◎ 整理｜本刊记者 石海娥
成立于2011 年的江苏南大五维电子科技有限公司（下称“南大五维”）是国家高新技术企业、中国物联网百强企业，也是南京大学重要的科技成果转化平台。作为高端传感设备制造商，南大五维的深紫外波段传感与成像技术打破了国外技术禁运；作为高光谱感知领域国家重大仪器专项牵头单位，南大五维参与了很多航天载荷的研制。目前，南大五维正致力于把人工智能技术应用到生态环境治理和乡村振兴建设中。
“生态眼”
南大五维设计并自主研发建设了“生态眼”系统，2019年起在长江南京段上线应用，通过对长江南京段进行天、空、地多源实时动态感知监测，统合南京17个涉江部门23套系统的海量数据，利用数据分析和人工智能等手段，实现了立体多源智慧监测、生物多样性观测、碳汇资产要素监测、水环境污染溯源等功能，并建立了综合智慧管控和决策辅助体系，形成长江经济带高质量发展的“决策大脑”。“生态眼”
入选了工信部“2019—2020 年物联网集成创新与融合应用示范”名单和水利部《水利先进实用技术重点推广指导目录》，同时作为江苏省唯一案例入选自贸试验区第四批“最佳实践案例”。
“生态眼”系统的核心是算法模型，比如，在水环境领域，通过人工智能算法模型分析水质分布、污染形态，甚至污染形成的过程，帮助地方政府了解污染在哪里、如何治理等问题。
1983年，环境保护被确立为基本国策，刚刚结束的两会更是强调推动发展方式绿色转型，如今，环境保护治理已成为各级政府的重要课题。环保大政策落地到地市、区县、乡镇一级时，不可避免地面临着自然资源匮乏和资金不足等问题。以农业面源污染治理为例，传统的池塘养殖尾水污染治理方法是“三池两坝”，这种形式需要把塘口约1/10 的面积作为处理区域，而且工程花费较高，不但影响养殖户收益，还给地方政府带来沉重的资金负担，因此推进起来困难重重。南大五维在“生态眼”基础上提出解决方案——先检测污染水质特征（不同的塘口养殖不同水产产生的污染和排放的周期不同），再做治理资源的数字化评估，然后提出治理方案等。
寻找“最优解”
江苏省盐城市大丰区棉花原种场内有45亩养殖塘，主要养殖黄金鲫，套养部分螃蟹，养殖水直接排进旁边的王港河，河道污染治理压力非常大。如何才能实现低碳、高效、达标的养殖尾水排放？
养殖塘旁边本有一块占地约五亩的荒地作为尾水净化处理区，今年1月，南大五维用自主研发的“水医生”
智慧治理技术，通过人工智能算法分析周边水土资源现状后，为该水产养殖场设计建设了仅占地2.1亩、花费几万元的“多塘多坝”尾水净化处理区。这两亩地里有很多圈水回路，每一圈有不同的功能区，解决了45亩鱼塘的尾水净化问题，且后续几乎不需要维护成本。
目前，养殖塘项目已经成为江苏省的参观热点，项目经理每周平均接待两三批参观者。
另一个案例是江苏省淮安市洪泽区某个小塘口，这里养殖的经济类水产收益不错，但其周边都是土路，没有土地资源可用作“三池两坝”建设。老板对南大五维的要求是：可以治理，但不能占地。最终，南大五维设计的方案是，在塘梗上摆放反消化功能的“桶”
（自研模块化处理设备 ），让水经过“桶”的过滤再回到河道中去，基本解决了塘口的污染治理问题。为了进一步降低成本，南大五维又通过算法设计好每个塘每天什么时候排，排多少，这样以来，一个“桶”就能解决周边塘口所有的排放问题。
该塘口的解决方案自动化程度高，无需基础施工，无需专人看守，日常运维费用只有每个月400元左右的电费。
南大五维认为，解决企业污染问题的“最优解”不是照搬别人的环保工程，也不是视而不见，而是根据企业自身条件，利用人工智能算法，寻求治理效能与工程开销的平衡，尽量少占地、少花钱，让农业面源污染治理能够深入推进。
在连云港市徐圩新区，烧香河、善后河不仅是主要的两条入海河道，同时也是市长担任河长的河道。两条河道沿岸分布着众多农田，畜禽、水产养殖场以及百余个入河排污口，导致河道水质经常发生波动，断面考核不达标。河道周边监测环境复杂，很难通过常规手段对河道污染源进行追溯，使得河道水质无从根源治理，成为困扰当地政府的一块心病。
南大五维通过卫星遥感技术，无人机航测和物联网监测站等地面感知手段，多维度获取水质数据；同时以“生态眼”的人工智能模型算法为核心，融合天空地多手段监测数据，完成对综合监测数据的智慧分析，最终形成GIS一张图。通过南大五维搭建的数字化平台，客户可以直观的看到整个流域的水质反演图，河道周边污染源详情和排污口实时监控等，实现溯源与水质治理的密切关联，切实为断面水质提升提供了治理依据。
区别于传统的水质监测自动站四小时才能出一次数据，南大五维的动态监测技术提供了15分钟一次的24x7水质监测，精准捕捉水质波动并做出预警，实时掌握每次污染事件的污染成因、污染量与污染时间，为客户日常工作与执法提供了有力支撑。通过南大五维的流域风险源分析识别技术，将整个流域划分单元，风险评价，针对划分出的高、中风险单元，分别列出单项污染负荷量同时出具分析报告，为客户在资金受限的情况下提供最有效的污染治理方案。
据业主反馈，河道沿岸某产业园长期存在偷排现象，由于排污点位隐蔽，当地执法机关始终无法查到排污源头。
在南大五维服务期间，通过使用远程红外无人机、热成像灵敏度调整对比等多种先进光电手段，识别多处水温异常区域，从而抓到隐藏多年的偷排企业。
南大五维依托于溯源逐步形成了管家式的咨询服务，通过数字溯源服务成果，快速形成对流域污染情况的全面掌控，既能替代业主单位高效处理日常工作，又能在关键时期提供精准的解决办法。
因为需要大量数据，南大五维不仅研究“水”，也要研究“鱼”，包含养殖品种的习性和养殖条件等。由于已经初步建立了淡水养殖品种的数据库，下一个模型将不仅仅是寻求环境治理的“最优解”，而是养殖收益和绿色发展之间的“最优解”——将人工智能算法模型运用至有效保护和合理开发农业资源、推广环境友好型种养品种和模式、提高资源利用率和产出率上。例如分析区域内土地、塘口质量，作物、养殖物生长状况，市场流通价格等。
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