戴上VR眼鏡，瞬間穿越到監(jiān)測現(xiàn)場——監(jiān)測點(diǎn)實(shí)景一覽無余，數(shù)據(jù)實(shí)時更新。這不是電影中的畫面，而是真實(shí)出現(xiàn)在雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心（下稱“監(jiān)控中心”）的場景。
自2021年掛牌成立以來，監(jiān)控中心積極推進(jìn)環(huán)境智慧監(jiān)測體系建設(shè)，建立“天地淀”一體化環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，初步建成以白洋淀監(jiān)測為主的生態(tài)監(jiān)測“一張網(wǎng)”。下面一起去看看這個監(jiān)控中心有多酷。
5G+VR，第一視角監(jiān)測水域變化
雄安生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心內(nèi)，工作人員遞給記者一副VR眼鏡。通過VR眼鏡，記者看到端村浮船站旁的水面在微風(fēng)吹拂下泛起陣陣漣漪，畫面左上角還有pH值、化學(xué)需氧量、總磷等水質(zhì)數(shù)據(jù)。
VR眼鏡。任靖 攝
“這些數(shù)據(jù)每20秒更新一次，數(shù)據(jù)來自白洋淀上空兩架無人機(jī)?！爆F(xiàn)場工作人員告訴記者。這兩架無人機(jī)一架搭載高光譜設(shè)備，對河流和淀區(qū)水質(zhì)進(jìn)行掃描反演，獲得水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)信息；另一架搭載VR攝像機(jī)和小型空氣監(jiān)測設(shè)備，通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻VR實(shí)時回傳?！巴ㄟ^5G+VR的方式能夠以第一人稱視角監(jiān)控水域變化，實(shí)時獲取站點(diǎn)情況，助力應(yīng)急指揮?！?/p>
這是雄安新區(qū)“空地淀一體化智慧監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)”的重要組成部分，也是國內(nèi)首次將5G技術(shù)全方位應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域——在實(shí)時全景的基礎(chǔ)上，基于5G邊緣云技術(shù)，疊加AR動態(tài)實(shí)時環(huán)境信息，沉浸式監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量。
同時，監(jiān)控中心應(yīng)用5G技術(shù)建設(shè)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)管平臺，實(shí)現(xiàn)了5G/VR全景視頻移動監(jiān)控，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體應(yīng)急監(jiān)測體系。
近年來，雄安新區(qū)根據(jù)白洋淀圩田縱橫、溝壑繁雜的地理特征，充分利用5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，建成了3500平方米標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室，并建成了6個水質(zhì)自動監(jiān)測站、6個浮船站等水質(zhì)自動監(jiān)測站點(diǎn)，形成以“無人機(jī)+無人船+水質(zhì)監(jiān)測車+水質(zhì)監(jiān)測船+大氣走航車+遙感+VR”為載體的靈活機(jī)動監(jiān)測模式，基本實(shí)現(xiàn)了對白洋淀水質(zhì)的全域監(jiān)測能力。
水+指紋，精準(zhǔn)錨定污染源
“根據(jù)監(jiān)測到的水紋，可以判定污水來自印染行業(yè)?！毙郯残聟^(qū)生態(tài)環(huán)境局副局長吳海梅指著屏幕上的水紋對比圖告訴記者，“這就是‘水質(zhì)指紋’，它和人的指紋一樣具有獨(dú)特性?！?/p>
水紋對比圖。圖片來源：雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心
