生态环境部力推数智化转型,提升生态环境监测技术装备水平
时间:2025-04-14 16:32:11来源:杰恒蠕动泵 阅读数:
生态环境部力推数智化转型,提升生态环境监测技术装备水平
为深入践行党的二十届三中全会精神,积极响应中共中央、国务院印发的《关于全面推进美丽中国建设的意见》相关部署,切实落实生态环境部《关于加快建立现代化生态环境监测体系的实施意见》要求,生态环境部正式印发《国家生态环境监测网络数智化转型方案》。这一方案的出台,旨在大力提升生态环境监测技术装备的数智化能力,全力推动建成新一代国家生态环境监测网络(以下简称“国家网”),为生态环境监测领域的高质量发展注入新动力,助力美丽中国建设。
一、数智化转型意义重大,引领监测领域新变革
随着Deepseek等智能模型在全球范围内引发广泛关注,大数据、大模型等人工智能(AI)技术已成为新质生产力的核心要素之一,正驱动着新一轮技术革命浪潮。在生态环境监测领域,强化基于 AI 的新型感知技术应用,构建以数智化为标准的国家网,对推动行业发展、助力美丽中国建设具有深远意义。
(一)驱动环境监测新质生产力发展
习近平总书记在全国生态环境保护大会上明确提出,要加快建立现代化生态环境监测体系,完善天空地海一体化监测网络。生态环境部部长黄润秋也在全国生态环境监测工作会议上强调,需建立与美丽中国建设相适配的现代化监测体系,提升精准分析与预测能力,推进全方位一体化监测能力建设。数智化转型正是实现这一目标的关键举措,通过整合大数据、物联网、区块链、人工智能等前沿技术,推动国家网的升级改造,能够有效提升生态环境态势感知、分析研判、预测预警、应急响应以及监测监管的自动化、智能化水平,为生态环境监测领域新质生产力的发展开辟新路径。
(二)推动遥感监测模式革新
作为现代化生态环境监测体系的重要组成部分,遥感监测是国家网数智化转型的关键着力点。当前,遥感技术已迈入高空间、高时间、高光谱、全谱段、多角度、立体化的发展与应用新阶段,初步形成了卫星、无人机、走航、地基观测、地面验证等多元、立体、协同的生态环境遥感监测体系,并在内蒙古鄂尔多斯、四川宝兴等地取得了成功应用经验。推动遥感监测领域的数智化转型,不仅需要进一步扩大试点示范范围,持续优化多元立体监测体系,更要加速构建天地一体、央地联动、智慧高效的遥感监测新模式。
(三)激发遥感监测技术创新活力
为满足“全方位、高精度、短周期”的生态环境遥感监测要求,遥感监测领域不断开展关键模型算法技术创新,推动监测智能化与自动化进程。借助数字地球、机器学习以及互联网等技术,实现了光学卫星数据全流程的自动化获取与处理,成功攻克生态环境问题自动化识别、蓝藻水华预测预警等关键技术,大幅提升了生态环境遥感监测能力。然而,为进一步增强核心技术竞争力,遥感监测仍需深化 AI 等技术应用,持续在新型载荷数据自动化处理、智能识别算法迭代升级、预测预警模型精度提升等方面发力创新。
二、遥感监测数智化成果初显,助力监测能力提升
近年来,遥感监测以主动发现生态环境问题为核心,以提高监测时效性为重点,积极引入大数据、大模型等前沿技术,在卫星数据预处理、遥感产品生产、环境问题识别以及生态评估与预警等方面的自动化、智能化水平显著提升,为生态环境监测能力的增强提供了有力支撑。
(一)关键模型算法智能化升级,精准发现环境问题
