文章来源《政务元宇宙》
▷本章主要讨论政务元宇宙在综合执法、环境监测、工业废弃物管理、公共资源管理、电力设施监测、知识产权审查、农产品溯源等领域的创新应用。
政务元宇宙通过数据整合和协同共享，使监管部门能够实时获取各方面数据，掌握经济社会运行情况，实施精准高效的监督管理。
第一节 生态环境
一、环保执法检查
目前，环保执法检查主要是通过集成区域地理空间信息数据、标识即时、历史环保监测数据、群众环保投诉相关数据，构建区域环保检查模型，辅助环保执法部门制定针对区域内水、大气、固危废、建设项目排污许可及自然保护地、环境安全等各类生态环境问题的执法检查计划。
例如，在水污染执法中检查入河排污口、沿江化工企业废水、污水处理设施等重点对象时，存在无证或超标排放废水、设施不正常运行、利用 COD 去除剂、监测数据造假等环境违法行为。
在政务元宇宙中，环保检查人员可以通过 AR 辅助设备，在环保检查过程中通过增强显示设备，展示被检查区域、对象的即时、历史环保监测数据，提高环保检查效率。
例如，在环保检查人员针对沿江化工园区开展环境安全隐患排查整治专项执法时，AR 辅助设备可以显示园区相关化工企业环保设施运行情况、污染物历史排放情况、污染整改情况和风险隐患问题等，帮助环保检查人员督查企业环保整改和污染治理的措施落到实处，确保环保执法检查成效。
二、重点排污单位监控
构建城市重点排污单位监控体系，做到全面、及时、客观、准确地掌握重点排污单位实际排污状况，为全力打好污染防治攻坚战，实现精准治污和防范环境风险奠定坚实的基础。
第一，通过接入国家重点排污单位自动监控系统，获取关于污染物排放数据和中控站房、污染治理设施、总排口等关键部位视频监控数据，创建城市重点排污单位监控三维空间分布虚拟空间，实现对重点排污单位的实时监测。
第二，利用虚拟数字人，通过“5G 消息”、语音电话、可视化网页界面等方式，向各级生态环境主管部门、相关管理人员和运维监管单位巡查人员等直观呈现城市所有纳入重点排污单位监控系统的废气、废水污染源在线实时监测监控的污染物排放数据与视频动态图像，及城市重点污染源排放异常情况以及运行异常情况等，结合运维监管单位的现场巡查上报数据，实现对重点排污单位随时随地全方位无死角的在线监控监测，追踪污染物、废弃物轨迹，提高污染源监控效率。
三、生活水质监测
城市居民用水包括日常生活用水、公共设施用水等。近年来，随着我国城市化进程的加快，以及城市高层建筑的增多，城市供水安全的水污染事件频发，严重影响公众的生活起居与安全健康，引发重大的经济损失甚至舆情危机。
众多水污染事件侧面反映出我国城市供水水质监测能力薄弱，应急措施不完善，相关处理机制不健全。
通过将物联网感知设备部署在供水设备、供水管道内，可以基于数字孪生、AIoT 等技术实时感知管网运行情况，将数据动态汇总传输至指挥监控中心，监控中心可以通过感知设备精准调整水泵的启停、水压的升降，基于国家、行业标准和相关设备运行指标要求，与测定的供水设备参数、管道压力、水质指标等进行比对，发现问题即刻预警，并定位污染源头，快速切断传输，控制污染范围，最大化减少损失，在防范控制水污染风险的同时提高整个管网的运行效率。
四、水体污染监测
水体污染监测通过采集水质监测点实时测量数据和遥感监测数据，构建区域水体三维模型，实现水体污染防治立体化监测管理，提供水体污染实时监测和预警，辅助污染源追溯。
第一，在地面实时测量数据采集方面，对接流量计、水质自动采样器、水质自动分析仪、温度计、pH 水质自动分析仪等水污染源在线监测仪器，以及水污染源排放口、流量监测单元、监测站房和水质自动采样单元等水质监测点实时测量数据，包括化学需氧量 ( CODCr )、氨氮 ( NH3-N )、总磷 ( TP )、总氮 ( TN )、pH 值、温度及流量监测因子等。
第二，通过内陆水体水质遥感监测，选择遥感波段数据与地面实时监测数据进行大数据分析，建立区域水体三维模型，反映水质在空间和时间上的分布情况和变化，发现一些常规方法难以揭示的污染源和污染物迁徙特征。
第三，利用虚拟数字人，通过“5G 消息”、语音电话、可视化网页界面等方式，向水质监控中心和相关人员进行水体污染预警，通过区域水体三维模型辅助污染源追溯和预测污染物迁徙特征等。
水体污染监测具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势，有助于切实加大水污染防治力度，保护水环境安全，从而有利于人民群众的健康和经济社会可持续发展。
五、空气污染监测
空气污染监测通过集成气象数据和空气质量监测物联网设备监测数据，构建城市空气质量模型，针对不同的空气污染物模拟污染扩散模型，直观呈现城市大气污染情况，辅助空气污染治理和检查工作。
第一，集成气象数据和激光粉尘仪、挥发性有机化合物 ( VOCs ) 在线监测仪等空气质量监测物联网设备定点、连续或定时的采样数据和测量数据，包括降尘、总悬浮颗粒物、飘尘、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳等。
第二，通过集成城市气象数据，包括风向、风速、气温、气压、太阳辐射强度、相对湿度等气象参数，与空气质量监测物联网设备监测数据结合进行大数据分析，建立城市空气污染监测三维立体空间模型，反映大气环境质量现状及其发展趋势，包括细颗粒物的浓度和分布情况，模拟出污染扩散时空模型和主要特征。
