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北京建成全国首个大气环境监测大模型
推送线索1万余条 生态环境治理模式由“大水漫灌”向“精准滴灌”转变
近年来，本市空气质量实现明显改善，PM2.5浓度连续三年稳定达标。从过去天天盼蓝天，到现在常常晒蓝天，北京市民的蓝天获得感大幅度提升。生态环境的改善，离不开科技赋能。
北京青年报记者昨日从市生态环境局获悉，本市创新实施涵盖“监管－监测－监察”的“三监”联动工作机制，并在全国率先打造首个大气环境监测大模型——“三监”大模型，支撑新阶段科学、精准、依法防治大气污染的需求。
自实施以来，大模型共推送各类环境问题线索1万余条，精准实现快速响应和有效调度，生态环境治理模式逐步由“大水漫灌”向“精准滴灌”转变。
“三监”联动提高执法精准度
今年上半年，本市细颗粒物(PM2.5)累计浓度为34微克/立方米，同比下降8.1%。当前，北京大气污染治理已经进入在相对低浓度水平下进一步改善的阶段。面对更窄的减排空间，如何进一步推动空气质量持续改善，让公众收获更多的蓝天白云？“三监”大模型应运而生。
何为“三监”联动？据市生态环境局大气环境处处长李翔介绍，市生态环境部门率先探索，在大气污染防治领域创新实施“监管部门统筹调度、监测部门智慧感知、监察执法部门精准执法”的联动工作机制。
具体来说，生态环境监管部门发挥“发动机”作用，统筹调度，提出重点任务要求；生态环境监测部门发挥“哨兵”“耳目”作用，感知发起，依托“三监”大模型，智慧分析线索问题；生态环境执法部门发挥“铁拳”作用，循迹精准监管。“这种机制实际上是在过往行之有效的做法上，利用当前大数据、人工智能等新技术加持，应运而生的2.0版，是一种新型的协同作战、高效运转、科学智慧的工作机制。”李翔说。
市生态环境保护综合执法总队副总队长谢志宽表示，与过去传统执法手段相比，“三监”联动的执法手段和精准度都大大提高了。今年6月，生态环境部门通过“三监”大模型发现，某印刷企业在14日至17日每天晚上生产设施正常用电，而污染治理设施用电量却显示为0。大模型对比两个电表，自动捕捉“假治污”，提示该企业涉嫌闲置污染治理设施，生产废气未经处理直接排放。
接到该问题线索后，执法人员赶到现场，当场调取了对应时间段内该企业的生产视频，并对该企业相关人员进行问询。在证据面前，该企业承认了违法事实。目前，生态环境部门对该违法行为已进行立案处理。谢志宽说，“以前主要靠人力和经验去发现环境违法问题，现在借助于科技感知的手段，能提前预知企业有可能存在的问题，我们执法队员也能更精准地开展执法检查。”
大模型接入50余类多源数据
北青报记者了解到，本市率先建成的大气环境监测大模型——“三监”大模型，拥有强大的数据库，经过智能算法分析，可对各类污染源全方位、全时段监控。
“大模型接入了空气质量监测、各类污染源数据等50余类多源数据，构建起‘天上看、地上巡、数据联、电量核’的新一代监测体系，可以说数据底座的基础非常雄厚。”北京市生态环境监测中心副主任沈秀娥介绍。卫星遥感“天上看”，能够遥感智能识别裸地、黑臭水体等10余类目标，识别精度达90%；走航车在“地上巡”，对挥发性有机物(VOCs)边走边测实现“秒级响应-智能溯源-闭环监管”，5700余条路网的道路尘负荷水平也能一目了然。
同时，用电量、工地台账、餐饮企业台账、重型柴油车等经济社会运行数据联入生态环境监测网络，经过智能算法分析，实现对各类污染源全方位、全时段监控。新型监测网络保障了监测数据“真、准、全、快、新”，为“三监”联动提供了大数据支撑，智慧感知问题线索。
此外，大模型还录入了环保领域的标准、法规、论文、研究报告等超过100万份文件，构建知识底座，为智能精准研判提供科学支撑。
研发26类问题线索挖掘算法
沈秀娥介绍，聚焦低浓度水平下城市精细化管理需求，“三监”大模型自主研发了单车排放超标、企业产治不同步等26类问题线索挖掘算法，动态追踪高值冒泡、超标排放和违规行为。
例如，通过远程在线监控技术，“三监”大模型可以掌握全市18万辆重型柴油车的行驶路线和排放状况，一旦车辆出现超标排放，即可将车辆信息和超标线索推送至执法部门，精准快速执法。同时，利用设施用电监控技术，将全市千余家重点涉气企业和6000余个监测点位纳入监测，一旦发现生产设施电表在跑而治污设施电表没动静的情况，将被系统捕捉记录。智能解析技术可对2000多个工地、上万个摄像头捕捉到的全流程施工环节视频图进行解析，精准捕捉环境违法行为。
北青报记者了解到，自去年本市创新实施“三监”联动工作机制以来，全市共推送各类环境问题线索1万多条。最近，北京市生态环境保护综合执法总队一支队支队长李想收到系统提示，某区域挥发性有机物(VOCs)居高不下。“我们就利用走航车在这附近加密监测，刚好看见区域附近就是一个敞开大门的汽修企业，怀疑高值点就是这里造成的。”李想和同事直奔汽修企业的喷烤漆房，马上就发现了这里的活性炭已过了更换周期。同时还发现，在第一盘碳盘底下的中间有一条很窄的缝隙，这样会造成部分未经处理的废气直接排放到大气中。执法人员当场要求企业立即整改，并将该问题移交属地相关部门进行处罚。
