智慧生态环境信息流分析及其建设

2014-07-07陈一芳王顺林

商业经济研究 2014年19期

陈一芳+王顺林

内容摘要：本文定义了智慧生态环境的内涵和特征，在此基础上，分析了智慧生态环境的三大环境构成，即自然环境、社会环境和虚拟空间环境。然后围绕着三大空间产生的生态信息，研究了智慧生态环境的信息流。结合研究内容，文章以浙江宁波为例提出智慧生态环境信息流建设对策：遵循自然生态规律并完善智慧生态环保产业建设；进行产业结构调整以构筑生态产业高地；推进智慧生态信息服务平台建设等。

关键词：智慧生态环境信息流建设对策

智慧生态环境的内涵和特征

（一）智慧生态环境的内涵

笔者认为智慧生态环境应该定义为，不包括污染和其他重大问题的，以人类与自然环境关系为主导的，利用新一代智慧信息技术，在一定时空范围内对生态系统各要素做出智能的响应，且适宜人类生存和发展的物质条件的综合体。

（二）智慧生态环境和特征

1.人与自然环境关系为主导。人类与自然环境的关系，从最初的选择、畏惧到后来的改造，反映一个基本的道理，那就是脱离了人的发展，片面强调环境保护，没有任何意义。

智慧生态环境反映了人对美好生活追求的一种向往，前提基础是在不断提高自己对物质生活水平的基础上，对自然环境善意回报人类的一种美好预期。如果人类改变了以往对待自然环境关系的态度，采用先进的技术对自然环境进行物质和能量的索取，同时减轻甚至削除对自然环境的破坏程度，人类在可持续发展道路上必然会越走越远。

2.环境因子全程感知。人类对自然环境的各构成因子远没有达到知熟能详的程度，更多的是一知半解的程度。自然环境本身是一个系统，处于自己的生态平衡过程中，如果人类过多的干预自然，必然会造成自然环境的系统失衡，进而招致自然对人类进行未知的报复，这不是我们追求的目标。

人类正确的做法是，对目前阶段影响到人类追求美好生活的环境因子进行全程感知，及时采用相关技术或者通过制度，实时处理造成自然环境因子失衡的原因，改善自然环境中处于失衡状态的环境因子的弹性自调节功能。具体而言，就是利用各种传感技术和设备，对重点污染源、污水处理厂、大型燃煤电厂、危险废物处置单位、机动车环检机构、环境风险源等各类企业单位实施全方位、全程自动监控，随时获取需要的数据和信息。对于尚未开展研究的环境因子，则实施隔离保护。即划定相应的、比较严格的标准，禁止人类采取各种行动进行名义上的保护，实际上的破坏。

3.实时和可靠的信息传递。污染一旦来临，没有人可以幸免。因此，实时和可靠的信息传递成为了人类摆脱大自然报复的预警机制。要做到这一步，必须依托于监控生态环境状况的泛在化的网络承载系统，该系统通过融合移动互联网、电信网、互联网、物联网形成物理连接，通过无线或有线网络节点，相互协作地实时监控和采集分布区域内的各种环境变化信息，通过相关计算后将控制和决策信息实时可靠的推送给需要的人。

4.智能预警处理。生态环境作为一个没有感觉意识状态的客观存在，以往，人们没有办法提前预知，只能寄希望于通过发展经济和环境保护并重的发展策略来提高人类的生活和生产水平。当生态环境通过新一代信息技术获得了智能时，人类就可以根据生态环境的反应及时作出调整和改善，可以提前预知生态环境的优劣，在经济发展与生态环境保护中作出正确的选择。

对已知生态环境因子造成破坏的来源繁多，如何对获取的海量数据进行快速、准确的分析和处理，并作出一定程度智能化的控制与处理，并将相关结果及时传递给需要后续数据处理的相关人员，成为智慧生态环境建设的一个难点所在。

