国之重器出版工程 物联网与生态环境

“绿水青山就是金山银山。”关注生态环境保护，应用现代物联网技术，提高生态环境保护水平。

围绕党的十八大以来我国在生态文明建设和美丽中国实践的新特色，本书系统总结了物联网在生态环境方面的新技术、新应用和新成果，展望了物联网在生态环境应用方面的发展方向和政策导向。紧扣“物联网与生态环境”主题，本书介绍了其基本概念、功能原理、应用范围、政策空间、整体架构、系统设计、支撑体系、关键技术、核心设备、决策平台、发展趋势、政策导向及典型案例。
本书可作为环境和资源类专业本科生、研究生的教材，也可作为生态环境保护、自然资源及水资源开发利用、城乡建设、发展改革、工业和信息化等相关政府部门、科研单位、企业工作人员的参考书。

温宗国，清华大学环境学院长聘教授、博士生导师，清华大学中国循环经济产业研究中心主任，国家工业节能与绿色发展评价中心主任，国家杰出青年科学基金获得者，入选"万人计划”科技创新领军人才、教育部"长江学者奖励计划”青年学者等。主要从事环境与能源系统工程、固废资源化与循环经济等教研工作。获国家科技进步奖二等奖1项、省部级科技进步奖一等奖6项。

第 1章 “物联网+”生态环境的前生今世 001
1.1 “物联网+”生态环境是什么 001
1.1.1 何为物联网及“物联网+”生态环境 001
1.1.2 “物联网+”生态环境的工作原理 003
1.1.3 “物联网+”生态环境的标准化 004
1.1.4 “物联网+”与“互联网+” 005
1.2 “物联网+”生态环境的重要意义 005
1.2.1 “物联网+”生态环境是落实生态文明的重要举措 006
1.2.2 “物联网+”是生态环境治理手段现代化的必由之路 006
1.2.3 “物联网+”是改善生态环境质量的有效保障 006
1.3 “物联网+”生态环境的功能定位 007
1.3.1 社会价值 007
1.3.2 商业价值 008
1.3.3 生态价值 008
1.4 “物联网+”生态环境的技术基础 009
1.4.1 智能传感器 009
1.4.2 云计算 010
1.4.3 智能硬件 010
1.4.4 环境大数据 010
1.5 “物联网+”生态环境的政策体系 011
1.5.1 中国政府的相关政策 011
1.5.2 其他主要国家和地区的相关政策 012
本章小结 015
参考文献 016
第 2章 物联网与生态环境大数据建设 017
2.1 环保物联网总体框架 017
2.2 生态环境大数据建设背景 019
2.2.1 党中央、国务院高度重视 019
2.2.2 全国生态环境保护形势 020
2.2.3 生态环境是全面建成小康社会的突出短板 025
2.2.4 生态环境保护面临的机遇与挑战 026
2.2.5 “十三五”时期生态环境保护的发展动态 026
2.2.6 绿色转型是“十四五”时期的重大趋势 027
2.3 生态环境大数据建设概要 028
2.3.1 生态环境信息化建设势在必行 028
2.3.2 生态环境大数据建设的主要目标 028
2.3.3 生态环境大数据总体架构 029
2.3.4 生态环境大数据建设的主要任务 032
2.3.5 生态环境大数据建设内容 036
2.4 生态环境大数据建设的主要成果 038
2.4.1 “一带一路”生态环保大数据服务平台，助力“一带一路”
国家绿色发展 038
2.4.2 全国排污许可证管理信息平台，形成排污许可全生命周期
闭环管理 039
2.4.3 环境影响评价大数据建设，助力环评制度改革 040
2.4.4 为污染防治攻坚战植入“超级大脑” 043
本章小结 044
参考文献 044
第3章 物联网+生态环境的软硬件集成与区域调控体系 045
3.1 物联网+生态环境软硬件集成与区域调控体系架构 045
3.1.1 软硬件集成与区域调控体系拟解决的问题 045
3.1.2 总体思路 048
3.1.3 技术架构 050
3.2 环境智能感知硬件集成体系概述 053
3.3 环境质量感知体系 054
3.3.1 大气环境质量感知体系 054
3.3.2 水体环境质量感知 061
3.4 污染源感知体系 064
