碳中和|上海电气打造崇明生态岛「智慧大脑」

随着中国生态环境治理“最强大脑”的形成，生态环境治理凭借越来越多的技术手段，正日益走向精细化、数据化、智能化。物联网、大数据、云计算、人工智能、无人机……“互联网+”技术正成为生态环境监管和污染防治不可或缺的手段。

近年来，不少地方生态环境部门应用新的数字技术，探索环境治理模式，创新环境监管手段，拓展污染防治方式。这其中，于2019年启动实施的崇明区横沙乡“生态智联大脑”建设显得尤为引人注目。

崇明岛正努力推进各项生态建设，一方面坚持优化生态功能的空间布局，另一方面提高绿色发展能级，对水体、植被、土壤、大气等生态环境要素品质也不断提升。

位于长江入海口的横沙岛，虽然是崇明三岛中的蕞尔之岛，但岛上纵横阡陌的小河道曾几何时，都是当地百姓洗衣洗菜的地方，后一度因为生活污水而引发黑臭问题。

如今，再来到岛上，人们却能惊喜地看到，小河道里的水都非常清澈，河道中点缀着水生植物，不时能见到鱼儿游弋，白鹭来到河边觅食栖息——让这幅生态美景重回视野的，正是让每个横沙岛人都引以为傲的“生态智联大脑”。

说到这个“生态智联大脑”，其实是由崇明电信和上海电气数智生态科技有限公司为横沙乡政府度身定制，在全国尚属首创的“横沙智联生态实践区”。在崇明区委区政府的领导、以及市经信委等部门的指导下，实践区于2018年启动建设，自2019年正式投用。

两年多来，这个小岛的河道中、农田间、林地里，已经增加了足以千计的生态感知触点；“大脑”通过这些触点，像“神经元”那般时刻记录着相应点位的生态指标，24小时感知着小岛上水、气、林、土的“一举一动”。

可以说，正是有了“生态智联大脑”，横沙岛上的一花一草、一水一木如今都能与人“吐露心扉”。简单来说，“大脑”通过数字孪生建模、AI智能算法、机理预测模型、卫星遥感等技术，打造数字孪生流域，实现物理流域与数字流域全要素实时信息交互和深度融合，数字流域对物理流域进行同步仿真模拟运行，更好地实现生态环境管理相关信息的高效精准传递，高效助力污染源监控、环境质量监测、生态多样性保护，绿色低碳转型等生态环境业务。

如果觉得这些描述还有些抽象的话，那我们不妨换个解释：

每个触点上都装有数量不等的传感器，每个传感器分别记录某一类生态数据指标，而这些传感器齐心协力，每天都会对小岛进行不间断的“望闻问切”。比如说，水中的触点一般位于河底，太阳能电池板露在水面上，监测水温、流速、溶解氧、氨氮含量等水质指标；土壤中的触点就埋设在农田各处，监测土壤的温度、湿度、氮磷钾含量和重金属含量等指标。

通过“神经元”搜集到的各类生态数据，最终都会汇总于“生态智联大脑”。如今，“神经元”每隔10分钟就会将数据打包传输到至云端数据中心，每天会收集超过21万条各类数据。可别小看了这些只有几kB大小的数据包，“大脑”会通过这些数据进行实时建模分析，随时感知横沙全岛的生态数据变化，并根据数据模型进行一定智能预测。

一旦某区域多个“神经元”的数据指标在某时间段内有异常波动，“生态智联大脑”即可基于各类专业机理模型，AI智能算法、知识图谱体系，实现对预警信息的追踪溯源、影响分析并提供最终处置建议，提醒相关部门进行相应处理，数据指标恢复正常后预警即解除。

此外，本着为崇明建设世界级生态岛、为崇明添赋数字化亮点的原则，“生态智联大脑”还打造了一个可计量、可对标、可参与、可评估的绿色资产负债体系，通过将产权主体明确、具有价值、可定量核算的自然资源，通过一系列算法，进行确权勘界、价值核算。在汲取全球生态要素评价及环境质量考核体系的基础上，结合我国绿色审计理念，首次面向全岛公开政府“绿色”审计报告，公开主责领导工作绩效与下一阶段治理要务与目标，以“绿色审计”呵护横沙绿水蓝天。

未来，横沙生态感知触点数量将逐步增加至5万个，每年记录不少于200TB的生态数据，对水、土、林、气生态数据的感知“颗粒度”也将更细，系统自动记录、自动预测的精准度更高，全岛生态流程决策智能化程度进一步提升，成为生态保护和发展的重要手段。

如今，根据国家对政府单位网格化管理的相关要求，“生态智联大脑”已接入“一网统管”城市运营中心，打通报警事件与网格化管理流程，形成治理闭环。通过大数据的精准识别污染源，建立了与连接、数据、算法高度适配的岛区智脑，“生态智联智脑”的运用更好的赋能政府的管理工作，大大提升了全岛生活、生产、生态治理水平。