“智慧环保”的六大支撑技术 - 安防知识网

近日，一部关于环境问题的《穹顶之下》纪录片，在两天一夜的时间里，点播量达突破2亿。内容告诉我们，环境保护不是某一个人或某一企业的事，这件事情必须大家共同完成！

　　自从2008年IBM提出“智慧环保”之后，国内关于“智慧环保”的议论也逐渐增加，并把“智慧环保”纳入“智慧城市”的细分行业中。随着云计算、物联网等技术的飞速发展，越来越多的技术与设备应用于环境监控，那么，在实际中，环境监控需要哪些关键技术做支撑呢?

　　物联网

　　环保物联网技术是指通过各种传感设备(传感器、射频设备技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描等)采集声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息并与互联网、无线专网进行交互传输信息的一个巨大网络，能够实现物与物、物与人的网络连接、识别、管理和控制。具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。它实现了物体信息智能化识别、定位、跟踪、监控与管理，在智慧环保中，是数据实时获取、更新与管理的重要手段。物联网技术主要包括传感与RFID融合技术、物联网节点及网关技术、物联网通信与频管技术、物联网接入与组网技术、物联网软件与算法、物联网交互与控制、物联网计算与服务等。

　　在各类建筑或环境中加入感应器，不仅可以时刻得到各项数据，还能实时监控环境是否符合标准要求。

　　云计算

　　云计算技术是网格计算(Grid Computing )、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。“云计算” 是以服务为特征的一种网络计算，它以新的业务模式提供高性能、低成本的持续计算和存储服务，支撑各类信息化应用。

　　智能GIS

　　采用多维GIS融合技术，将“时间维(Time)、空间维(Space)和仿真(VR)技术”相结合的三维GIS平台，真正实现“物联网前端感知、应用时态分析、管理虚拟仿真、多维GIS空间分析”一体化的GIS可视化应用创新模式，将三维GIS的发展带入了多维GIS时代。

　　“天空地”一体化遥感监测

　　遥感技术是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术，包括主动和被动微波遥感技术、合成的光圈原理联合干涉测量技术、激光雷达技术、传感器技术等。利用包括地面遥感车、气球、飞艇、火箭、人造卫星、航天飞机和太空观测站等多个观测地球的平台相互配合使用，搭载各种用途的传感器，实现对全球陆地、大气、海洋等进行立体、实时观测和动态监测，是未来获取地球表面和深部时空信息的重要手段，也是智慧环保获取基础数据的重要来源。天空地一体化遥感监测技术是智慧环保实现的重要基础支撑技术之一。

　　海量数据挖掘

　　数据挖掘是发现数据中有用模式的过程，通过大量观测数据的处理来确定数据的趋势和模式，与传统数据分析相比，其本质区别在于在无明确假设的前提下挖掘信息、发现知识，因此具有未知、有效和实用三个特征。海量数据的搜集、强大的多处理器计算机、数据挖掘算法作为支持数据挖掘的基础技术已逐渐发展成熟。目前常用的数据挖掘方法包括神经网络法、遗传算法、决策树方法、粗集方法、覆盖正例排斥反例方法和模糊集方法等。

　　环境模型模拟技术

　　地理信息系统与环境模型进行集成应用为环境决策提供技术支持已经成为环境保护决策的重要发展趋势。环境模型模拟技术的最终目的是要还原一个实际系统的行为特征，模拟其物理原型的数学模型。如EFDC水质模型，通过构建多参数有限差分构建三维地表水动力模型，实现河流、湖泊、水库、湿地系统、河口和海洋等水体的水动力学和水质模拟，从而达到最佳模拟效果，为环境评价和政策制定提供有效决策依据。

　　“智慧环保”是“数字环保”延伸，随“智慧环保”概念的提出和发展，其内涵与数字环保相比有着深刻变革。“智慧环保”是当代信息技术发展的必然，也为新时期环境保护科学发展提供了崭新之路。提高环境与发展的综合决策能力，实现了“数字环保”向“智慧环保”重大跨越，对构建资源节约型/环境友好型社会，实现环境保护战略目标具有重要意义。有关“智慧环保”的概念与内涵仍在不断丰富，其建设模式也在不断探索中。