大气监测监管的数字化升级——从“人海战术”到“技防优先”的深刻变革
发布时间：2026-04-10
传统的大气污染治理依赖“人海战术”——执法人员奔波于企业之间，监测人员蹲守在采样点上，靠人力巡查发现污染问题。如今，这一切正在被改写。生态环境部部长黄润秋在2026年全国两会“部长通道”上宣布：生态环境监管已迈入数字化、智能化新阶段，以智慧化监测和非现场执法为代表的“两场变革”正深刻改变着传统的环境治理模式，让监测更加客观、执法更加精准。从卫星遥感千米高空锁定污染源，到AI大模型自动识别机动车排放造假，再到无人机分钟级抵达污染现场——一场覆盖“天空地”一体化的大气监测监管数字化革命，正在为中国蓝天保卫战注入前所未有的科技动能。
一、顶层设计：数字化监管的制度框架
数字化升级并非技术手段的简单堆砌，而是需要制度层面的系统性重构。2026年初，《生态环境监测条例》正式施行，这是我国首部生态环境监测领域的专门行政法规，提出构建陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络。该条例明确构建“远程+现场+信用”三位一体监督体系，为生态环境监测活动的规范化、科学化提供了法治保障。
黄润秋指出，近年来生态环境部围绕高水平保护，推动监管理念实现“四个转变”：从单一监管向“监管+服务”转变，从分散监管向集中统一监管转变，从事后监管向全过程全链条监管转变，从人防为主向技防优先转变。这些转变有力提升了监管能力，企业守法经营、达标排放的意识显著增强，全国环境违法案件从五年前的13万件降至2025年的4.3万件，降幅达68%。
在技术创新层面，生态环境部2026年3月印发《生态环境领域新技术推广应用项目申报指南（试行）》，旨在推动财政资金支持新技术应用推广，构建“技术突破—场景验证—产业应用—体系升级”的闭环发展模式。监测监管能力提升技术被列为优先支持方向，涵盖多污染物多尺度跨行业区域空气质量调控、PM2.5与臭氧污染综合立体监测等4个技术方向。
二、监测体系：天空地一体化立体感知
大气监测的数字化升级，首先体现为监测手段从“点状布设”向“立体感知”的跨越。
在卫星遥感层面，我国构建了天空地一体化立体监测体系，国产超光谱卫星遥感精度达到国际先进水平，实现了从“人防”到“技防”的跨越。以大气环境监测监管为例，依托自主研制的PM2.5与臭氧协同防控立体监测预警平台，哪个区域、哪个企业超标排放都能够精准锁定，指导源头减排，实现“靶向治疗”。相关卫星产品、动态清单和预报模式实现了“公里—小时”级精准预报，72小时空气质量模式预报准确率从过去的约60%提升到了75%以上，已应用于京津冀、长三角、珠三角等区域大气污染防治和重大活动空气质量保障。
在大连市，生态环境局探索实施“大气污染卫星遥感监测溯源项目”，利用卫星遥感反演技术，结合站点监测数据，获得1000米分辨率日间逐小时近地面污染物浓度分布图，叠加风场及温度、湿度等气象信息，清晰展示污染物时空连续变化情况。卫星遥感与无人机巡航、无人船探测组成的“空天地一体化”监测系统，已将20多万个排污口纳入系统监管视线，污染溯源精度从公里级提升至百米级。
在地面监测层面，各地加速推进监测站房的智能化改造。甘肃省建成首个集成“智慧感知、无人运维、精准管控”功能的智慧监测站房，创新集成动态环境监控、设备智控、行为识别与远程运维等模块，构建起“感知—分析—决策—控制”一体化智能闭环，实现站房运行状态的可视化、可预警和可溯源。该站房采用无人值守、智慧运维方式，实现运行状态7×24小时实时感知，异常情况自动预警，运维任务智能派发，极大提升了运维效率与自动化水平。江西省新干县投入42万元对省控空气站点进行自动化、智能化改造，建成环境空气质量监测智能系统，引入数字孪生技术，通过图表数据对比生动展现PM10、PM2.5、SO2、CO等污染物浓度的变化情况。
