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1、,大数据驱动下的智慧环保,-从感知环境到科学决策,1,国内外环保大数据应用情况,中国环保大数据新兴起步 百度上线“全国污染监测地图”，可以在线查看自己所在区域的污染源情况。 内蒙古环保厅与联通合作，共同打造内蒙古重污染天气预报预警体系。 重庆环保产业投资建设集团以政府、企业和公众为服务对象，探索政府向社会购买环境服务的商业模式。,美国政府的环保大数据应用初见成效 2009年启用DATA.GOV门户网站，提供所有行政部门大数据，可供再次开发利用。 美国环保局（EPA）建设大数据系统，包含了80多万台受环保局监管的大气固定污染源、污水排放源及有害废物产生与处理设施的情况，实现了在全国范围内对污染物
2、的管理。 惠普利用其Vertica分析平台（Vertica Analytics Platform），对四大洲16个点位高达30TB 的生物多样性和气候数据进行了收集、管理和分析，帮助科学家准确掌握全球热带森林的生物多样性丧失情况。,DATA.GOV政府门户网站,重污染天气预报预警,2,我国环保行业政策背景,2015年7月，习近平总书记明确指出，要推进全国生态环境监测数据联网共享，开展生态环境大数据分析；李克强总理强调，要在环保等重点领域引入大数据监管，主动查究违法违规行为 2016年1月，发改委印发“互联网+”绿色生态三年行动实施方案，推动互联网与生态文明建设深度融合，完善污染物监测及信息发布
3、系统，形成覆盖主要生态要素的资源环境承载能力动态监测网络，实现生态环境数据的互联互通和开放共享 2016年3月，环保部印发了生态环境大数据建设总体方案,方案指出要充分运用大数据、云计算等现代信息技术手段,全面提高生态环境保护综合决策、监管治理和公共服务水平，加快转变环境管理方式和工作方式,环保行业政策密集出台,数据来源不全,采集设备部署不全 各地方建设程度差异,数据整合不足,系统建设零散 各系统之间未打通,政府管理决策困难,数据管理问题造成政府在监管、执法和决策时没有依据,社会和公众的渴望,公众希望政府公开环保数据 各行各业对数据开放的需求,3,当前我国环保行业面临的挑战,环保必须靠数据来说话
4、,1,环保信息化建设现状,各地已建成多套环保信息系统，但是对大气、水文、化工污染的监控不完善。,省、市、县环境职能管理机构和监察大队人数众多，但移动执法手段缺失。,省级环保厅下设水处、大气处、监测与信息处、环境监察处、执法稽查总队、固废中心、环境监测中心、信息中心等单位。,烟囱式信息化建设，资源浪费、信息孤岛，不利于环保统一管理。,组织机构,基本概况,建设现状,公务人员,数据共享缺失,管理流程待完善,各市、县缺少协同,管理界面模糊,投资效率低,平台分散建设,2,环保信息化的问题及难点,第二章,技术方案,总体方案,网络方案,环保云平台,大数据管理平台,大数据应用,1,环保大数据-建设原则和建设目
5、标,开放共享、强化应用,- 业务创新 管理创新 模式创新,健全规范、保障安全,数据准确性 数据一致性 数据真实性,分步实施、重点突破,环境影响评价 环境监测 环境应急 环境信息,用数据管理,用数据决策,用数据服务,-参考国家环保部环办厅201623号文,建设目标,2,总体建设方案,联通公司与环保厅深度合作，将分别从4个方面 提升政府环保服务能力！,3,总体架构,第二章,技术方案,总体方案,网络方案,环保云平台,大数据管理平台,大数据应用,1,构建环保专网，实现省市互联,方案描述,通过专线构建环保专网，连接云-省-市-县 建设“两地三中心”，双活云平台+原省环保厅平台，既保护已有投资，也确保平台
6、稳定运行。 采用混合云建设模式，前端数据采集以公有云方式接入，后端数据分析、应用以私有云方式提供安全服务。,M-HLR,M-SMSC,M-GGSN,MSC/VLR,GERAN,UTRAN,MGW,SGSNSGW,业务能力,网络层,终端感知,专用核心网元,物联网管理平台,E-UTRAN,环保应用,化工监测,水文监测,大气监测,公众服务,环保执法,应急指挥,2,覆盖全省的环保物联网,尝试引入基于NB-IoT的环保物联网,广覆盖,低成本,大连接,低功耗,自动化,智能化,可视化,专用网元+国际领先的物联网管理平台,引入世界最新物联网技术-窄带物联网NB-IoT,第二章,技术方案,总体方案,网络方案,环
7、保云平台,大数据管理平台,大数据应用,1,环保云平台整体架构,通用应用,中间件、 核心应用,数据库,视频监控 监测采集,虚拟计算资源池,历史数据,数据库服务,实时数据服务,视频监控服务,服务层,资源配置,云管理,计算资源虚实结合 应用服务器采用虚拟机方式，资源复用，可快速扩展；数据库服务器采用物理机方式，确保处理效率，提升系统安全性。 存储资源高低搭配 视频监控类流数据、监控采集实时数据等采用高性能FC-SAN存储，确保数据的及时处理；通用数据及海量的历史数据采用低价的IP-SAN存储，节约成本。 SDN统一调度 网络层配置采用先进的SDN管理调度，配合图形化云管理平台资源分配和调度，可实现网
