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1、XX省生态环境领域“大脑”项目建设意见一、项目概述1、项目建设背景1.1建设生态“大脑”,推动数字化改革走向纵深去年以来,XX省委省政府提出数字化改革要加快探索各领域“大脑”建设的新路径,更加突出智能化智慧化,以算力换人力,以智能增效能。本项目建设生态环境领域“大脑”,通过提升拓展“大脑”核心能力,不断增强“大脑”的综合评判力、趋势预测力,加快“大脑”建设,强化实战实效,为XX生态环境领域数字化改革发展注入更强的前瞻性和科学性,推动XX省生态环境业务从数字治理向智慧治理、智能治理的整体跃迁。12加强智能化能级水平,提升环境治理水平建设生态环境领域“大脑”项目,形成以数据计算分析、知识集成应用、
2、逻辑推理判断为核心的智能化系统,提升生态领域业务的运行监测评估和预测、预警及战略目标管理的能级水平,推动实现质量变革、效率变革、动力变革。2、总体目标聚焦“1612”体系架构,依托一体化智能化公共数据平台,以服务重大应用建设为驱动,综合集成算力、数据、算法、模型、知识、智能模块等数字资源,形成生态环境领域“大脑”核心体系,夯实共性能力基础,实现生态环境应用支撑共建共用,支撑XX省生态环境领域相关应用智慧化协同和更新迭代,全力打造“技术领先,实用优先,多跨率先”的全国一流的生态环境领域“大脑”体系,使得XX省生态环境“赋能跃升”能力提升至一个新台阶,为“X里蓝天”“X里无废”“生态环境准入”等重
3、大应用的快速搭建提供能力支撑,提升XX省生态环境领域业务的运行监测评估和预测、预警、战略目标管理、实时响应等的能级水平,为深入践行“绿水青山就是金山银山”理念,坚决落实环境质量提升、打好污染防治攻坚战,推动美丽XX建设、生态文明先行示范创建等重大战略的实现提供重要保障。3、建设目标按照“加快探索、动态提升、不断优化”建设过程,从搭建架构、梳理生态环境核心业务和生态跑道需求出发,建设XX省生态环境领域“大脑”,不断丰富“大脑”建设架构、建设内容,持续进行XX省生态环境全量数据汇聚,在梳理出“大脑”所涉及的核心业务逻辑基础上,总结已经在用的模型、算法、知识等,并结合生态环境重大应用新建核心、通用的
4、算法、模型、知识,持续完善生态大脑的模型库、算法库、知识库等“三库”的建设,同时,基于融合汇聚的生态环境全量数据和“三库”中的模型、算法、知识,构建智能模块,将业务模型算法与数据智能耦合,将业务能力与应用智能耦合,全面支撑生态环境领域重大应用和生态跑道建设,推动“大脑”能力不断叠加,智能化水平不断提升。4、建设原则项目建设要充分利用XX省政府公共数据平台已有数据、组件、应用等数字资源,在符合XX省数字化改革的总体要求下进行项目建设。统一设计,方案引领。按照全省一盘棋理念,统一谋划项目方案,分阶段、分层次逐步推进,杜绝各自为政、功能重叠,防止低水平重复建设。统一规划,共同建设。鼓励有能力的地市在
5、统一规划的基础上,积极参与大脑建设,集全省之力共同推动大脑智慧化程度不断提升。按照“一地创新、全省共享”机制,省级统筹工具、场景试点清单,鼓励各地先行先试、创新应用,试点成果经评估、确认,纳入全省共享、推广复用,其他地区不再重复建设同类应用。5、项目边界充分依托XX省一体化智能化公共数据平台、XX省省域空间治理等平台,一体化智能化公共数据平台为生态环境大脑提供公共数据、通用算法、工具、算力等资源支撑,省域空间治理平台提供基于地理信息的服务,生态环境大脑通过一体化智能化公共数据平台、省域空间治理等平台获取公共数据、通用算法、云资源算力以及地理信息服务,在此基础上结合生态环境治气、治废、治水等业务