三、AI赋能：从数据感知到智能决策
如果说立体监测网络是大气监管的“耳目”，那么人工智能就是赋予这些耳目以“智慧”的核心引擎。
3.1 AI智能识别：让“天眼”看懂污染
在重庆市北碚区，智慧环保指挥中心的大屏幕上实时跳动着全区大气、水质、污染源等上千个监测点位的数据。2025年8月的一个清晨，系统自动弹出提示：东阳小学附近高架桥下发现露天焚烧事件。指挥中心后台运维人员同时收到了远景、中景、近景3张照片。不到15分钟，网格员已完成现场处置并反馈结果。
北碚区对高空瞭望设备进行了AI算法深度升级，使其能够识别生物质燃烧、工业烟雨、烟花爆竹、工地扬尘、渣土车等各类问题，正确识别率高达95%。在此基础上，配套开发了“环动缙云”手机App，指挥中心发现的环境污染事件可通过App下发至相关负责人，形成“发现—推送—处置—反馈—结案”的闭环管理。
3.2 大模型应用：会话式智能监管
2025年，湖北省研发的“大气污染精准溯源与应对‘一张图’平台”获“数据要素×”大赛全国总决赛二等奖。该平台创新引入自然语言处理（NLP）大模型技术，打造了湖北省首个“会话型大气污染智能监管”应用。监管人员可通过语音指令或文本提问，以自然对话的方式获取数据、生成可视化图表及分析结论。平台基于“数值模型+人工智能+大语言模型驱动”前沿技术，构筑“测—溯—管—治—调—评”闭合应用技术链条，服务省、市、县、企超2万个用户。该技术已在北京、河北、山东等7个省市得到应用，推动2024年湖北省PM2.5浓度相比于2019年下降16%，重污染天数减少77%。
北京市的“三监”联动大模型同样走在创新前列。该模型突破智能感知融合组网、AI污染识别诊断等关键技术，融合汇聚卫星、走航、用电、OBD等多源感知手段，研发环境高值预警、违规运行等20余类智能算法，可在小时级完成污染风险识别与溯源追因，大幅提升环境问题研判效能。首创“监管统筹调度-监测感知发起-监察执法检查”的“三监”联动机制，2022年以来累计挖掘推送环境问题线索1.7万余条，问题识别精度超70%，非现场监管比例提升至40%以上。
3.3 大数据分析：精准预报与溯源
贵阳市依托“生态云平台”，在全市建成国、省、市控空气质量自动监测站32个，微型空气质量和声环境监测点位180个覆盖所有乡镇及工业园区，建成空气质量数据资源中心。基于大数据和深度学习技术，开发完成“大气环境测管治一体化平台”模块，能够开展未来7天逐日逐小时空气质量预报，分区域分站点预报6项污染物浓度。2025年1-11月，贵阳市空气质量优良率为99.4%，PM2.5平均浓度为每立方米18.2微克，在168个大气污染重点防控城市中排名第4。
四、非现场执法：从“人海战术”到“数据治污”
执法是生态环境监管的另一大支柱。非现场执法模式的推广，正在从根本上改变传统执法“人盯人、被动防”的格局。
2025年，全国共开展20.4万次非现场检查，现场检查次数同比下降近40%，但问题发现准确率提高了10至25个百分点，做到了“对守法企业无事不扰、对违法企业利剑高悬”。这一成果的背后，是优化后的七大类场景48种问题线索分析模型，实现了“带着线索去、瞄准问题查”的精准执法模式。
在机动车排放监管领域，人工智能技术大显身手。过去要查出机动车检测站有没有弄虚作假、重型货车有没有违法排放，全靠人工翻数据、看视频，效率低下且容易遗漏。如今，利用大模型智能识别技术，电脑可以自动找出问题，发现问题的准确率超过70%，筛选的数据量达到千亿条级别，大幅节省了物力和人力成本。