水紋對比圖源自清華大學(xué)開發(fā)的在線預(yù)警溯源監(jiān)管系統(tǒng)。系統(tǒng)基于“水質(zhì)指紋”技術(shù)，將指紋識別犯罪嫌疑人的思路引入水環(huán)境監(jiān)管中，利用熒光光譜進(jìn)行水污染溯源。
不同行業(yè)、不同企業(yè)排放的廢水在熒光光譜中呈現(xiàn)不同的“水質(zhì)指紋”，這些“指紋”被上傳到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。基于“水質(zhì)指紋”技術(shù)開發(fā)的水污染預(yù)警溯源儀能夠?qū)崿F(xiàn)21分鐘污染早期預(yù)警和自動溯源。
在發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常后，溯源儀會發(fā)出警報。同時，溯源儀能夠捕獲污水“水質(zhì)指紋”并與庫中“指紋”進(jìn)行對比，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)溯源。目前這一溯源系統(tǒng)被應(yīng)用于豐收橋超級監(jiān)測站。
在問及什么是“超級站”時，吳海梅告訴記者，超級站不同于一般的監(jiān)測站，它是集水文、水質(zhì)、溫室氣體、空氣質(zhì)量和氣象監(jiān)測于一體的自動監(jiān)測站。像這樣的監(jiān)測站在白洋淀還有兩個，一個是王家寨超級站，一個是引黃泵站超級站。
王家寨超級站位于白洋淀湖心區(qū)，是國內(nèi)首次探索建立的多功能綜合監(jiān)測監(jiān)控自動站，該站共有設(shè)備18臺，能夠?qū)崿F(xiàn)47項指標(biāo)參數(shù)的常態(tài)化監(jiān)測。引黃泵超級監(jiān)測站位于入淀口，不僅能監(jiān)控水質(zhì)，還能掌握生物量的變化。
雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心谷雅亭告訴記者，超級站的建立增強(qiáng)了針對重點(diǎn)河流和淀區(qū)重點(diǎn)區(qū)域的單站監(jiān)測能力，能夠更全面地反饋入淀和淀區(qū)水質(zhì)。
船+實(shí)驗(yàn)室，水質(zhì)監(jiān)測全覆蓋
“在它的幫助下，我們實(shí)現(xiàn)了對白洋淀水質(zhì)監(jiān)測的全覆蓋?！眳呛Ｃ房谥械乃鼈?，是有雄安監(jiān)測“小航母”之稱的“雄安監(jiān)測一號”。
雄安監(jiān)測一號。圖片來源：雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心
雄安監(jiān)測一號是全國首個純鋰電池大型水質(zhì)監(jiān)測船，配備水上實(shí)驗(yàn)室和指揮中心。船長20多米，可以在航行中隨時抽水取樣進(jìn)行總磷、總氮、氨氮、COD等13項指標(biāo)的檢測分析。船載5G+VR視頻展現(xiàn)監(jiān)測實(shí)景畫面，船上檢測數(shù)據(jù)與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)實(shí)時共享，真正實(shí)現(xiàn)“不在現(xiàn)場，勝似現(xiàn)場。”
“在監(jiān)測一號的幫助下，檢測效率提高不少?！毙郯残聟^(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心工作人員張京表示，“以前采樣至少需要兩艘船，一艘采樣，一艘送樣，不然一圈8小時走下來，水樣檢測結(jié)果可能就和剛采的時候不一樣了?！?/p>
“之所以稱它為‘航母’，是因?yàn)樗芡瑫r搭載一臺無人機(jī)和兩艘無人船?！眳呛Ｃ犯嬖V記者，兩艘小號的無人船負(fù)責(zé)暗管排查和水質(zhì)監(jiān)測，能夠進(jìn)入大船無法抵達(dá)的區(qū)域。
無人船負(fù)責(zé)精細(xì)化排查，無人機(jī)則能快速進(jìn)行面源分析。通過搭載的高光譜攝像機(jī)，無人機(jī)能夠采集水域光譜特征，對光譜進(jìn)行分析，快速判斷出水質(zhì)變化情況，對水環(huán)境污染物進(jìn)行無接觸、快速、高精度的識別和監(jiān)測，協(xié)同預(yù)警站、溯源站、多功能無人船建立起水質(zhì)預(yù)警機(jī)制。
“白洋淀水質(zhì)從劣Ⅴ類全面提升至好于Ⅲ類的監(jiān)測結(jié)果正是我們監(jiān)測到的，看到這個結(jié)果真的很開心?！眳呛Ｃ沸χf，“希望白洋淀未來的水質(zhì)越來越好?！保ㄒ娏?xí)記者任靖）