这不仅仅涉及到借助云计算、数据挖掘、智能模糊识别、三维立体等各种智能计算技术层面的问题，更是涉及到组织制度管理方面的问题，而这也将影响到智慧生态环境建设的实效。

智慧生态环境的三大环境构成

（一）城市生态环境构成

生态环境要素是基于生态环境中的重要因素，是指与人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然（包括人工干预下形成的第二自然）力量（物质和能量）或作用的总和的要素。可以细分为自然环境要素和社会环境要素两大类，包括动物、植物、微生物、土地、矿物、海洋、河流、阳光、大气、水分等天然物质要素，以及地面、地下的各种建筑物和相关设施等人工物质要素。

杨上弘（2003）等认为城市是社会生产力发展到一定阶段后的产物，是人类文明的集中表现，同时也是以人为主体的环境系统，那么，城市生态环境可以根据人类活动的参与程度分为城市自然生态环境和城市人工生态环境。相关分类表如表1所示。

（二）智慧生态环境三大环境构成具体分析

基于生态环境概念发展起来的智慧生态环境，不仅需要继承生态环境的特性，同时也需要结合智慧生态环境的内涵，加入自己独特的要素，从而形成智慧生态环境的构成体系。

由图1可以看出，智慧生态环境由自然环境、社会环境、人类、智慧信息技术等四大类要素组成，参考表1的具体分类，每个大类要素又可以细分成众多小类要素。

对比表1所示，可以认为社会环境对于城市人工生态环境的概述更适合论文的研究，因此，后续研究以社会环境来替换对城市人工生态环境的描述。

结合上述论述，基于与人类互动的密切程度，可以将智慧生态环境的三大环境构成具体分成自然生态环境、社会生态环境和虚拟空间环境三大类，如图2所示。

智慧生态环境信息流分析

（一）传统生态信息反馈存在筛选

存在于自然环境和社会环境中的信息多种多样，急需解决的生态信息问题往往存在单向筛选现象，图3中的环境问题有自然环境中产生的，也有人类通过社会环境因素造成的环境问题。以往的生态信息往往涉及到技术水平，或者说其他方面的一些因素考量，真正能够到达信息空间的环境问题只有少数，人类介于自己的需要，又往往从虚拟空间获取少量的环境信息问题进行感知，从而不能对生态环境信息做到了如指掌，进而施加影响。endprint

（二）智慧生态信息依靠生态产业力量全面感知生态信息

从图4中可以看出，将自然环境和社会环境中的环境问题通过产业化运作起来之后，人类对生态信息的反馈和获取，可以将重心倾斜于智慧生态产业方面，通过直接运营于自然环境的生态产业全面反馈生态信息到信息空间，通过直接运营于社会环境的生态产业全面反馈生态信息到信息空间，人类可以将生态信息筛选的范围扩大，继而实现一定程度上的全面感知生态环境信息。

在这一过程中，比较关键的环节在于，智慧信息技术在多大程度上能够辅助生态产业的建设，进而借助生态产业的力量，完成生态信息的全面感知；其次，信息空间层面的显性载体，即信息服务平台如何架构的问题。

对策研究

（一）遵循自然生态规律并完善智慧生态环保产业建设

1.稳步推进新一代信息技术在自然环境中的应用。宁波市2012年环境状况公报中显示，宁波市水网的污染项目主要是总磷、石油类、氨氮、生化需氧量和溶解氧等。2012年宁波近岸海域海水均为劣四类水质，不能满足近岸海域水环境功能要求。主要超标指标为无机氮和无机磷，其中无机氮指标所有监测站位均超过四类海水标准。

这些环境信息在引起我们警醒的同时，也从一个侧面揭示了，发布信息的不实时，2013年才获得了2012年的环境状况信息。因此，必须大力推广新一代信息技术在自然环境中的应用，谋求生态环境信息的实时性。

不同的直接环境因子对信息技术的要求不同，不能等所有的信息技术满足了对直接环境因子的应用需求才推广，必须保持一种良好的建设规划理念，就是让新一代信息技术在推广应用的过程中，不断完善发展，进而促进科技发展的同时，谋求直接环境因子信息的实时获取。