3.4.1 固定污染源 064
3.4.2 移动污染源 073
3.4.3 面源 077
3.5 风险源感知体系 079
3.5.1 建设内容 079
3.5.2 主要监测标准规范与仪器设备 079
3.6 移动式感知体系 082
3.6.1 生态环境卫星遥感 082
3.6.2 无人机搭载移动监测 083
3.6.3 无人船（仿生鱼）水质移动监测 085
3.7 生物活体感知体系 087
3.7.1 建设内容 087
3.7.2 主要监测标准规范与仪器设备 087
3.8 生态环境大数据基础平台 088
3.8.1 平台功能架构 088
3.8.2 平台存储能力分析 090
3.8.3 数据容灾备份 091
3.9 生态环境精细化调控平台 091
3.9.1 精敏的量化溯源感知体系 092
3.9.2 可靠的动态分析管控体系 097
3.9.3 精准的管理决策支持体系 108
3.9.4 有效的环境执法监管体系 115
3.9.5 科学的深度治理支持体系 127
本章小结 135
参考文献 136
第4章 “物联网+”资源循环利用 138
4.1 资源循环利用 138
4.1.1 资源循环利用的定义 138
4.1.2 循环经济的内涵 139
4.1.3 资源循环利用产业 140
4.2 “物联网+”与产业转型升级 142
4.2.1 资源循环利用产业发展的短板 142
4.2.2 “物联网+”促进产业转型升级 143
4.3 典型应用场景 145
4.3.1 “物联网+”促进资源回收 146
4.3.2 “物联网+”实现废物在线交易 149
4.3.3 “物联网+”加强追溯识别功能 153
4.3.4 “物联网+”助力产业共生 156
4.3.5 “物联网+”典型品类再制造 159
4.3.6 “物联网+”实现信息共享 164
4.4 关键的影响因素和实现路径 165
4.4.1 政策因素 165
4.4.2 市场因素 167
4.4.3 技术因素 168
4.4.4 实现路径 169
本章小结 170
参考文献 170
第5章 物联网+固体废物综合管理的关键技术和核心装备 171
5.1 回收环节 171
5.1.1 自动识别技术 171
5.1.2 智能回收终端 173
5.1.3 智能计量设备 175
5.2 收运环节 175
5.2.1 GPS技术 175
5.2.2 智能收运车辆 176
5.3 分拣和处理处置环节 177
5.4 监管环节 179
5.4.1 遥感技术 179
5.4.2 GIS技术 181
5.4.3 视频监控技术 181
5.4.4 云计算 184
5.4.5 大数据分析与解释技术 185
5.4.6 智能决策支持技术 186
5.5 通用技术与设备 187
5.5.1 自动检测技术 187
5.5.2 无线通信技术与移动通信技术 190
5.5.3 计算机网络互联技术 191
5.5.4 移动互联网技术 192
5.5.5 信息标准化技术 193
5.5.6 传感器 194
5.5.7 智能移动终端 195
本章小结 195
参考文献 195
第6章 物联网+固体废物综合管理的应用实例 200
6.1 物联网+生活垃圾分类 200
6.1.1 传统生活垃圾分类的现状和问题 200
6.1.2 物联网在垃圾分类中的应用 202
6.2 物联网+餐厨垃圾收运处置 205
6.2.1 餐厨垃圾收运和管理的现状和问题 205
6.2.2 物联网应用于餐厨垃圾收运体系案例 205
6.3 物联网+再生资源回收 208
6.3.1 传统再生资源回收方式的现状和问题 208
6.3.2 物联网+再生资源回收应用案例 210
6.4 物联网+工业园区循环化改造 212
6.4.1 园区循环化改造的信息平台需求 212
6.4.2 物联网+工业园区循环化改造应用案例 213
6.5 物联网+固体废物综合管理展望 215
本章小结 217
参考文献 218
第7章 基于射频识别技术的机动车大数据排放控制决策系统 219
7.1 系统建设的必要性 219
7.1.1 城市机动车发展现状与挑战 219
7.1.2 城市交通问题的管控与治理 221
