绿色城市智慧运营:Web 3D 垃圾分类 GIS 系统

前言

感谢所有为上海疫情奉献的人,祈求上海疫情早日清零,中国加油,上海加油!

《上海市生活垃圾管理条例》施行至今已有两年多,上海市民践行绿色低碳理念、主动参与生活垃圾分类的习惯基本养成,分类实效逐步趋于稳定,湿垃圾分类量稳定在日均 9000 吨以上,可回收物回收量保持在日均 7000 吨以上。“采取定时定点制度”“实施垃圾投放点升级改造”“进行了广泛的宣传动员”是上海生活垃圾分类工作取得成效的主要原因。

效果展示

图扑软件可视化结合 HT for Web GIS 可实现垃圾投放点远程监控和垃圾运输车辆的动态定位,以智慧化手段督促居民分类投放垃圾,并让运输车辆有序调度。

图扑软件 HT 支持对不同地图瓦片服务或数据、航拍倾斜摄影实景的 3DTiles 格式数据以及城市建筑群等不同的 GIS 数据的加载,同时,结合BIM 数据轻量化、三维视频融合以及 2D 和 3D 的无缝融合等技术优势,在 GIS 系统中对海量的 POI 数据、交通流量数据、规划数据,现状数据等进行多样化的可视化展示。

系统分析

全市总览

垃圾处理遵循减量化、无害化、资源化、节约资金、节约土地和居民满意等准则,因地制宜,综合处理,逐级减量。例如为了便于运输和减少费用,常进行压缩处理;为了回收有用物质,常需加以破碎处理和分选处理。如果采用焚烧或土地填埋作最终处置方法,也需对垃圾先作适当的破碎、分选等处理,使处置更为有效。

将智慧监控数据、传感设备数据接入图扑软件可视化大屏,可在垃圾分类处理控制中心查看当日全市垃圾投放总量和垃圾回收率。通过可视化大屏的信息统计,再结合大数据、云计算等技术可获得垃圾管理社会成本,实现精细化管理和降本增效。

垃圾焚烧发电

当今广泛应用的垃圾处理方法是卫生填埋、高温堆肥和焚烧,但在焚烧垃圾的过程中,除了会造成二次环境污染外,还会造成资源和能源的浪费。因此,可以采取垃圾焚烧发电的方式进行垃圾处理。在碳达峰、碳中和目标背景下,探索垃圾焚烧发电行业的绿色价值,疏导可再生能源补贴退坡导致的行业负面情绪,有利于保障行业长效达标。

按照“十四五”有关规划,到 2025 年底,全国垃圾焚烧处理能力将达到 80 万吨/日左右,届时全国垃圾焚烧发电平均每年可因节约标煤 0.26 亿吨而减排二氧化碳 0.5 亿吨,平均每年还因代替垃圾卫生填埋而减排二氧化碳 1.2 亿吨。

垃圾无害化处理

垃圾焚烧发电成本昂贵,且处理量少,并不是主流的垃圾处理方式。所以,生活垃圾处理应尽可能从源头避免和减少生活垃圾产生,对产生的生活垃圾应尽可能分类回收,实现源头减量。

社区治理精细化,不仅需要人情味,也需要科技范儿,也可通过机械臂实现垃圾的分类回收。

通过 Hightopo 实现垃圾处理数据的可视化,让运维人员综合分析,确保生活垃圾得到无害化处理和处置。根据《上海市 2021—2023 年生态环境保护和建设三年行动计划》,2023年,全市生活垃圾焚烧能力达到 2.9 万吨/日、湿垃圾处理能力达到 9000 吨/日、生活垃圾应急填埋能力达到 5000 吨/日。经生物技术就地处理堆肥,每吨可生产 0.6~0.7 吨有机肥料。

当日各类垃圾投放量

将有害垃圾、可回收垃圾、湿垃圾、干垃圾分类投放,可提高垃圾回收利用率,节省人工分类时间。为督促人们准确进行垃圾投放,街道、社区、外包服务商可通过图扑软件可视化大屏、电脑客户端、手机客户端多屏互联,形成三级监督机制,对垃圾桶满冒、桶站周边脏乱问题,按照要求进行清理。

垃圾处理效率和回收量统计

1 吨废塑料可回炼 600 公斤无铅汽油和柴油。回收 1500 吨废纸,可避免砍伐用于生产 1200 吨纸的林木。因此,垃圾分类回收既环保,又节约资源。

图扑软件 HT 可视化利用丰富的图表、图形和设计元素将相对复杂、抽象的数据通过可视的方式以更直观理解的形式展现,便于运维人员的高效管理,无需通过人工核算等复杂形式进行垃圾处理的运维分析。

