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人工智能可以如何运用在环境保护方面?

来源:https://www.wlworld.com.cn 时间:2024-07-27 编辑:admin 手机版

一、人工智能可以如何运用在环境保护方面?

1. 自2016年起,“智慧环保”成为行业热点,环保企业纷纷抓住这一新机遇,推进智慧化转型。智慧水务、智慧环卫、智慧能源、智慧分类和智慧海绵城市等已成为现实。智慧环保将人工智能等技术融入环境应急管理、监测,利用大数据进行风险评估和分析,提出环境治理的智慧解决方案。未来,环保的智能化发展潜力巨大。

2. 在智能工业快速发展的背景下,环境传感器成为生产过程中不可或缺的元件。随着环保意识的增强,环境传感器种类繁多,包括土壤温度、空气温湿度、蒸发量、雨量、光照和风速风向等传感器。这些高精度仪器能有效监测环境变化,为环境监测部门提供重要数据。气体、水环境和土壤污染检测传感器作为环境监测的三大基石,其作用日益凸显。

3. 借助人工智能视觉技术,监测摄像头在环境治理中发挥着关键作用。大气污染、水污染、固废污染和土壤污染的监测都得到了显著提升,为环境治理提供了决策支持。

4. 环保装备的智能化和物联网化是环保技术发展的重要方向。环保装备的智能化不仅提高了环保工作的效率,还实现了节能降耗。远程化设计、智能化系统和一体化控制的环保装备,能够兼顾环保和效率。

5. 环保云服务技术不仅涉及数据的记录和存储,还包括数据的加工和深度挖掘,为政府决策提供可靠依据。此外,云服务还涉及环保装备的管理、网络状态监控、自校准与校准频率调整以及远程维护等内容。

二、海绵城市的概念及内容是什么?

是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,也可称之为“水弹性城市”。

在新形势下,海绵城市是推动绿色建筑建设,低碳城市发展,智慧城市形成的创新表现,是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素下的有机结合。

海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。

建设“海绵城市”并不是推倒重来,取代传统的排水系统,而是对传统排水系统的一种“减负”和补充,最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志,我国海绵城市建设“时间表”已经明确且“只能往前,不可能往后”。全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。

三、如何使海绵城市更具"弹性

突显城市功能,铸就城市生命线 弹性城市应运而生

国际韧性城市联盟指出将弹性城市定义为,城市系统能够消化并吸收外界干扰和灾害,并保持原有的特征、结构和关键功能的能力。同时将其分为技术弹性、组织弹性、社会弹性及经济弹性。

弹性城市建设具有以下三个特点:

一是城市主要功能和生命线在内涝和外涝的干扰下,能保持、恢复正常运行的能力。

二是城市系统在软、硬件方面具有足够的适应能力、抗洪水、内涝、极端气候的冲击能力、学习能力和自我调整恢复能力。

三是从长期来说,城市系统在应对各种干扰(洪涝)的过程中,与干扰共同进化,改善自身的脆弱性。

防止过度工程化,着手六大方面打造更具“弹性”海绵城市

在海绵城市建设实施过程中,不难发现仍存一些照抄照搬工程文件的做法,致使海绵城市弹性下降。对此,应从六方面着手,使海绵城市更具“弹性”。

一要扩展“系统性”。

系统治理要从横向和纵向上简单化。从横向来讲,“山、水、林、田、湖、城”要构成一个“六位一体”的生命共同体。从纵向来讲,流域上下游、区域、城市、社区与建筑应协同。

二要提高“适应性”。

海绵城市贵在问题导向为主,同时兼顾经验、目标导向;因此,要活用渗、滞、蓄、净、用、排六字方针;对不同流域、气候条件应用不同海绵方法。切忌“一刀切”,海绵城市就是因地制宜。

三要落实“多样化”。

弹性海绵城市本质是多模式、分布式、自组织、微循环。从多模式来看,当前将海绵城市建设标准进行梳理,一些技术已经标准化,新标准亦在建立。

面对洪涝,应采用多样化的洪水出路,将六字方针全面运用。如果活用标准化的具体技术,从建筑顶部持水,再到停车场、小区、排水管、渗水井,最后将多余的水通过排水井排出;通过多样化、分布式将系统“做活”。

分布式

同时,任何一个海绵体必须有自组织的自净能力,是一个自组织的系统。

自组织

每个海绵体自动的充分发挥作用是微循环的特征,但是工业大循环摧毁了很多微循环。微循环体现在具体细节上,城市是否是海绵体由细节决定,如果将细节(如排水设施)完善起来,城市的海绵体则可自动实现。

微循环

四要推广“模块化”。

城市本身是层层套嵌构成的大系统,模块化也有利于标准化。各种模块组成一个动态的复杂系统,用高质量的配装式来完成,保证工厂化生产、现场装配,保证海绵城市的“弹性”。

利用自然高差实现景观化、提高水含氧量

五要加深“冗余度”。

城市每个“单元”“细胞”都有一定的海绵冗余。城市在应对洪涝就能“游刃有余”。通过多层次综合设计,保障城市海绵的冗余度。

六要普及“智慧化”。

善用信息大数据、物联网、云计算协同自然与城市的多种关系。做到多用信息、少用能源、少用泵,重点在于公益、生态、灾害应对三方面。实现智慧排水、雨水收集、管网堵塞实时监测、智慧水循环利用;推行集中与分散相结合的智慧水污染治理。

任何智慧化离不开 “监测、收集”,“运算、传输”,“指挥、执行”,“反馈、修正” 四个闭合循环。

小结:海绵城市的韧性规划不仅涉及城市本身,还必须从流域整体来统筹抗洪防涝,从山河林湖城一体化来提高城市防灾韧性。针对不同城市及地区,要以问题导向为主,经验和目标导向为辅;充分发挥小型化、分散化、建筑、道路、广场一体化的海绵体的功能,并尽可能设计成为标准模块。切实将绿色基础设施与传统灰色排水系统效用协同起来;将气候降雨量的预测与各海绵体储水量的预调度密切结合起来;增强城市韧性。

简言之,海绵城市并非“一朝一夕”可建成,也不能“一劳永逸”获成效,需要“一以贯之”,在以上六方面不断磨合修正才能取得成功。

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