余 涛

（湖南省生态环境监测中心，湖南 长沙 410019）

生态环境监测的核心，是支撑环境管理、引领环境治理、服务群众生活，生态环境监测事业发展的内生动力，来自上述三者的需求变化。近年来，随着省以下生态环境监测机构垂直管理改革工作落地，省、市、县三级生态环境监测机构在管理权限、工作内容等方面发生了较大的变化。面对“十四五”时期深入打好污染防治攻坚战，以生态环境高水平保护推动高质量发展、创造高品质生活的工作需求[1]，生态环境监测在适应垂直管理改革的同时也面临转型，亟需以监测先行、监测灵敏、监测准确为导向，以生态环境监测现代化为目标，由传统环境监测逐步向生态环境智慧监测转型升级。

1 湖南省生态环境智慧监测现有基础与存在问题

生态环境智慧监测的实现，应当基于监测全要素、全过程、全内容的数字化记录传输与自动化感知分析，生态环境监测信息化建设是其必须条件与物质基础。湖南省在生态环境监测信息化建设方面已有一定基础，但面对智慧监测的要求仍有较大差距。

1.1 信息化建设仍处于较低水平

湖南省生态环境监测中心目前共自建水、大气、土壤等监测信息化系统9 个，各个工作系统相互独立，缺乏数据交互与合作机制，另有9 个国家下发的监测信息化系统主要用于数据上报。省内各驻市州监测中心和县市区监测站受资金限制，除少数自建有实验室管理信息系统（Lims 系统）外，鲜有自建监测信息化系统，基本依靠国家、省级下发的监测信息细化系统执行数据收集与传输。随着污染防治攻坚不断深入，生态环境管理要求持续更新，但湖南省监测信息化总体还处于国家设定的智慧监测水平分级中L0 至L2 级别之间，仅能在人工操作为主的条件下实现环境信息数字化，且现有监测信息化系统一直未更新，已难以满足当前工作需求。

1.2 体系文件不统一加大信息化建设难度

按照检验检测机构质量管理体系要求，各级生态环境监测机构均制定了质量手册、程序文件、作业指导书、原始记录四个层次体系文件，作为监测活动开展和质量控制的基本遵循。生态环境监测信息化建设同样离不开四个层次体系文件，由于各级监测机构体系文件未作统一，在监测任务管理、数据收集上报、质量管理控制等信息化系统建设时难以实现统一部署、分级应用。特别是作为质控溯源、资质评审重要手段的原始记录数据量庞大，在表格样式、信息内容不一致的情况下，将严重影响信息化系统的数据传输处理效率。

1.3 信息化建设面临国产化软硬件适配难题

随着办公设备国产化的逐步推进，湖南省各级生态环境管理部门和监测机构已大量采用国产化电脑办公，但目前仍处于国产化电脑和非国产化电脑混用的过渡时期。在监测信息化系统开发部署时，相较于原来普遍使用的微软Windows 操作系统，中标基本以Linux 平台麒麟系统为主的操作系统环境存在较大变化。因此，各类监测信息化系统在开发部署时，需针对性提出对国产操作系统、服务器等软硬件的应用要求，现有监测信息化系统也面临尽快完成国产化软硬件适配的需求，进一步加大了生态环境监测信息化建设难度与工作量。

2 湖南省生态环境智慧监测总体思路

2020 年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于构建现代环境治理体系的指导意见》，要求强化监测能力建设，全面提高监测自动化，标准化、信息化水平，推动实现环境质量预报预警，形成生态环境数据一本台账、一张网络、一个窗口[2]。2021 年，中共湖南省委办公厅、湖南省人民政府办公厅印发《关于深化生态环境监测改革推进生态环境监测现代化的实施意见》，要求提升监测基础能力，加强监测信息共享，推进监测科技创新，更好地提供决策支撑、推进系统治理、服务人民群众[3]。2022 年，生态环境部办公厅印发《生态环境智慧监测创新应用试点工作方案》，将湖南省及长沙市、株洲市纳入试点，其中要求省级层面突出宏观、中观环境管理决策支撑，实现省域范围内会商数据汇交、业务集成，具备智能化调度、会商能力，提升生态环境协同管理效率[4]。

