数字孪生生态环境解决方案

1/35虚实相生，精细管理数字孪生生态环境解决方案总体思路：以数字孪生生态环境建设，提升地区生态环境整体发展水平方法流程环境实体环境数据数字孪生模型知识◉

决策◉

洞察执行产生分析采集建模关联汇集时空数据、地形地貌等环境基础信息，构建可交互式的生态环境数字孪生底座，模拟真实的环境变化、人类活动等现实场景，实现对生态环境的1:1还原。根据不同的业务需求，构建指标协同知识图谱或决策模式库，为生态环境监测、预警、分析、应急等业务提供经验和决策支持。在数字化场景的基础上，通过集成耦合多维、多时空尺度、高保真的数学模型，建设生态环境数学模拟仿真系统，实现生态环境模拟分析，使数据智能化“动起来”。++数字化场景智慧化模拟精准化决策2/15建设步骤：通过“搭建+丰富+融合”三大建设步骤，为生态环境部门提供一站式服务搭建Step1

：搭建数字孪生底座融合BIM、倾斜摄影、基础地理信息、地下空间等数据，形成多源异构的全空间三维生态环境基础数据，建立实时映射的模型与物联感知体系，实现全场景实时化和可视化，管理决策科学化、智能化和协同化。”Step2

：丰富智慧化应用场景以生态环境监管为中心，通过平台与应用，连接重点企业、社会公众，丰富生态环境智慧化管理。。Step3

：融合智慧化产城生态圈以生态环境重点企业与公众为中心，打通各生态环境相关链条，完善服务链，实现政府、企业、公众等多元协同发展，互惠共赢。丰富融合围绕生态环境政府单位、重点企业、公众三大主体，通过“搭建+丰富+融合”三大建设步骤，为生态环境提供“设计规划、实施交付、运营支持”的一站式服务，实现生态环境智慧化转型的真正落地。生态环境数字孪生平台水质3/15土壤大气企业监管固废污染源扬尘遥感气象危废…公众服务应急总体架构：构建生态环境数字孪生底座，赋能环保监管物理实体（环保）数据底板基础数据监测数据业务数据空间数据 专题数据生态环境数字孪生平台可视化引擎支撑体系数字孪生智慧应用5G人工智能“新基建”及智能基础设施提供新动力技术支撑体系大数据 物联网 云设施............空天地感知体系智控体系“蓝天”“碧水”“净土”清废✚✚✚……….仿真引擎资源管理数据治理全息展示运行管理开放平台统一门户数据汇聚引擎标准规范和信息安全体系组织保障和运维保障体系建筑实体道路交通河流水系治理管理对象影响辐射区域………智能感知体系一图监控一图分析一图应急一协同一微端一中心4/151个数字底座：将地理信息技术作为承载引擎,以数字孪生赋能生态环境高效协同充分发挥一体化智能化公共数据平台支撑作用，将地理信息技术作为承载引擎，通过构建全区物理世界、虚拟世界一一对应、相互映射、协同交互，以数字孪生赋能全区生态环境的高效协同。采用国家标准地形图建立数字地面模型，可以准确的按比例还原地貌形态；采用卫星遥感影象或航片

卫星遥感影象的色彩，经

在三维场景进行任意缩放做为地表贴面，真实反映

过合理的波段组合和时相

和漫游，对目标进行全方实地表形态，植被等信息；选取，可以模拟实地景观，位的观察分析；可以直接在三维地图上查询各种信息；查询任意某地的地理坐标和海拔高度；可以进行距离、面积、体积的量算，还可以进行通视、光照、淹没等分析；地形信息准确地物表示详细地物表现直观浏览操作便捷信息检索快速分析和量算精确5/15一张图监控：全方位接入视频监控与物联网数据，基于可视化地图展示区域环保情况以地理空间信息为基础框架，整合各类环境、水利、国土等信息，实现环境资源规划、监测、治理和评价信息基于地理空间位置的信息关联与整合，实现“一张图”的信息共享和互操作，实现各部门的业务基于地理空间协同，建立全过程数字化、一体化、综合性的环境资源规划、监管、监测、治理与评价的信息化支撑体系。自动连续监测实时数据展示智能统计分析一键生成报告综合监控界面将整合的大气监测指标、水质检测指标、危等废监测指标统一到一个界面展