在建设过程中，要围绕空气、水体、土壤等公众关注的直接环境因子，开展新一代智慧信息技术的推广应用，谋求通过物联网、遥感通信技术、虚拟三维等技术的实时监测和预警功能，将宁波建设成一个能够实时获取相关自然环境信息的信息网。

2.加强对具有先进生态环保技术的龙头企业的扶持力度。获取自然环境实时信息的目的，是为了人类及时介入自然环境中，通过先进生态环保技术的力量，修复脆弱的自然系统，让自然环境恢复自身的平衡功能。

对于宁波智慧生态环境建设而言，现阶段必须围绕公众关注的直接环境因子，谋求对具有该方面生态环保技术的企业加强扶持力度。通过政策、资本投入、税收减免等方式，尽快构建起一批能够解决宁波市空气质量状况、水体污染修复、土壤修复等公众关注的龙头企业，借助这些龙头企业市场化的运作，进而形成产业化运作，形成监测、检测、修复、环保、循环利用为一条龙的产业链。

当政府完成围绕直接环境因子监测的空地一体化基础设施建设的基础时，通过具有先进生态环保技术的龙头企业产业化运作，在促进生态环保建设新技术应用的同时，也会促进生态环保产业的壮大发展，形成良性的技术应用——产业化运作——技术创新——产业化壮大之路。

（二）进行产业结构调整以构筑生态产业高地

围绕着宁波市公众对空气改良、水体修复、土壤修复等直接环境因子状况改善的需求，形成一大批节能、环保、低消耗、循环式发展的高端产业，将会在促进宁波市经济可持续发展的基础上，有力地配合宁波市生态环境的建设。同时借助科技的力量，实时的监测和控制产业结构的直排、污染状况，将会从源头上减少污染风险。

1.稳步推进物联网技术在产业污染风险源中的监测和控制应用。对涉嫌高污染、高能耗、高排放的行业要及时进行整治，同时对污染风险源进行实时监控，借助物联网的力量，实现无人值守、“零容忍”式的执法。对于宁波市电镀、印染行业、化工、造纸、铸造等八大重污染行业，可以强制推进智慧监控技术，力争将污染风险降低到最低。

通过实施监控涉嫌高污染、高能耗、高排放的行业，将与直接环境因子密切相关的排放渠道进行实时监测，通过智慧云计算，处理大量实时数据，通过一定的排放标准对比，实时发出预警信息，掐断污染源，做到实时监控、实时处理，避免事后处理。

这样一来，通过监测自然环境和监测产业的物联网的互动，可以有效的解决污染源的隐蔽性，及时采取预警机制，避免产业的侥幸心理，促使产业自觉自发的采取新工艺、新技术等进行节能减排，从而降低对环保的压力，促进宁波智慧生态环境建设。

2.加快推进宁波生态工业的发展。能源消费从源头上决定了对自然环境的破坏程度，因此，必须大力改善生活和生产所需的能源消费结构，引入清洁能源，加快推进太阳能、风能、地热能等非化石能源的开发利用。政府需要通过一定的资金和政策等前期扶持，让这些产业通过技改、创新，将生产成本降低下来，形成自身造血功能，进而依靠产业化的发展，为宁波市提供更加廉价、更加清洁的能源。

政府要成为环保技术的中介人，强化环保技术的扩散能力。政府在执行推介人或者说中介功能时，不能要求技术开发和技术应用者必须达成某种技术交易，所要做的是，为技术供给者提供广阔的技术推介机遇和场所，让技术提供者的技术产品能够深入所需的各产业，也即传统上所说的“广而告之”效果。对技术需求者而言，政府则需要根据政府的战略，对技术需求者的技改进行政策和资金等层面的扶持或抑制。只有当技术开发和技术应用双方对政府产生了信赖，才会在产业技术应用执行层面对政府的战略进行良性的保障。