在此背景下，湖南省生态环境监测中心就生态环境智慧监测创新应用组织开展了实地调研，通过统筹国家、省、市、县各层级业务需求和长沙市和株洲市试点内容，明确以“加强业务集成应用，提高协同管理水平，深入环境质量形势分析、关联分析和影响预测分析”为重点方向推进省级试点工作。立足已建网络、系统等软硬件基础设施，湖南省生态环境监测中心统筹开展省级生态环境监测信息化顶层设计，按照智慧监测水平L3 级要求，以实现人工辅助下的生态环境监测智能化为阶段目标，兼顾未来新理念、新技术应用，制定了《湖南省智慧生态环境监测信息化五年规划（2021-2025）》，计划通过五年时间搭建省级生态环境智慧监测平台，结合现有省级生态环境大数据资源中心“互联网+监测”3 个模块，建设业务综合、分析应用、质量管理、标准查询4 个监测信息化子系统。在省级生态环境智慧监测平台建设过程中，将以长沙市、株洲市两个试点城市为切入点，推动实现各监测信息化子系统上下打通，逐步构建省、市、县三级互通、共享运用的湖南省生态环境智慧监测体系。

未来，湖南省生态环境监测中心根据国家生态环境智慧监测的最新部署，以智慧监测水平L5 级要求的“主要业务过程实现智能化”为长远目标，结合湖南省生态环境管理与群众生活的实际需求，持续推进湖南省生态环境智慧监测体系建设完善。在省级生态环境智慧监测平台基础上，着力巩固已有智慧监测试点成果，筹建“生态环境应急监测系统”等子系统，并通过广泛吸收借鉴国内各省市智慧监测创新应用的优秀成果与先进经验，逐步引入区块链、人工智能等新技术，不断拓展监测感知能力与数据分析运用能力，进一步打开湖南省生态环境智慧监测体系建设的新局面。

3 湖南省生态环境智慧监测探索与实践

以《湖南省智慧生态环境监测信息化五年规划（2021-2025）》为遵循，按照“统筹规划、分步实施”原则，湖南省生态环境监测中心将先期依托省级生态环境大数据资源中心“互联网+监测”应用体系建设“生态环境质量评价”“监测机构管理”和“环境质量监测业务管理”3 个模块，后期在此基础上延伸建设“生态环境监测综合业务系统”“生态环境监测数据分析应用系统”“生态环境监测实验室管理信息系统”“环境监测标准云查询系统”4 个子系统，逐步构建起湖南省生态环境智慧监测体系。

3.1 先试先行，开展“互联网+监测”应用探索

省级生态环境大数据资源中心已于2019 年启动建设，作为其中“互联网+”应用体系的重要构成，通过建设3 个“互联网+监测”模块强化省级层面生态环境监测管理与数据应用。其中，通过建设“环境质量监测业务管理”模块，实现省级层面对环境质量监测任务的全流程管理，实现报告数字化、监测可溯源和质控标准化；通过建设“生态环境质量评价”模块，打通各环境要素和各个现有环境监测信息化系统之间的壁垒，实现对全省生态环境质量监测数据及评价结果的可视化展示；通过建设“监测机构管理”模块，将第三方监测机构中标政府招标项目的过程控制为突破口，逐步实现对体制内监测机构及第三方监测机构资质、人员、工作开展等情况的动态记录与监督管理。作为省级生态环境大数据资源中心“互联网+监测”的组成部分，上述3 个模块使用对象主要为省级生态环境部门和省生态环境监测中心，将为后续省级生态环境智慧监测平台建设提供有效经验与实践基础。

