据生态环境部最新统计数据显示,我国重点生态功能区监测网络覆盖率已突破83%,但跨部门数据协同率仍不足45%,环境治理决策的时效性合格率仅维持在68%左右。面对复杂生态系统管理中普遍存在的"数据孤岛"和"决策延时"难题,知名生态环境工程专家鄢有华带领科研团队展开了技术攻关,创新研发的“融合GIS和IoT的生态环境分区管控平台V1.0”,自2023年10月发布以来,以其前瞻性的技术架构和跨学科的融合创新,为生态治理提供了可复制的“中国方案”。
生态环境治理对于维护生态平衡与生物多样性至关重要。它有助于保护和恢复自然环境,确保各种生物在适宜的环境中生存和繁衍,从而维护生态系统的稳定和健康。对于人类社会来说,生态环境治理是提升人类生活质量的关键,关系到人类的生存质量和未来,不仅能够保护我们赖以生存的自然资源,还能促进社会的整体福祉和健康发展。同时,一个清洁、美丽的环境能够提升人们的幸福感和满意度,增强社会的凝聚力和向心力。作为生态环境领域的知名专家,鄢有华一直致力于生态环境保护和工程技术创新。他的先进理念源于他对于生态环境管理的深刻理解和前瞻性思考。他认为,想要实现对生态环境的实时监控、智能分析和精准管理,必须借助现代信息技术,并提出了“空间约束-过程管控-动态预警”三位一体理论。基于这样的科研理念,鄢有华尝试着将地理信息系统(GIS)的时空分析能力与物联网(IoT)的动态感知技术深度融合,并研发出“融合GIS和IoT的生态环境分区管控平台V1.0”,构建起覆盖大气、水体、土壤及生物群落的四维监测网络。
“融合GIS和IoT的生态环境分区管控平台V1.0”的核心优势在于其高度的集成性和智能化,突破性地解决了多源异构数据融合难题。该平台不仅能够实现对生态环境的分区管理,还能够通过GIS和IoT技术的融合,实现对环境数据的实时收集、处理和分析。通过GIS技术,平台能够对地理空间数据进行精确处理,实现对不同生态区域的精准定位和管理。系统可同步处理气象卫星、地面传感设备及无人机采集的27类环境参数,实现分钟级数据更新与平方公里级网格化监测。而IoT技术的应用,则使得平台能够接入各种环境监测设备,实时收集空气质量、水质、土壤状况等关键数据。这些数据经过智能分析后,可以为决策者提供科学依据,从而制定出更加有效的生态环境保护措施。
相较于以往的环境监测系统,该平台在三个维度实现了跨越式创新:首先,基于深度学习的生态承载力动态评估模型,可实时测算区域开发强度阈值;其次,引入区块链技术的环境数据存证系统,确保监测数据全流程可追溯、不可篡改;第三,构建了跨部门协同治理数字中台,打破环保、水利、林业等部门的数据壁垒,实现治理决策的“一图统管”。在某大型淡水湖泊治理工程中,平台展现出了多维度协同增效能力。通过整合气象预报、水质传感与浮游生物监测数据,系统提前72小时预警蓝藻暴发风险,指挥中心据此启动了分级响应预案,使治理区域生态安全周期同比延长21天。这种“预测-预警-预案”的闭环管理机制,推动了生态治理模式完成了从被动应对向主动防控的转变。
鄢有华的这一创新成果不仅在技术层面实现了突破,更在行业能力与贡献方面展现了显著的价值。该平台的推出极大提升了生态环境管理的效率和准确性,为政府部门和环保机构提供了强有力的工具。而平台的智能化优势,还有助于实现资源的优化配置,减少因管理不善导致的资源浪费。“通过分布式数据清洗算法,系统相当于为地球生态系统构建了一个动态数字孪生体,既能宏观把握生态格局的演变规律,又可精准定位微观环境病灶。”鄢有华用技术语言阐释了这一技术创新的核心价值。
从研发室走向产业应用,鄢有华的创新实践正在重塑生态环境治理的新蓝图。随着“融合GIS和IoT的生态环境分区管控平台V1.0”被广泛应用,鄢有华这位科学家向外界透露了更具雄心的计划:“我们将引入粒子群优化算法等更多的数字化手段,融合全新的信息技术构建更加先进的决策系统,让每个生态治理决策都建立在数字世界的精准推演之上,为生态环境的改善与优化提供更多的优秀解决方案。”这场由技术创新驱动的生态革命,正在为人类与自然的和谐共生书写新的可能。(范佳雨)