Google与美国环保协会跨界合作: 大数据时代的环境监测

随着互联网技术的发展，社会发展逐渐进入大数据时代。在环境保护领域，大数据的应用为环境监测和分析带来了新的机遇和挑战。环境保护部部长陈吉宁指出，大数据、“互联网+”等智能技术已成为推进环境治理体系的重要手段，要加强数据综合应用和集成分析，为科学决策提供有力支撑。

美国环保协会很早就开始关注和探索大数据和互联网技术在环境监测及执法领域的应用，并将这一手段应用于城市管网的甲烷排放监测。

相比于二氧化碳，甲烷是一种强效温室气体，其在20年内的致暖效应是二氧化碳的84倍。然而如何定位并评估城市管线的甲烷排放一直是一个难题。2012年，美国环保协会携手谷歌地球扩展（Google Earth Outreach）服务团队开发了一项基于大数据的新型探测手段，并先后发布了波士顿、芝加哥、达拉斯、洛杉矶、印第安纳波利斯等城市的城市官网甲烷泄露地图，2016年11月15日，双方又公布了宾夕法尼亚州匹兹堡市的甲烷泄露情况。这些地图由装载了甲烷浓度检测设备的谷歌街景汽车绘制而成，不仅能够识别泄露点的位置，还可以对泄露的严重情况进行测量，以供公用事业单位和监管机构有选择性地进行优先处理。

匹兹堡当地的天然气管道有近一半修建于50多年前。这些管道归人民天然气公司（Peoples Gas）所有，该公司一直想要更换这些老化的易泄漏管道，因此邀请了美国环保协会在匹兹堡开展这一项目。

调查中发现，匹兹堡市每两英里就有一个甲烷泄漏点。在找到的201个泄漏点中，85%被确定为低水平泄漏（0-6升/分钟），14%为中等程度泄漏（6-40升/分钟），还有1％的泄漏被归为高水平泄露（超过40升/分钟）。

“甲烷泄漏对于美国各城市以及整个石油和天然气行业而言都是一个严重的问题。对于消费者和国家来说是一种资源的浪费，同时也是一个严峻的环境挑战。”美国环保协会主席柯瑞华（Fred Krupp）说，“更换泄漏管道是快速减少温室气体排放的重要手段，而现在利用数据就可以帮助完成这项工作，并且可以实现纳税人和环境的双赢。”“感谢美国环保协会提供了技术支持，帮助我们寻找和识别管道中的甲烷泄露情况。” 人民天然气公司总裁兼首席执行官摩根·奥伯里恩（Morgan O’Brien）说，“人民天然气公司已经在着手实施一个为期20年、耗资数十亿美元的管道现代化和甲烷减排计划。我们将通过分析这些数据、技术和方法，推动整个管道系统的改进。”

根据地图，人民天然气公司正优先在匹兹堡及其周围人口最稠密的地区开展管道更换工作。

通过使用街景汽车获取的数百万读数，美国环保协会和谷歌正在创建更多的交互式地图，允许公用事业单位、监管机构和普通公众能够查看泄漏的具体位置以及甲烷泄漏量。例如，该项目仅在波士顿就发现了超过2000个泄漏点，纽约史坦顿岛有近1000个泄漏点，在洛杉矶地区的4个小型区域中泄漏点超过了300个。

该项目使用的泄漏识别和测量技术比目前公用事业公司通常使用的技术更先进，对甲烷泄漏也更敏感，收集到的数据也远远多于目前技术所能收集的信息。美国法律要求所有公用事业公司对其管线进行监控，并对可能构成安全威胁的泄漏立刻进行处理。然而实际情况是，泄漏往往未被监测出来或者长期未得到修复。随着时间的推移，排放量就会累积。

共享泄漏数据可以帮助监管机构和公众跟踪公用事业公司对于泄漏的管理情况，确保减排符合成本效益。例如，新泽西州最大的公用事业公司正在使用美国环保协会和谷歌地球扩展服务团队收集的数据，以最大限度地实现其9亿美元管道更换计划的环境效益。