3.2 加强集成，打造生态环境监测综合业务核心

以“互联网+监测”中“环境质量监测业务管理”模块为基础，围绕“感知高效化、数据集成化、分析关联化、应用智能化、测管一体化、服务社会化”要求[5]，建设“生态环境监测综合业务系统”，定位为全省生态环境监测业务和数据核心，将使用权限延伸到驻市州监测中心或进一步延伸至县级监测机构。设置多个功能模块，统筹监测任务管理、数据统计公开、数据应用展示等各项功能，其中，通过监测任务功能，以要素为划分，对接环境管理部门水、大气、土壤等管理需求与任务部署，实现监测业务与监测数据体系化、数字化管理，有效支撑深入打好污染防治攻坚战；通过监测任务功能，通过数据统计公开功能，对所有拟公开数据及报告进行三级审核，有效服务环境管理和社会需求，同时减少因数据质量问题造成的政府失信；通过数据应用展示功能，可视化展现监测数据及环境质量状况、趋势变化分析、预警预测预报等数据产品，为环境管理决策提供科学参考，并支持对可视化结果的共享和发布[6]。

3.3 强化分析，提高生态环境监测数据应用水平

以“互联网+监测”中“生态环境质量评价”模块为基础，建设“生态环境监测数据分析应用系统”，进一步打通数据壁垒，整合水质指数、大气AQI 指数等监测数据及水文、地质、气象等外部门数据，通过数理统计、关联分析模型推演等信息化手段，为环境质量形势研判、污染来源成因解析、环境质量目标管理、环境治理成效评估、排污许可管理与执法监管等工作提供支撑。结合湖南省已建设的重点流域水质监测网络、环境空气超级站等监测站网，强化对重点地区、重点流域、重点指标的预测预报预警，进一步探索突出生态环境问题及地方特征污染物的解决办法，有效发挥生态环境监测的“支撑、引领、服务”作用。

3.4 统一监控，严格生态环境监测实验室运行管理

以“互联网+监测”中“监测机构管理”模块为基础，建设“生态环境监测实验室管理信息系统”，统一省及驻市州生态环境监测中心体系文件，在系统内部统一规范实验室工作流程及原始记录格式，确保每个实验室的人、机、物、法和环都受到系统的监控。在系统中对工作流程上所有节点实现串联，从任务发起、计划制定、采样轨迹、采样质控、现场记录，到实验室内外质控措施、分析过程、分析原始记录进行全过程记录，便于随时开展数据质量溯源。为避免节点受阻影响系统应用，初期采用SaaS 部署的方式[7]，条件合适时将推进云部署方式，逐步将县级监测站及第三方监测机构的所有监测活动纳入系统的集中监控，实现省内生态环境监测机构全覆盖，强化对第三方监测机构的监督管理。

3.5 夯实基础，确保环境监测标准规范有效执行

通过云端部署的方式建设“环境监测标准云查询系统”，对包括分析标准、质量评价标准、质控标准等在内的各类环境国家标准、地方标准进行实时更新，同时提供手机移动系统支持，为省内各级生态监测机构监测人员工作开展提供便利[8]。由湖南省生态环境监测中心负责标准审核，逐步构建一个完全电子化的标准体系，对各类监测项目的样品处理、分析方法、标准限值、质控指标等内容建立完整电子档案体系，为“生态环境监测数据分析应用系统”的结果评价和预警预报等功能提供支撑，同时与“生态环境监测实验室管理信息系统”进行数据联动，强化对监测过程的质控管理。

传统环境监测逐步向生态环境智慧监测转型升级，既是污染防治和环境治理走向深入的工作需要，也是满足人民对美好生态环境向往的现实所需，更是经济社会发展和科学技术进步大背景下的必然变革。湖南省将以生态环境智慧监测创新应用试点为契机，持续加强生态环境监测信息化建设，不断扩大湖南省生态环境智慧监测覆盖面，充分挖掘监测数据价值，加快提升湖南省生态环境监测现代化水平，为深入打好污染防治攻坚战和精准、科学、依法治污提供更为有效的支撑。