度學(xué)習(xí)、圖像智能分類識(shí)別生態(tài)環(huán)境問題和景觀類型已得到初步、有效的應(yīng)用,此外還有少量基于深度學(xué)習(xí)的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)方面的研究。雖然已經(jīng)基本構(gòu)建了覆蓋多種生態(tài)環(huán)境要素的質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),包括大氣環(huán)境、地表水、近岸海域、城市噪聲、地質(zhì)土壤等,初步形成了多維一體的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),且系統(tǒng)已具備多項(xiàng)功能,如海陸統(tǒng)籌、上下協(xié)同、天地一體、數(shù)據(jù)及信息共享,但未能在各個(gè)要素、各項(xiàng)功能、相關(guān)部門之間建立全面、系統(tǒng)、有機(jī)的耦合聯(lián)動(dòng)機(jī)制,難以滿足生態(tài)環(huán)境監(jiān)測對于實(shí)時(shí)監(jiān)控和精準(zhǔn)預(yù)報(bào)的真實(shí)、全面、準(zhǔn)確、快速要求。將AI技術(shù)有效融合于現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,利用其與現(xiàn)有信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,能夠針對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、精準(zhǔn)分析、即時(shí)識(shí)別、快速預(yù)報(bào),切實(shí)提高對于污染源和生態(tài)環(huán)境各個(gè)要素的智能化感知能力,為科學(xué)化、針對化、合理化制定生態(tài)環(huán)境管理和治理措施提供先進(jìn)的技術(shù)支持。
如今在5G技術(shù)全面推廣普及的外部環(huán)境下,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測所使用的監(jiān)測設(shè)備和傳感設(shè)備可以利用5G通信技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化集成處理[3]。AI技術(shù)可以對所收集的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)開展深度研究和預(yù)測分析試驗(yàn),以此加快形成更具智能化、可行性的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測和預(yù)報(bào)模型,并利用5G技術(shù)對模型所需數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行輸入,對模型導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傳輸,再實(shí)時(shí)同步至多個(gè)終端,從而實(shí)現(xiàn)互通互享,便于進(jìn)一步提高污染源溯源的準(zhǔn)確性和針對性,同時(shí)提高了生態(tài)環(huán)境問題的處理效率和處理質(zhì)量。
在未來發(fā)展過程中,AI技術(shù)在大數(shù)據(jù)處理分析、智能化預(yù)測預(yù)報(bào)、即時(shí)化精準(zhǔn)處理等方面的深度應(yīng)用,將成為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)的重要突破方向。例如,在開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作時(shí),通過AI技術(shù)對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度研究和處理分析,可以針對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量問題進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確地溯源,這將大大提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測水平和解決污染源實(shí)時(shí)溯源的能力[4]。在處理應(yīng)急突發(fā)生態(tài)環(huán)境污染事件時(shí),可以通過預(yù)先設(shè)置的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)整合分析模型,借助AI技術(shù)在海量數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確識(shí)別各類生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測數(shù)據(jù),快速發(fā)現(xiàn)造成突發(fā)污染問題的線索,并對異常情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化預(yù)報(bào)預(yù)警,使突發(fā)污染事件在最短時(shí)間內(nèi)得到有效解決,從而為強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作人員的污染事件監(jiān)管能力提供技術(shù)支撐。
當(dāng)前,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)主要運(yùn)用傳統(tǒng)的傳感設(shè)備,以定時(shí)采集監(jiān)測數(shù)據(jù)并傳輸至監(jiān)測監(jiān)控中心服務(wù)系統(tǒng)的形式,借助無人機(jī)設(shè)備的靈活性和機(jī)動(dòng)性對監(jiān)測目標(biāo)及其周圍區(qū)域開展周期性的巡查巡檢,并利用無人機(jī)在大氣中對檢測區(qū)域的空氣進(jìn)行采樣以及利用無人船對監(jiān)測區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行采樣,同時(shí)自動(dòng)拍攝并保存或傳輸圖像,再由生態(tài)環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控中心對采樣物品、監(jiān)測數(shù)據(jù)和拍攝圖像進(jìn)行整合、處理、分析,進(jìn)而得到生態(tài)環(huán)境監(jiān)測結(jié)果[5]。
當(dāng)前借助高速發(fā)展的現(xiàn)代通信和人工智能技術(shù),已提出基于5G與AI技術(shù)建設(shè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的理念和研究方向,該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)由遙感衛(wèi)星、無線傳感器節(jié)點(diǎn)、無人機(jī)、無人船、NB-IoT/Lora、5G技術(shù)、AI技術(shù)共同構(gòu)成具有深度學(xué)習(xí)功能的多維一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。