“这些执法信息，都同步反馈到了‘三监’大模型的数据库，走航监测现场复核时，原来的高值区浓度已经下降了95%。执法人员再次检查时，发现企业已经第一时间落实了整改要求。”李想说，“三监”联动对现阶段监管看不见也摸不着的挥发性有机物(VOCs)，起到了至关重要的作用。挥发性有机物(VOCs)高值“冒泡”情况明显改善，高值点数量也明显下降。
对话
对守法企业“无事不扰”大模型助力优化营商环境
对话人：北京市生态环境局大气环境处处长 李翔
北青报：近年来，北京的生态环境持续改善，您如何看待这一变化？
李翔：良好的生态环境是最公平的公共产品，是最普惠的民生福祉。前不久，摄影爱好者在延庆九眼楼长城，拍到了古老长城与百公里外的中央商务区(CBD)的同框照片，突显了北京的好“气”色。北京市用10年时间完成了发达国家30年的治污历程。从“冬奥蓝”到“1微克蓝”，“三监”联动有力提升科学、精准、依法治污效能，推动大气污染治理能力现代化，支撑北京市持续深入打好蓝天保卫战，给市民带来了越来越多、实实在在的蓝天。
北青报：在应对空气污染过程中，“三监”大模型如何发挥作用？
李翔：在日常环境监管和污染过程期间，借助“三监”大模型，我们能做到动态预报污染过程，支撑减排管理决策，锁定和推送问题线索，全市精准调度和执法，实时评估追踪措施落实，实现精细监测、科学溯源、精准分析和高效执法。
例如，今年3月中旬，准确预测到空气污染过程后，我们及时启动“三监”联动，平台快速推送线索，问题整改实现“快下快上、日产日消”，并逐日评估措施落实情况，支撑了污染过程的“削峰降速”。从评估效果来看，实际污染程度比未采取减排措施的情况，下降了一个等级。
北青报：“三监”大模型落地应用后，给污染源监管工作带来了哪些转变？
李翔：“三监”大模型把空气质量、污染源、经济社会运行等各方面的数据进行了融合和集成，它能够进行智慧的研判分析，非常准确地溯源和定位到具体是哪一个区域、哪一部分的污染源，对空气质量造成了影响，实现了看得清、打得准，既“无处不在”，有力督促企业等责任主体杜绝侥幸心理、落实治污减排责任，又对守法企业“无事不扰”，进一步优化了营商环境。
“三监”联动是一种协同作战、高效运转、科学智慧的工作模式，达到了1+1+1>3的效果，进一步提升了科学治污、精准治污、依法治污的能力，推动了环境治理体系和治理能力现代化。
现场
大模型每秒处理上亿条数据信息
8月7日，北青报记者来到市生态环境监测中心。走进调度室，在北京市大气“三监”联动精准治污调度平台上，清晰显示着各类信息数据。
大屏左侧，可以看到实时空气质量和未来预测预报结果。中间是地图区域，集成展示了气象数据、污染源数据、调度信息等，融合汇聚成“一张图”。北京市生态环境监测中心综合(大数据)室主任王小菊介绍说，“屏幕上的白色粒子是风场，我们可以看到现在风比较小；这些绿色、黄色的圆点代表全市1000多个高密度站点的实时监测结果，现在北京的空气质量处于优良水平。”
在屏幕右侧，集中展示了移动源、工业源、扬尘源、环境高值等四大类问题线索，以及精准治污调度的结果。王小菊点击移动源问题线索，屏幕上便显示出今年以来移动源违规排放的线索清单。“你看，6月28日一辆重型柴油车出现氮氧化物排放异常，系统中不仅记录下这辆车的所属公司、车牌号等信息，还能清晰显示这辆车的行驶轨迹。地图中，顺义区的多个路段被标记成红色，代表了该车排放异常，十分显眼。”王小菊说，“系统接入了18万辆重型柴油车的行驶路线和排放状况，每秒处理上亿条数据。我们会将问题线索推送给生态环境执法部门，他们将根据线索进行现场检查。”
此外，市生态环境监测中心依托“三监”大模型，研发出小助手“天天”，可以通过互动问答的方式为工作人员提供数据查询、问题分析等服务。只见王小菊对着大屏幕说：“请问6月份北京市各区PM2.5浓度是多少？”屏幕右侧立刻展示它思考的过程：大模型首先要理解这个问题，然后通过思考得出它需要调用的工具，这个工具链接到空气质量监测数据库中，调用相应的参数和数据，最终自动绘制一张图表，给工作人员展示出来。同时，它还会提供一个文件下载工具，帮助工作人员下载相应的资料。“从结果中可以看到，6月份延庆区的PM2.5浓度是20微克/立方米，属于全市最优水平。”
王小菊表示，为更好实现“三监”大模型功能，市生态环境监测中心利用大数据、人工智能等技术手段，研发出多个智能系统，包括北京市大气“三监”联动精准治污调度平台、大气综合管理集成平台、“三监”联动APP、“环保随手拍”以及“京环码上洗”等小程序，通过这些智能化系统，科技赋能支撑精准治污。
本版文/本报记者 王斌
摄影/本报记者 袁艺 【编辑:房家梁】