重庆市的非现场执法体系建设颇具代表性。该市整合12类环境监管数据，覆盖1700余家重点排污单位，部署10余种智能分析算法模型，通过自动监测、无人机巡查等科技手段，对839家企业实施远程监管，实现“监管不缺位、服务不添乱”。在此基础上，推行“双随机+信用分级”监管模式，A级诚信企业检查频次降低60%，D级失信企业被纳入全覆盖检查，形成“守信者畅行、失信者受限”的良性市场氛围。
镇江市的实践同样成效显著。2025年，镇江市生态环境智慧监管平台累计推送非现场执法线索2120件，办结率达99.5%，全市共开展非现场执法方式2316次，占执法检查总量的51.55%，较上一年提升22.8个百分点。日照市则推行“无感执法、有感服务”模式，在全市所有重点排污单位完成自动在线监测的基础上，对1153家排污单位安装用电远程监控设施，2024年非现场监管“无感执法”占比达56.66%，居全省第一。
菏泽市鲁西新区创新构建“空天地”一体化智能监测监控体系，形成“高空瞭望广覆盖、中空巡航快响应、地面监控全盯守”三层感知网络。高空瞭望集成AI智能识别，为短期污染预警、应急监测提供分钟级精准数据，推动监管模式从“被动响应”向“主动预警”跨越式转变。中空无人机巡航搭载高清摄像、红外热成像、气体监测等多功能模块，直线巡航半径达5公里，接警即飞、快速抵场，彻底破解人工排查效率低、定位不准、溯源困难的难题。
五、典型案例：数字化升级的生动实践
湖北省“一张图”平台。该平台打通了结构—气象—排放—质量跨部门、全链条、多模态数据壁垒，实现近实时大气污染来源精准追踪。平台构建了“横向到边、纵向到底”的指挥调度体系，实现问题自动报警—智能诊断—一键派单—处理反馈—审核结案的全流程线上闭环管理。2024年，湖北省PM2.5浓度相比2019年下降16%，重污染天数减少77%。
北京市“三监”联动大模型。该成果适用于省、市、县等多层级生态环境部门开展环境监测与污染防治工作，可支撑大气、水、土、生态等多要素的监测监管与决策调度。通过先行示范、机制保障与集成系统规模化支撑，形成了应急“2小时核查、4小时反馈”与常态“周推送、周反馈”的闭环管理要求。
浙江省数智化预报预警平台。浙江省生态环境监测中心联合南京大学、浙江大学等单位，研发了大气环境监测预报预警数智化平台，融合数值模拟与机器学习，实现12小时至90天预报，整体技术水平国内领先、国际先进。该平台成功支撑杭州亚运会和亚残运会空气质量保障，保障期间杭州市PM2.5日均浓度优于目标值，优良率达97.6%，创历次重大活动最佳成绩。
六、挑战与展望：数字化升级的进阶之路
尽管取得了显著成效，大气监测监管的数字化升级仍面临不少挑战。有专家指出，当前监测体系对工业园区、交通走廊、施工区域等局地高值点位的感知还不够精细，对异常排放的快速识别能力也有待提升；各部门数据共享和协同分析不足，影响联防联控效率。人工智能归根到底是治理工具，不能替代产业结构、能源结构、交通运输结构的深层调整，污染治理也不能脱离精准治污、科学治污、依法治污的基本路径。
“十五五”时期，生态环境部将持续强化科技创新引领，聚焦多要素协同治理、新型技术融合等方向，推动更多科技成果转化为生态环境治理效能。下一步的重点方向包括：持续加大对人工智能相关技术研发的支持，加快建设天空地海一体化的智能监测网络；充分释放“人工智能+”生态环境的应用效能，不断提升生态环境治理体系和治理能力现代化水平；深化“人工智能+”新技术创新应用，加快科技赋能美丽中国建设。
从“人防”到“技防”，从“经验判断”到“数据决策”，从“事后处置”到“事前预警”——这场大气监测监管的数字化革命，正在深刻重塑中国大气环境治理的底层逻辑。当“天眼”俯瞰大地，当AI智能识别污染，当大数据驱动精准施策，蓝天保卫战正在科技赋能下走向更加精准、更加高效的新阶段。