示，便于领导对环境整体进行掌控。综合展示“气”一张图集成展示排污企业的在线监控和空气自动站的空气质量监测数据，建立大气污染来源追踪能力，为大气治理及评估提供闭环支撑。“水”一张图集成展示排污企业、污水处理厂、水源地等水质数据。建立水环境管理模型，引入水质评价体系，提高对水环境的管理水平。“危废”一张图集成展示危废运输车辆相关监测指标及危废产生量数据。根据采集到的危废产生量指标，动态换算危废污染源排放量。“土”一张图集成展示土壤污染重点监管单位周边土壤环境监测，预测并判断发展变化趋势。展示土壤治理评价成果。6/15一张图分析主要通过对采集到的空气监控指标数据、水监控指标数据进行数据分析，将分析结果以柱状图、折线图、饼图方式直观展示，为决策者提供决策依据。一张图分析主要包括历史曲线分析、未来5天空气质量分析、趋势分析、城市对比分析、同比分析、环比分析、空气污染内外因分析、水污染内外因分析、水污染区域贡献率等。空间分析工具一张图分析：通过数字孪生平台，助力生态环境管理者分析研判污染气象关系分析污染与气象关系主要利用大数据技术研究污染物在大气中扩散、输送、迁移、转化，与风向风速和气温的空间分布、大气湍流运动、太阳辐射、湿度、云、隆水等气象条件有很密一切的关系。环境承载力分析环境承载力是指在一定时期内，在维持相对稳定的前提下，环境资源所能容纳的人口规模和经济规模的大小。环境综合承载力是在综合土地环保承载力，淡水环保承载力等相关承载力分析后的综合分析，需根据各地市的具体情况确定权重，确定最终环境承载力指标。环境经济关系分析利用库兹涅茨曲线评价体系，说明环境质量与收入间关系。经济发展水平较低的时候，环境污染的程度较轻，但是随着人均收入的增加，环境污染由低趋高并逐步加剧:当经济发展达到某个临界点或称“拐点”以后环境污染又由高趋低，通过大数据分析寻求这个“拐点”。………等高线分析可视域分析坡度分析控高分析等高线分析叠加分析缓冲区分析…7/15一张图应急：构建应急指挥一张图，联动标绘，

研判生态环境风险和隐患警情/事件情报物联感知勤务融合通信平台语音 视频应急指挥管理平台智能分析决策大脑统一接口多场景指挥应用指挥调度资源事件/任务数据电话 监控

视频会议

执法仪

单兵

布控球

对讲

人员

车辆

无人机预警信息多样化处置操作便捷化指令分发自动化多元化预警、事件通信手段多样化资源接入集中化资源调用场景化纵横联动一体化综合化通讯资源整合资源接入多元化资源组织立体化指挥调度科学化可视化辅助决策案情定位精确化现场态势可视化信息交互智能化全景式数据展示预案执行智能化工作环境人性化智能化决策支持信息集成集约化业务流程规范化系统管理易用化规范化指挥调度利用数字孪生平台展示生态环境整体应急情况，以事件发生位置为中心，根据事件的类型及级别，判定影响半径进行资源分析，接入多种通信手段，实现对应急事件处置的统一指挥调度和应急决策信息的快速传达，提高跨层级、跨区域、跨系统、跨部门、跨业务的综合协同管理和应急指挥能力。当突发事件或任务发生后，采用最高效的调度策略，借助最稳定便捷的调度手段，来指挥调度一切可利用的资源，快速完成事件处置或任务执行。8/15一张图应急：通过电子沙盘提前开展生态环境应急模拟推演基于二、三维一体化地图引擎，结合各类二三维地理信息数据和生态环境业务数据，形成电子沙盘底座，通过电子沙盘开展真实的应急演练。通过系统模拟推演，进行应急事件的全过程训练，提高应对突发情况的能力，确保应急工作的安全和有效性。提升生态环境风险预防和处置能力。二三位一体化支持地图数据自由切换，方案呈现更直观。数据快速更新影像切片快速上图，场景现势性强，支持多业务场景应用。标绘场景动态推演支持显隐、生长等多种动画，基于时序进行查缺补漏，动态推演。深度融合业务分析结果更精确，支撑业务辅助决策。优势方案编制按照指挥、巡逻防范、日常管理，应急处突等进行编制。任务分解行动基本信息；组织体系；运行机制填报。场景构建行动目的；行动时间；责任人；活动场景设置。行动推演任务动态推演；行动动态推演；任务动态反演；行动动态反演9/15一张图应急：视频GIS融合+AI，实现虚拟场景与实时视频的融合，提升视频应用价值多路相机组合配准、位姿空间投影技术、GIS与视频融合空间计算技术，是将一个或多个由摄像机图像视频和与之相关的三维虚拟场景加以匹配和融合，生成一个新的关于此场景的动态虚拟场景或模型，实现虚拟场景与实时视频的融合，提升视频分析及人工智能应用价值。轨