7.1.3 发展基于大数据的先进技术和车联网的必要性 223
7.2 物联感知——基于射频识别技术的交通流数据 224
7.2.1 射频识别技术的定义及特点 224
7.2.2 射频识别技术的系统组成 225
7.2.3 射频识别技术的工作原理 226
7.2.4 射频识别技术获取路网交通流信息方法 228
7.3 RFID交通流数据支持环境监管 233
7.3.1 路网高分辨率排放清单及构建方法 233
7.3.2 RFID交通流数据模块的构建 234
7.3.3 EMBEV排放模型简介 238
7.4 基于RFID技术的机动车高时空分辨率排放解析 239
7.4.1 南京市高分辨率机动车排放清单计算方法学 239
7.4.2 南京市道路交通流特征 240
7.4.3 南京市机动车排放特征 244
7.4.4 实际道路车流及排放的技术构成 247
7.4.5 路网排放的时间分布特征 248
7.4.6 路网排放的空间分布特征 251
7.5 机动车大数据排放控制决策系统的建立 254
7.5.1 机动车排放控制决策系统平台的构建 254
7.5.2 基于决策系统的机动车控制措施效益评估 256
7.5.3 车联网技术助力智能化机动车排放监管 262
本章小结 264
参考文献 265
第8章 环保督查的眼睛：大样本分布式微型空气质量监测网络 271
8.1 建立大样本分布式微型空气质量监测网络的必要性 271
8.1.1 中国空气质量现状及对人体健康的影响 271
8.1.2 传统环境空气质量监测网络的发展现状及局限 274
8.1.3 环境空气质量监测网络的发展趋势 279
8.2 物联感知——空气质量微型监测站概述 282
8.2.1 空气质量微型监测站的特点及优劣势 282
8.2.2 传感器介绍 282
8.2.3 传感器标定与校准 286
8.2.4 微站的布设与安装 288
8.3 基于微站的大气污染网格化动态管控系统 292
8.3.1 济南市大气网格化自动监测系统 292
8.3.2 济宁市空气质量精细化监测与调控实践 304
8.4 未来发展与展望 313
8.4.1 空气质量传感器监测技术的发展方向 313
8.4.2 空气质量传感器监测技术应用的发展方向 315
本章小结 316
参考文献 316
第9章 物联网+智慧水务 317
9.1 智慧水务的背景介绍 317
9.1.1 智慧水务的概念 317
9.1.2 智慧水务的政策背景 319
9.1.3 智慧水务的发展阶段 320
9.1.4 智慧水务的机遇和挑战 321
9.2 智慧水务的现状和发展趋势 323
9.2.1 国外智慧水务现状 323
9.2.2 我国智慧水务现状 324
9.2.3 智慧水务的发展趋势 328
9.3 智慧水务系统的设计 332
9.3.1 智慧水务系统的设计框架 332
9.3.2 智慧水务系统的设计方法 334
9.4 智慧水务系统的案例 336
9.4.1 供水管网运行管理系统 336
9.4.2 供水管网抄表系统 338
9.4.3 排水管网管理系统 339
9.4.4 污水处理运行系统 341
9.4.5 水资源与水环境管理系统 344
9.4.6 典型地区的智慧水务系统 347
9.4.7 典型企业的智慧水务系统 349
9.5 物联网+智慧水务的挑战与展望 351
9.5.1 水务自动化的困境 351
9.5.2 水务智慧化的不足 352
9.5.3 智慧水务建设展望 353
本章小结 354
参考文献 354
第 10章 物联网+生态环境应用创新与典型案例 356
10.1 物联网+生态环境应用创新综述 356
10.2 技术集成创新 358
10.2.1 技术创新模式 358
10.2.2 典型案例 359
10.3 管理模式创新 380
10.3.1 管理创新模式 380
10.3.2 典型案例 381
10.4 商业模式创新 397
10.4.1 商业创新模式 397
10.4.2 典型案例 400
10.5 运行模式创新 404
10.5.1 运行创新模式 404
10.5.2 典型案例 405
本章小结 410
参考文献 411