当日各区投放量

图扑软件可视化大屏能接入智能设备的实时数据,并通过不同类型的图表形式展示黄浦区、徐汇区、长宁区等不同区域的投放量和投放次数。

分区统计

通过 Hightopo 自研引擎结合 GIS 实现上海市地图的精确还原。GIS 引擎,能够与 3D 场景准确同步。将上海市 16 个区的垃圾分类情况分别统计,有针对性地进行查看。2021 年下半年度上海全市 16 个区和 220 个街镇的生活垃圾分类实效均达到“优秀”水平。各区中,嘉定区、杨浦区考评成绩稳居前两名。

当日各小区投放量

可回收物主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。干垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸巾等难以回收的废弃物及尘土、食品袋(盒)。湿垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。图扑软件 HT 可统计区域内不同小区的投放量,并以不同颜色进行湿垃圾、干垃圾的区分。抓住关键环节,从小区撤桶并点、引导监督生活垃圾分类投放做起,认真抓好生活垃圾源头减量、分类投放、分类收集、分类运输。

投放正确率

可采用人工监管、人工巡查监管、人工视频监管和智能监管等不同管理模式,保证分类投放效果。采用具有 AI 识别功能的智能监控技术对分类投放点位进行连续监控。通过紧逼型智能监管和疏导型智能监管实现“小包垃圾”、“垃圾满溢”、“投放点环境质量”、“不分类投放”等事件的视频智能识别,可抓拍违规行为发送相关人员,可叠加对投放点出现的违规行为自动触发语音警示提醒等功能。例如,体育馆路街道在平房区固定桶站加装监控设备 68 处,可接入 Hightopo 进行投放情况的实时查看、远程回放、多屏互联,推动垃圾分类精细化、精准化。

违规记录

通过各种智能监控措施,将违规方式,小区名称分别统计,再结合投放点拍摄视频进行处罚。图扑软件 HT 作为基于 HTML5 标准的组件库,可以无缝结合 HTML5 各项多媒体功能,支持集成各类视频资源形成统一的视频流,可在 2D、3D 态势地图上标注摄像头对象并关联其视频信号源,通过场景交互来调取相应监控视频。

对多次提醒仍混投的居民,上报执法部门依法给予行政处罚,提高垃圾分类的知晓率、准确投放率和厨余垃圾分类率。上海市,没有进行垃圾分类和未指定投放到指定垃圾桶内等会被罚款和行政处罚。如果个人没有将垃圾分类投放最高罚款 200 元人民币,单位混装混运最高罚款 5 万元人民币。但处罚并不能从源头解决问题,应加强宣传引导,通过报刊、电视、网络、灯箱广告、宣传单等媒介,大力普及生活垃圾分类知识,提高市民对生活垃圾分类的认识和参与积极性。

运输情况

分类回收的垃圾应实施分类运输和分类资源化处理。有害垃圾含有对人体健康有害的重金属、有毒的物质或者对环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物。包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、部分家电、过期药品及其容器、过期化妆品等。这些垃圾一般使用单独回收或填埋处理。

基于 HTML5 WebGL 和 GIS 技术的垃圾运输系统采用 HT for Web GIS 实现不同种类运输车辆的定位,强调实时性、动态性。结合北斗系统,可在地图上标注出不同种类垃圾车的数量和位置,并以不同颜色和外形进行区分。

智能化环卫系统,依托物联网技术与移动互联网技术,对环卫管理所涉及到的人、车、物、事全过程进行实时管理。

作业里程统计

图扑软件采用面积图展示不同日期不同车辆的作业里程,对于几个月内运输里程都非常短的运输车辆可另作安排。

当日各类垃圾收运量、当日各区收运量完成率的统计能为垃圾分类带来历史数据的参考,实现垃圾运输车辆的优化配置。

总结

将垃圾分类纳入“一网统管”平台,采用成熟技术构建垃圾分类管理应用场景,实现垃圾分类问题的闭环管理,落实垃圾分类日常巡查、重点人群管理和违规行为处罚跟踪的“一网统管”。进一步完善定时定点分类投放制度,开展小包垃圾专项整治行动,深化投放点便民利民改造,推动“一网统管”赋能垃圾分类日常管理,提升分类环境面貌。

根据《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》,到 2025 年底,全国生活垃圾分类收运能力达到 70 万吨/日左右,基本满足地级及以上城市生活垃圾分类收集、分类转运、分类处理需求;全国城镇生活垃圾焚烧处理能力达到 80 万吨/日左右。

更多行业应用实例可以参考图扑软件官网案例链接:https://www.hightopo.com/demo...

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