8、络自动化配置，资源快速部署。,物理计算资源池,存储资源池,通用计算资源池,CPU : 400核 内存：3000G,高性能计算资源池,CPU : 200核 内存：1500G,数据库业务区,CPU : 100核 内存：1200G,高性能存储资源池,存储：100T,通用存储资源池,存储：200T,大数据管理平台,大数据应用平台,基础资源层,服务应用层,应用层,资源监控,资源计量,基础运维,平台网管,云运维,2,环保云平台实施考虑,云灾备,云迁移,云安全,新建环保云平台,利旧原有资源, 组建异构云,对于X86业务平台， 采用P2V方式迁移。 对于小机系统，建议重新部署方式,P3-P4级灾备（应用级、异
9、地级）：如执法系统、在线监控等关键服务； P1-P2级灾备（数据级冷同步、实时同步）：数据分析、历史数据存储；,接入安全：物联网监控设备、执法终端设备采用专用APN接入网络。环保单位采用专线方式接入网络； 应用安全：联通云平台提供应用安全防护。 平台安全：符合国家信息安全等级保护三级，分权分域，确保平台安全。 数据安全：加密存储，专网通信，备份机制；,第二章,技术方案,总体方案,网络方案,环保云平台,大数据管理平台,大数据应用,1,环保大数据管理平台体系架构,数据采集 处理层,数据采集,详单加工,环境日志解析,非结构化环境日志处理,污染源结构数据,环保质量结构数据,标准 基础 数据,标签库,特
10、征库,指标库,数据模型,水利污染监控模型,大气污染监控模型,污染物溯源分析模型,数据服务层,实时分析服务,位置服务,数据建模服务,城区环境动态热图,环境监控平台,环境监管,市民环境意见反馈,城市环境质量报告,公共服务,环境人口匹配分析,宏观决策,执法罚款,污染评估,环境执法,数据应用层,环境污染影响分析,外部系统,数据资源交换及共享,气象部门数据,住建部门数据,交通部门数据,社会网站数据,数据整合分析层,环保 数据 处理,水污染源信息库,气污染源信息库,化工污染信息库,污染排放日志库,环保执法记录,环保周期分析,离线分析服务,国家环保局环境信息系统,其他省市环保局环境信息系统,爬虫抓取数据,2
11、,环保大数据管理平台-环境信息资源中心,作为数据服务统一接口，与国家环保局、其他省市环保部门、省内相关部门以及社会数据进行对接。 以可视化方式，通过监控大屏、手机APP、Html5页面等方式，向管理部门、使用部门提供有效数据服务。 统一数据标准体系，完善数据集成及更新处理流程，实现数据有效交换及共享。,大数据建模： 大数据的核心，揭示数据中蕴含的“奥秘” 。 环保数据涉及水、大气、气候、历史数据等因素，属于高复杂性数据分析。只有通过建模分析，才能有效进行污染物溯源、环境质量评价、环境形势研判等大尺度分析工作。,联通成功经验,重污染天气预报,人流热力图,水质分析图,PM2.5污染物来源追溯,化工
12、污染源监控点图,环保建模服务,3,环保大数据管理平台-大数据建模,第二章,技术方案,总体方案,网络方案,环保云平台,大数据管理平台,大数据应用,1,环境综合在线监测管理系统（水、大气、化工）,排污企业,水文监测,大气监测,化工污染监测,监测源数据,实时处理分析,污染源污染分析模型,环境质量模型,污染物迁移扩散模型,环境质量数字化、可视化,实时监测,统计分析,2,环境应急指挥系统,单兵装备,配置：主机，线控及航空头连接线、3G天线、摄像头及头带、耳机麦克风（一体式） 、USB连接线、电池、充电器,应急指挥通讯体系 应急指挥中心 3G/4G应急通讯网及设施 应急单兵装备,环保厅指挥中心,3/4G传
13、输网络,城市应急成员单位,单兵图传,构建环境应急指挥通讯体系，依靠环境信息资源中心实时数据支撑，提升生态环境事件应急响应和处置能力。,指挥中心大屏幕,环境信息 资源中心,3,环境执法管理系统,执法人员可以通过手持移动执法终端，进行外出检查执法操作，获取所有执法相关的数据信息并出具处罚决定,管理人员可以通过系统管理平台针对污染企业、环境法规以及执法任务等进行管理,信息查询,现场执法,任务管理,路线导航,移动执法应用,监察执法平台,污染采证,法律法规查询,“一厂一档”管理,“一事一档”管理,区域网格化管理,监测数据共享,建立监测数据共享系统，将监测数据经过业务化处理后，变为执法依据,执法单兵装备,
14、4G专用Pad,+,蓝牙打印机,4G执法通用装备,+,4,宏观决策平台,环境预警,风险评估,通过手机和平板电脑等移动设备，实时查看环境预警信息，接受主动报警推送。,通过大数据建模、大数据分析，向决策管理层输出环境风险评估报告，根据需要形成定量化、可视化、针对性的评估结果。,环境形势研判,全景式生态环境形势研判模式 生态环境质量、污染源、污染物、环境承载力等数据的关联分析 经济社会、基础地理、气象水文和互联网、运营商等数据资源融合后的综合研判,5,环保信息公众服务平台,01,公众参与环境保护的信息交互平台,02,实时发布环境质量信息,02,促进政府信息公开，面向第三方提供服务,1,商务模式,大数据点亮环保智慧决策之路,
