这个大屏幕让崇明生态岛更加智慧

　　

IT时报记者孙妍
　　高峰期三个多小时的车程，从高楼林立的上海市区来到“世外桃源”崇明，河道阡陌、橘黄蟹肥、绿树漫漫、候鸟栖息，供应着上海乃至全国的绿色农产品。
　　在崇明区城运中心，一块103平方米的大屏幕像画轴一般展开，它整合着上千个生态传感器、上万个视频监控探头以及人口、地理信息数据库。
　　神奇的是，崇明三岛上的一草一木、一岸一水都能透过这块屏幕与人“对话”：“我要报警，村民乱排放生活污水，河里的鱼虾蟹伙伴们都中招了！”“不好！这座工厂发生了危险化学品泄漏，田里的水稻、林子里的珍稀鸟类都要遭殃了！”
一草一木与人“对话”
　　崇明位于长江入海口，水是这里世代繁衍的血脉，崇明岛、长兴岛和横沙岛的小河道，几十年前曾是当地百姓洗衣洗菜、钓鱼摸虾的清净之流，但一度因为工业排污和生活污水而发黑变臭。
　　如今，这里的河道恢复了几许清澈，鱼翔浅底，白鹭觅食。令人疑惑的是，河道上偶有太阳能电池板漂浮其上，这难道与河道清澈有着千丝万缕的关系？
　　原来，这些太阳能电池板是给潜入水底的生态监测传感器供电的，传感器会监测水温、流速、溶解氧、氨氮含量等水质指标。
　　还有更多的传感器散落在农田的土壤深处、林子里、村落里，配上蓄电池后，即便是阴雨天，这些“生态神经元”也能全天候采集数据。
　　根据水气土林的不同性质，生态神经元每隔一段时间会打包生态监测数据，瞬息万变的水和气，几乎每5~10分钟就通过物联网发送到数据中心，每个数据包只有几KB，却让崇明岛上的一草一木、一岸一水与人“对话”。
　　崇明区城乡智能管理平台的大屏上，一个生态大脑显示了一条预警——黄色紧急报警，这意味着该水质监测站点存在超标因子。屏幕上，显眼的蓝色亮点显示出可能存在的影响水质的因子，点击知识图谱，超标因子和影响因子的关系图就显示出来。再点击原因分析，系统便会唤醒水动力水质模型和深度学习模型，找出污染源的实际位置，生活污水、蟹塘养殖、农业用地、植被等可以定位到具体的污染源。
　　找到污染源后，智能管理平台会根据不同的处置级别，将报警信息派单给指定网格人员，同时将报警超标原因和处置建议推送到他的手机上，为他现场处置提供参考。轻微污染一般只需网格人员拍图、定位并说明处置过程，上传到App即可，但重大污染一般需要各部门联动。
　　这套生态监测系统的雏形是横沙智脑，显示在大屏中央的生态大脑机器人已经3岁了，它诞生于2018年首届世界人工智能大会前夕，尚属全国首创。2019年，在崇明区城乡智能管理平台建成之际，横沙智脑成为最具崇明特色的主题库被纳入其中。
　　3年前，100多个监测点，近千个传感器，撒落在崇明横沙岛的各个角落，监测着水、土、气、林的生态数据。生态大脑机器人之所以能运转，单靠传感器采集数据可不行，它还包括数字孪生建模、AI智能算法、机理预测模型、卫星遥感等高能技术。
　　未来，以横沙智脑为基础的生态监测触点数据将逐步增加至五万个，每年记录不少于200TB的生态数据。
一举一动事前预警
　　从前，城乡管理靠的是人海战术，“被动”是常态，如何将事发应急、事后处罚转换为事前预警？“您好，有5件事件需要您处理哦！”在生态监测大屏上，生态大脑机器人实时报告着生态预警事项。
　　它做到了即时处置，从采集数据到分析原因，再到问题溯源，整个过程直到派单后才需要人介入，进行现场处置与反馈。也就是说，事前预警可以由机器来独立完成。
　　例如，当系统捕捉到水污染的预警后，它会自动画出区域，结合数据库里的人口、地理信息，立马研判出对哪条河、哪块地、哪个村、哪几户居民有影响，数据甚至详细到户主姓名、家里有几口人。
　　从中期管理来说，每年都能对各乡镇、行政村的生态关键治理能力进行评估，形成一份份绿色审计报告。
　　点击水污染预测，从模型预热到水动力模型到水质模型，再到扩散模型，短短几分钟就能预测如果一个工厂的危险化学物品发生泄漏，会对岛上哪些河道形成影响。
　　从长期来看，每天都有数据对AI环境预测系统进行“投喂”，系统便能越来越精准地研判生产、生活对环境的影响。在这块大屏上，土壤流失率、森林火险指数、空气质量指数等一目了然。
　　想要把隐患扼杀在摇篮里，必须在预警发生时就有所行动。除了生态监测数据外，城乡智能管理平台结合12345市民热线的反馈和区网格中心的诉求，高发问题就能被暴露出来，比如乱扔垃圾、占道无证经营、机动车乱停放、乱晾晒等，网格人员不用再采取人海战术排摸，便能有的放矢地消除隐患。
一云一网深度融合
　　2019年开始，崇明区就将两万多个视频监控探头整合起来，它们分布在旅游景区、车站码头、交通干线、商业中心等地，但在过去，这些摄像头没有被充分利用起来，因为它们还不够“聪明”，比如捕捉不到乱扔垃圾的行为。
　　在技术专家和AI企业面前，需要解决的是如何识别的难题；在政府面前，需要解决的是当知道隐患后如何排除的难题。
　　横在两者间的鸿沟如何弥平？
　　横沙岛上的生态神经元传感器要如何选址，基层政府部门的数据如何梳理，在崇明城乡智能管理平台建设之前，上海电信通过横沙智脑、河长制等项目，逐步形成一套智能大脑的解决方案。
　　算力、数据、算法并称为AI三要素，崇明区城乡智能管理平台的算力跑在崇明政务云上，而这一平台的数据跑在一张网格专网和政务外网上，网格、街镇、行政村等毛细血管的数据通过这两张网汇聚到大数据中心，背后是上海电信的云网融合。
　　在崇明区城运中心大屏上，一条扬尘超标预警的处置结果被调取出来，是由新建江帆路一个地下车库工地引发的7次扬尘超标，系统报警后区城运中心进行复核，核实后便告知建管委和环保局进行现场处置，第二天便反馈处置完毕。联勤联动的速度之所以如此之快，主要仰赖于一云一网的深度融合。
　　崇明区城乡智能管理平台分成五大模块，包括生态治理、社会治理、经济管理、农业管理和应急管理。生态治理已经持续了3年，接下来，如何发挥视频分析技术以及摄像头的作用，将触角深入社会治理，将是更大的命题。“乱扔垃圾、占道经营等都会成为接下来的社会治理重点，此前，全国各地都来崇明取经智慧农业管理。”上海电信相关人士透露。
　　5G和AI在这座“世外桃源”上有着更大的想象空间，中国花卉博览会在崇明举行前夕，城乡智能管理平台已经对花博会涉及的所有管线都进行了风险评估，启动了水力模型预警，为花博会注入了“智慧之水”；台风来临之前，崇明三岛的雨量监测开启，易积水点、潮位监测点预警开启，所有应急抢险部门已经接入指挥中心。
　　一张智慧大网，正在上海崇明生态岛上铺开，守护着岛上的一草一木、一岸一水、一人一房。