6、构建知识库、规则、算法和模型,形成智慧化能力支撑各类场景应用,并根据使用反馈数据持续迭代和优化规则、算法和模型。6、部署要求系统要求主体部署在XX省信创云,依托省政府统筹建设的数字化基础设施,包括基础网络、网络服务、存储服务、数据库服务等。系统要兼容国产主流操作系统和浏览器,并满足云端国产化软硬件的支持和适配。二、建设内容生态环境领域“大脑”是基于一体化智能化公共数据平台,围绕数字政府生态保护特定业务,综合集成算力、数据、算法、模型、智能模块等数字资源,形成以数据计算分析、知识集成运用、逻辑推理判断为核心的智能化系统,具有控制运行和决策分析等能力,支撑生态领域多跨场景应用,提升生态领域业务的运
7、行监测评估和预测、预警及战略目标管理的能级水平。生态环境领域“大脑”的具体建设内容如下:1、 “一仓”全量归集1.1 物联数据汇聚依托于现有XX省数据资源中心平台能力基础上,实现对新数据的汇聚、并进行数据分层清洗、治理、资源编目及接口服务发布等工作,实现对数据资源的统一管理。1.1.1 设备状态数据汇聚对接已建的XX省地表水水质预测预警系统和XX省大气环境监测预报预警平台,实现设备状态数据等的汇聚。1.1. 2土壤点位数据汇聚对接土壤系统,汇聚土壤环境物联感知等数据。1.2. 3移动源数据汇聚对接机动车系统,汇聚移动源等数据。1.1.4工况数据汇聚对接工况监控系统,汇聚工况等数据。1.3. 点
8、应用数据汇聚对接XX省碧水亚运保障系统,获取核心水域水体监测点与场馆、饮用水源地的关联信息以及相关巡查管控等信息。对接X里碧水系统,获取镇街污水零直排信息、水生态修复项目相关信息。对接X里净土系统,获取土壤地块相关数据。对接X里蓝海系统,获取关于亚运、入海排污口相关数据。对接X里无废系统,获取固废危废相关数据。对接上虞区泄漏检测与修复(1DAR)管理系统,获取1DAR检测相关数据。对接XX省空气质量遥感监测系统,获取空气质量相关简报信息。对接资源配置在线系统,获取建设项目相关数据对接电子围栏系统,获取设备相关数据。对接环境服务机构系统,获取机构相关信息。2、生态环境大脑“全景指挥”2.1 生态
9、环境大脑综合分析构建大脑综合分析屏,汇总展示大脑感知、数据、用户、组件以及组件中心等整体能力。2.1.1 “大脑”能力专题统计汇总数据从归集、清洗、共享到调度的过程情况以及大脑的算力情况;分析梳理生态大脑模型、算法和知识等的集成和调用情况;能够汇总统计用户访问情况。2. 12“大脑”能力构建过程结合大脑数据治理全流程,采用数据流图分层方式,体现数据关联关系,展示生态环境领域大脑数据流向。2.1. 3成果输出提供智能模块及其所属的智控单元入口,支持下钻到对应模块。提供统计X里蓝天等业务应用以及态势感知等通用功能调用生态大脑产品情况。2. 2物联感知决策分析构建物联感知决策分析子屏,统计分析大脑物
10、联感知能力。3. 2.1物联感知专题分析以列表形式统计分析大气、水、土壤、噪声、自然生态、辐射、监督管理、污染源监测监控等点位情况。4. 2.2物联感知综合分析能够结合地理信息系统,以图形形式,按照感知对象、感知数据和感知方式三个维度,分层展示物联感知的能力。5. 3环境在线专题分析提供环境在线专题分析,功能包括:1、监管数据分析,统计并以列表形式展示污染源监控、高空瞭望、其他视频监测点数量;2、设备状态数据分析,实现对设备状态数据的管理,提供图形化的界面,展示设备管理相关的重要指标;3、设备运维管理,视频类设备的健康度巡检,包括编码设备、监控点的在线情况,并提供相应的统计报表;4、监管视频查
11、看,与地理信息系统进行结合,支持监控设备上图显示;5、提供级联服务,提供视频业务相关级联联网服务,支持提供符合视频相关标准(如GB/T28181-2016等协议)的视频资源联网、码流传输与控制能力,支持媒体流转码等功能。24多维集成决策分析构建多维集成决策分析子屏,统计分析大脑多维集成能力。统计生态大脑组件总量及不同类型组件存量、增量、贡献量情况;能够按照不同业务类型对模型、算法、知识等不同类型的生态大脑组件进行动态展示;能够统计展示不同来源组件的数量;能够统计展示“大脑”组件累计调用、不同部门调用情况;能够展示“大脑”的组件近一年来各月被调用情况以及被调用排名前5的生态大脑组件。3、“三库”