政府通过中介功能，为具有先进生态环保技术的龙头企业与宁波市支柱工业牵线搭桥，促使双方在节能、环保技术创新、工艺流程改良等方面形成合意，加快生态环保科技进步应用于推广，为宁波市支柱工业实施清洁生产和资源循环利用提供技术支撑和设备支持，加快宁波支柱工业向资源消耗少、污染小、效益高的生态化经营方向发展。

3.加快智慧物流、智慧信息产业基地相关的第三产业发展。宁波市正在以宁波港为龙头，着力构建具有国际竞争力的港口物流服务系统、环境负荷低的绿色物流服务系统。endprint

通过智慧物流（黄慧良，2013）建设，强化制造业技术效率提升和技术进步，可以在一定程度上，借助供应链的自调节功能，促进产业向着闭环式的生态链发展。通过供应链的力量，促使产业链上的各种其他类型的产业加快自身的技术效率提升和技术进步，从而谋求供应链成本更低。当产业链形成一种资源节约型的生产方式时，必然会减少对宁波市生态环境的破坏程度，从而实现经济发展的同时，也保护了环境的“双赢”。

要拓宽智慧信息产业基地的范畴和领域，根据产业发展过程中产生的环保问题，加强关键技术研究和开发力度，开展基础性研究和科技攻关。通过不断的技术研发和技术推广应用，促进宁波市产业结构调整的同时，也将加快宁波市产业向高端生态产业发展的速度，进而实现促进宁波市智慧城市建设的同时，也将推动宁波市智慧生态环境建设的步伐。

（三）推进智慧生态信息服务平台建设

智慧科技技术不仅仅是监控宁波市的自然环境，更主要的是对宁波市社会环境中的重点环境风险点进行嵌入式监控，两者在实施时的难度都非常大。因此必须求稳，实施一步必须及时将接口链接到公共信息服务平台，通过呼吁公众的关心，倒逼宁波市社会环境中的重要环境风险点接受嵌入式监控和感知。

建设智慧生态信息服务平台的目的是为了将采集到的生态环境数据，通过一定的智能处理传递机制，让人类获得生态环境相关的第一手资料。

1.推动公信力建设。考虑到宁波智慧生态环境建设的艰巨性和智慧技术应用的复杂性，应该将公信力（沈菲、张志安，2012）建设放在智慧生态信息服务平台之前，通过唤起居民的关注，推进后续宁波智慧型公共信息服务平台的建设。

2.提供全方位、实时共享的生态环境信息。围绕着空气、水体、土壤、噪音等直接环境因子架构的生态产业链，借助新一代智慧信息技术，对宁波市自然环境的直接环境因子和间接环境因子进行实时性的监控和后续处理，经过数据挖掘和云计算等获取大量实时的生态环境信息，这些信息不仅为生态产业的后续发展提供了产业结构调整、技术创新发展等方面的决策依据，更需要借助智慧生态信息服务平台为宁波市居民提供实时数据，方便人们对生态环境全面感知。

借助智慧生态信息服务平台，不仅可以将实时生态环境信息传递给公众，让人类及时关注生态环境的状况；同时也可以为生态产业提供未来技术创新的实时数据，方便生态产业后续技术研发与技术推广。也可以借助这个平台，推行政府在生态环保方面的制度创新措施。通过层层互动，使公众、生态环保产业、农业、工业、服务业等各利益方借助该平台获得彼此所需，从而为持续推进宁波智慧生态环境建设奠定良好的基础。

通过生态产业的不断产业化运作，围绕空气、水体、土壤、噪声等智慧生态环境信息的持续更新和实时传递，将会使人类更加便利和快捷地获取人们自身所处的环境状况。当全民动员起来的时候，生态环境保护将不再是一个口号，而是变成一个世人皆是监督者的行动领域。

参考文献：

1.杨士弘.城市生态环境学[M].科学出版社，2003

2.宁波市2012年环境状况公报，http：//gtog.ningbo.gov.cn/art/2013/6/5/art_10283_991496.html