其中,遙感衛(wèi)星能夠廣泛采集被監(jiān)測監(jiān)控區(qū)域的電磁波譜信號(hào),使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測范圍更加廣闊,監(jiān)測內(nèi)容更加全面;無線傳感器節(jié)點(diǎn)將運(yùn)用邊緣技術(shù)的分布式設(shè)計(jì)計(jì)算,進(jìn)一步提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的智能化與感知能力,使對于污染事件的感知更加快速、精準(zhǔn);NB-IoT/Lora與5G技術(shù)等現(xiàn)代化通信技術(shù)可以用于構(gòu)建多種類型的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與各個(gè)監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備之間的傳入傳輸更具時(shí)效性和可靠性,為進(jìn)一步提高解決生態(tài)環(huán)境問題的效率和質(zhì)量提供穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境管理與治理多項(xiàng)工作的有效開展,并得到生態(tài)環(huán)境各類要素監(jiān)測數(shù)據(jù)的支持;利用AI技術(shù)能夠提高無人機(jī)、無人船等設(shè)備的穩(wěn)定巡航能力,從而為采集各類監(jiān)測樣本提供有利條件,并能夠不斷提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中對污染物監(jiān)測的精準(zhǔn)性;通過各項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)的有機(jī)融合,進(jìn)一步深化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的學(xué)習(xí)能力,利用學(xué)習(xí)模型和數(shù)據(jù)及信息分析模型等,針對生態(tài)環(huán)境突發(fā)污染事件進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)試驗(yàn),通過綜合分析生態(tài)環(huán)境監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)及信息,對預(yù)測污染物濃度的變化趨勢進(jìn)行試驗(yàn)和預(yù)測預(yù)報(bào),以此為生態(tài)環(huán)境管理與治理制定科學(xué)化、合理化且具有先進(jìn)性、可行性的決策提供有力的參考依據(jù)。
基于5G與AI技術(shù)建設(shè)的多維一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),需要針對以下關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究與應(yīng)用。
4.2.1 5G技術(shù)支持下的污染物實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)
5G通信技術(shù)支持下的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境包括NB-IoT低能耗網(wǎng)絡(luò)與5G高速網(wǎng)絡(luò)。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中運(yùn)用5G技術(shù),依托于5G高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)將實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)與影像快速傳輸至生態(tài)環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控中心的服務(wù)系統(tǒng),運(yùn)用視頻檢測技術(shù)準(zhǔn)確識(shí)別、預(yù)報(bào)、預(yù)警發(fā)生的污染事件、污染場景、污染位置等信息,并且能夠借助5G高速網(wǎng)絡(luò)將傳感設(shè)備采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)同步至相關(guān)監(jiān)測人員的終端設(shè)備,再通過5G技術(shù)支持的視頻會(huì)議商定污染源和解決措施。
4.2.2 基于AI技術(shù)的監(jiān)控視頻檢測識(shí)別技術(shù)
借助AI技術(shù)并結(jié)合遙感衛(wèi)星、無人機(jī)等監(jiān)測技術(shù),可以對回傳的監(jiān)測視頻和影像進(jìn)行分析,并精準(zhǔn)、快速地識(shí)別污染物,再利用AI技術(shù)的深度學(xué)習(xí)功能,對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,便于在最短時(shí)間內(nèi)追溯污染源。另外,還可以運(yùn)用AI技術(shù)優(yōu)化無人機(jī)、無人船等設(shè)備的巡查巡航路線規(guī)劃,使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作更具有針對性、計(jì)劃性和目的性。
4.2.3 基于AI技術(shù)的污染物濃度變化預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)利用AI技術(shù)的深度學(xué)習(xí)功能及相關(guān)模型,如CNN-LSTM網(wǎng)絡(luò)等,以及其他強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果的技術(shù)模型,可以對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測區(qū)域的各類歷史數(shù)據(jù)監(jiān)測進(jìn)行試驗(yàn)學(xué)習(xí)并進(jìn)行模擬預(yù)測預(yù)報(bào),如對污染物的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、處理、分析和學(xué)習(xí),可以實(shí)現(xiàn)從多個(gè)時(shí)間角度對未來污染物濃度變化的預(yù)測和預(yù)報(bào),同時(shí)可以綜合其他數(shù)據(jù),如生態(tài)環(huán)境監(jiān)測區(qū)域及周圍區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)等,為科學(xué)管理和控制污染物提供重要依據(jù)。
4.2.4 傳感設(shè)備節(jié)點(diǎn)邊緣分布式計(jì)算技術(shù)
傳感設(shè)備不僅要具備采集監(jiān)測數(shù)據(jù)和發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)的功能,還要具備邊緣分布式計(jì)算的功能,要參照歷史數(shù)據(jù)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)并對污染物濃度等級進(jìn)行識(shí)別,當(dāng)濃度數(shù)值超出提前預(yù)設(shè)的閾值時(shí),傳感設(shè)備應(yīng)具備自動(dòng)發(fā)送預(yù)警預(yù)報(bào)信息的能力。同時(shí),傳感設(shè)備應(yīng)與各級各類生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站、所或是污染源企業(yè)保持聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的去中心化分析和研判,并借助5G技術(shù)形成高速數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算能力,以此提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的計(jì)算效率。
綜上所述,5G與AI技術(shù)是當(dāng)前及未來一段時(shí)間內(nèi)極具應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),將其應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中,將大幅提升監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、分析、運(yùn)用及計(jì)算等多個(gè)環(huán)節(jié)的效率和質(zhì)量,這將為提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的時(shí)效性和精準(zhǔn)性提供可靠的數(shù)據(jù)及信息支持,同時(shí)可以為制定更具先進(jìn)性、可行性、科學(xué)性的生態(tài)環(huán)境管理與治理措施提供技術(shù)和數(shù)據(jù)方面的可靠支持,從而為我國合理解決多種生態(tài)環(huán)境污染問題、降低各類污染事件及突發(fā)污染事件的發(fā)生率打下堅(jiān)實(shí)良好的基礎(chǔ)。