12、多维集成3.1 模型库3.1.1 精准治气模型3.1. 11大气智能自启动计算模型基于监控数据与内置自适应算法,构建大气智能自启动计算模型,用于自动统计分析大气污染数据,计算出所需评价分析数据。整合日滑动均值筛选算法、网格加权算法、高值点筛选算法、地市热点网格变化趋势算法、地市高值站点变化趋势算法等相关算法和业务规则,封装成一个模型程序,可提供站点、区县和城市的数据。3.1.1. 2城市空气质量排名模型根据地市区县本年度、月度或日环境空气质量监测因子数值,依据层次分析法,建立排名模型。排名模型输入端可对排名考核目标进行设置,及针对设区市、区县的空气质量优良率、常规六参浓度考核目标值进行设定,并
13、逐日提供各城市、区县的常规六参浓度排名、优良天数比例排名、综合质量指数排名等。3.1.2. 3全省精准治气综合评价模型构建全省精准治气综合评价模型,能够计算出全省精准治气综合评价得分,以这一数字作为全省精准治气画像参考值,实现精准管控提供参考。3.1.3. 4大气污染高值溯源模型根据空气质量监测出现数据浓度超标或数据突高等情况,通过空气质量站点位置,污染源数据,事件数据,通过G1S地理信息技术,建立污染高值溯源模型,计算空气质量数据在一段时间范围内的主要污染来源区域。3.1.4. 15热点网格筛查模型基于日滑动均值算法、高值点筛选算法、地市热点网格变化趋势算法、地市高值站点变化趋势算法、集合卡
14、尔曼(EnKF)滤波算法,构建热点网格筛查模型。建立反演模型,定期人为干扰进行排放清单反演,利用反演对XX内的排放源进行更新,对环境空气质量监测数据与污染源排放反演特征进行智能分析,按照3KMX3KM的网格分辨率,确定环境空气质量高值与污染源排放管控重点区域。3.1.2精准治废模型3.1.2.1精准治废模型实现危险废物特征库模型、危险废物交易智能研判模型、涉疫废物管理指数模型、危险废物跨省转移智能审批模型等在组件中心的上架共享。3.1.2.2危废转移追踪模型通过危废的转运信息进行对比研判分析,构建以超出范围、超出时常两位维度,生成预警信息。3.1.2.3危险废物利用处置单位分档评价模型对危险废
15、物利用处置企业建设运行水平和环境行为分类量化评价、自动打分、实时画像,督促和指导企业强优势、补弱项,推动行业提档升级。3.1.3精准治水模型3.1.3.1精准治水模型实现水质监测数据异常预警模型、水污染溯源模型等在组件中心的上架共享。3.1.3.2精准治水综合评价模型通过水环境质量、污染源、工程及调查数据、气象数据,基于战略目标达成与预测情况、水环境相关问题发现及处理情况、重点污染源预警情况等多个维度建立评价规则及模型,实现综合评价打分,形成全省精准治水画像参考值。3.14环评准入模型实现基于A1算法的环境准入研判模型和基于空间分析的环境准入研判模型在组件中心的上架共享。3.1. 5环保监管模型3.2. 5.1企业画像模型建设企业画像模型,输入企业信息,输出企业标签信息,通过标签,形成企业的画像输出。3.3. 5.2企业环境问题识别模型建设企业红黄码问题输出模型,输入企业信息,输出企业红黄码信息及对应的赋码情况,形成企业的问题输出。3.4. 5.3企业监控感知预警模型建设企业监控超标输出,输入企业信息,输出企业超标信息及对应预警情况,形成企业的监控感知输出。3.16环境问题发现模型按照全省生态环境问题准入标准,结合聚类分析11R算法、问题标签识别算法,构建环境问题准入自动研判模型,对全省生态环境问题分级分类,自动过滤和筛选出有效的、可能符合准入