书籍详情
国之重器出版工程 物联网与生态环境
作者：温宗国 等
出版社：电子工业出版社
出版时间：2021-06-01
ISBN：9787121415708
定价：¥149.00
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内容简介
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。
作者简介
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。
目录
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
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
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