通过优化人为活动变化检测、精细分类等模型算法,建立包含54.6万个样本的人为活动样本库,并对算法模型进行迭代训练,人为活动自动变化检测精度已提升至70%。同时,构建特征样本库,实现了对钢铁、水泥、焦化等重点行业企业工业热源的遥感智能识别,识别准确率高达88%,总体分类精度达到86.3%。此外,建立的国产卫星高光谱数据全球甲烷排放异常热点大模型,准确率提高了10%,定量监测精度达到国际先进水平。
(二)创新技术应用领域拓展,强化生态安全预警
在技术应用方面,遥感监测正从简单监测向监测管理一体化转变,构建了生态干扰风险评估指标体系和大尺度评估模型,为重要生态空间的精细化监测与网格化监管提供有力支持。同时,从现状监测向预测预报发展,借助神经网络等模型突破湖库蓝藻水华预测难题;融合多源遥感时序数据与多光谱智能识别技术,构建秸秆焚烧污染风险量化评估模型,实现了准确率≥0.70的污染事件预警。此外,生态环境遥感监测正从以 “产数” 为核心向全链条拓展,实现了向数据处理、加工、存储、管理、应用等全流程的赋能转变。
(三)基础产品自动化生产升级,夯实监测数据基础
在基础产品生产方面,通过开展海量卫星影像流程式快速生产,实现了光学卫星遥感数据获取、处理和分发的自动化,大幅提升了工作效率。全国 2 米基础影像产品生产周期从每年1期缩短至双月1期,有效覆盖率达到84%。同时,创新采用“线上优选 + 在线判读”的遥感数据作业模式,运用空间网格引擎动态切片技术实现遥感影像快速发布,将全国2米影像切片时间从2个月压缩至7天,并研制了遥感影像地图服务插件,为生态环境遥感监测专题制图和分析评估提供了在线判读与智能解译工具。
三、多举措加快遥感监测数智化转型,支撑美丽中国建设
国家网的数智化转型是构建现代化生态环境监测体系的关键环节。面对数智化发展机遇,需扎实推进各项转型任务,全面提升生态环境遥感监测能力,为美丽中国建设提供坚实的遥感技术保障。
(一)提升环境问题发现智能化水平
聚焦于主动发现生态环境问题,在水、大气、土壤、生态等多个领域持续优化监测技术。开展智能解译样本标注及生产技术研究,建设多场景全国生态遥感样本库和遥感参数定量反演模型方法库,构建并定期训练升级生态环境问题遥感监测大模型,打造国家生态环境遥感高精度快速解译“智能体”,实现对生态环境问题的精准、高效识别。
(二)构建立体数据底座与数字孪生引擎
深入研究感知设备、数据、算法模型等多对象的级联集成技术,开展多源数据一体化融合治理,构建结构化、标准化的高质量时空数据立方体。以此为基础,逐步形成高空间分辨率、高时间分辨率、高浓度分辨率的多元化遥感数据产品体系,建立基于遥感大数据综合应用的生态环境空间数据底座,并研发能够提升预测预警能力的生态环境数字孪生引擎。
(三)实现多源数据处理全流程自动化
加强对雷达和高光谱等新型载荷数据的处理能力,研发高光谱、雷达卫星批量自动化处理平台,实现国产遥感数据产品的自动化生产。引入超分重建成像、亚米数据轻量级切片、多模态数据融合等先进技术,开展基于“空间 + 光谱”先验知识的影像超分重建大模型算法研究,进一步提升遥感监测数据的分辨率和覆盖率。
(四)完善监测与质量管理体系
依托超长期国债项目,推进国家温室气体监测站网和立体监测体系建设,强化温室气体卫星遥感高精度连续监测能力,完善天空地海一体化监测网络。充分利用 AI 技术,构建涵盖数据获取、处理、存储、管理、产品生产与应用全链条的质量管理体系。加强生态环境卫星载荷在轨定标工作,严格检验接收数据的科学性和质量,强化遥感产品的真实性检验以及与其他生态环境监测数据的协同融合,深入开展基于科学性原则的卫星产品持续优化和质量控制关键技术研究。