迹

追

踪10/15视

频

结

构

化一中心：大数据、AI技术辅助生态环境管理者精准决策利用人工智能技术对环境保护决策进行支持，通过对环境数据的分析和处理，为政府和企业提供决策支持和指导，促进环境保护的实施。AI技术通过收集大量的数据，包括气象数据、土壤数据、水质数据等，对生态环境的状态进行监测和分析，可以获得更精确的生态环境状况和趋势信息，制定更加科学的资源管理方案。大数据技术一中心拟解决的核心问题是在多源、复合、不利扩散的生态环境污染条件下采取智能大数据算法，形成科学的调控决策措施，使其在完成控制目标的前提下达到控制代价、环境效应和社会效益整体效果最佳。垃圾分类——对垃圾分类、垃圾桶的投放进行智能识别和管理。变化分析——分析生态系统功能优化和系统的稳定性等指标。预测预报——对监测数据进行分析，预测预报污染情况。………水质分析——对各区域水质污染物来源贡献诊断分析。空气分析——分析大气污染时空演变规律、成因来源并预警。土壤分析——实现土壤环境的量化管理和多主体跨介质协同治理。使用创新「大数据+AI」技术，让大规模的生态环境管理变为现实11/15一协同：整合各子系统数据，实现多指标监测协同，多部门作战协同协同分析多指标协同分析指标监控协同分析生态经济协同分析多部门协同办公视频监控空气指标业务协同部门协同生态经济秸秆焚烧面源指标扬尘指标危废指标气象指标污染源指标遥感监测运输车辆……整合各系统空气、水质监测的相关指标数据，分析大气监测各指标间相关关系、水质监测各指标间相关关系，以便有针对性的进行环境治理。视频监控数据与环境指标数据相结合，实现指标和视频联动作战。包括但不限于运输车辆监管的视频监控系统和空气质量监测数据相关联。收集空气污染物代表性指标和经济指标、水污染代表性指标和经济指标，充分深入挖掘各区域污染源污染状况和经济状况内在关联关系。梳理各部门间业务流程，实现地区生态环境局各部门之间生态环境数据互联、业务互通，实现地区生态环境局多部门间的联合作战。通过整合各独立子系统数据，实现污染防治协同管理平台，实现多指标监测协同、指标视频监控协同、生态环境和经济协同、多部门协同作战。整合各系统空气、水质监测的相关指标数据，分析大气监测各指标间相关关系、水质监测各指标间相关关系，以便有针对性的进行环境治理。12/15一微端：环保管理部门、企业、社会公众及时掌握环境数据、环保法规，提高办事效率政府监管全国高速道路+部分城市级普通道路企业服务100

+

地图属性要素

公众服务地图学习更新体系

PC+移动端应用能力，支持同一套地理空间数据多终端快速访问，深度整合LBS位置服务能力，赋能生态环境应用。政府-将政务应用转移到移动端，实现移动办公和智能消息推送；基于“一协同”实现多部门联动、跨部门协作、一体化运行的机制，有效打破部门业务隔阂，提高生态环境协同监管工作效率。企业-通过排污单位自行维护自动监控数据，提早发现排放超标、设备异常报警等信息，从而及时采取相关措施处理，减轻环保管理部门的监管压力，促进各类污染源的达标排放。公众-公众既可以了解环保信息、学习环保知识，又可以监督、参与环保工作，建立起政府环保部门与公众良好沟通互动的桥梁，争取民心，更好的服务公众，