第三，利用虚拟数字人，通过“5G 消息”、可视化网页界面等方式向空气质量监控中心和相关人员直观呈现城市大气污染情况，预测、预报城市大气污染时空变化情况，辅助开展空气污染治理和检查工作。
空气污染监测有助于大气质量控制和对大气质量进行合理评价，是保护和改善大气环境质量的重要手段，对促进人类社会、经济的发展以及保障人体健康有着十分重要的意义。
六、区域辐射防治监测
针对存在辐射源的单位，包括高校、研究机构、企事业单位等，根据其放射工作场所、辐射源、辐射范围等构建三维立体辐射模型。
例如，钢铁企业的放射工作场所主要分布在矿山选矿、烧结配料、炼铁焦槽、炼钢结晶器和泥浆输送管道、轧钢系统、焦化配煤和干熄焦塔等场所；
辐射源分为密封源 ( 占总数 80% ) 和射线装置 ( 占总数 20% )。
密封源包括核子秤、密度计、测厚仪、中子水分仪、料位计、液位计、物质成分分析仪和探伤机等。射线装置分为射线测厚仪、射线分析仪、酸度计等。
在三维立体辐射模型的基础上，建立风险区域划分模型，利用虚拟数字人，通过可视化界面等方式对辐射污染源防控提供可视化助力，对辐射源项选型、辐射源活度的大小、辐射防护等提出相关的控制措施，有效预防辐射和控制潜在辐射。
七、工业废弃物鉴别
随着工业生产的发展，工业废弃物数量日益增加。
工业废弃物消极堆存不仅占用大量土地，造成人力、物力的浪费，而且许多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体。
粉状的工业废弃物，随风飞扬，污染大气，有的还散发臭气和毒气。
有的废弃物甚至淤塞河道，污染水系，影响生物生长，危害人体健康。
工业废弃物鉴别通过建立废弃物图片视频信息档案库，运用图像识别和对比分析技术，对废弃物进行分析识别，借助 AR 设备帮助废弃物管理人员精准识别废弃物，做好废弃物分类管理。
例如，工业废弃物经过适当的工艺处理，可成为工业原料或能源，较废水、废气容易实现资源化。
借助 AR 设备还可以帮助废弃物管理人员初步识别危险废弃物，为后续的危险废弃物鉴别和有效管理奠定基础。
第二节 公共资源
一、矿山数字人安检
矿山井下作业包括多种作业操作，如采煤作业、掘进作业、电气作业、爆破作业、通风作业、安全监测监控作业等，因其复杂性和危险性，作业人员需要严守岗位，紧密配合，确保人身安全、设备安全和作业施工安全。
日常作业中存在多方面隐患，比如因机械设备操作程序烦琐导致作业人员遭受机械打击伤害；
井喷使得油气聚集到一起，引发火灾与爆炸；
误吸入有害物质导致作业人员中毒；使用机械设备进行生产和维修的过程中发生触电类电力事故等。
井下作业人员在下井前及作业执行过程中的安全检查对安全防范起到至关重要的作用。
数字人作为矿山井下作业人员的安检员，可以结合图像采集和安检信息采集数据，对井下作业人员下井前进行 360°装备检查，确保人员装备佩戴齐全、符合安全规定，人员基本健康数据 ( 体温、身体状态外显数据、初步的情绪判断等 ) 满足下井要求，方能下井执行工作。
数字人以数字化、标准化的安检工作弥补了人工安检工作的不足。
二、城市土地资源可视化
我国是地少人多的国家，许多地区的城市土地已经无法再次扩张，必须加强土地资源的管理，提高土地使用率，不断提高城市的承载能力和经济容量，提升城市的竞争力。
通过元宇宙虚拟空间技术，在现有智慧城市的基础上，利用数字孪生和三维可视化技术建立城市土地资源立体可视化模型，并在立体空间中根据土地使用情况对地块信息进行标注，利用大数据技术采集汇聚地质勘探、城市规划、土地附着物等相关资源信息，利用三维成像技术对地块信息进行可视化合成，以立体的形象展示地块及周边空间信息，直观呈现地块边界、周边环境、地底环境、规划信息、土地用途信息等详细情况，为土地资源的合理利用提供支撑。
三、智能电网调度管理
电力调度是为了保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段。
电力调度的具体工作内容是依据各类信息采集设备反馈回来的数据信息，或监控人员提供的信息，结合电网实际运行参数，如电压、电流、频率、负荷等，综合考虑各项生产工作开展情况，对电网安全、经济运行状态进行判断，通过电话或自动系统发布操作指令，指挥现场操作人员或自动控制系统进行调整，如调整发电机出力、调整负荷分布、投切电容器、电抗器等，从而确保电网持续、安全、稳定运行。
近年来，随着科技的不断发展，现代化监测、控制手段不断完善，电力调度的技术支持也日趋强大。
通过整合电网监管部门现有信息系统的数据资源，深度融合 5G、大数据、云计算、人工智能、融合通信等前沿技术应用，依靠数字孪生和三维成像技术，以电网设备实体应用为对象、以地理空间坐标为依据，实现对电网的可视化建模。
依靠物联网组件和虚拟接口实现高度融合，将信息、技术、设备与电网运营管理需求有机结合，覆盖电网综合调度业务等多个业务领域，实现“智能感知、智能调节、智能处置”的管理目标，有效提升电网现代化管理水平和效能。
四、电力设施异常监测
当前电力系统中，对电力设施及电力状况的监管任务较为繁重。现有的电力监管方式主要靠人工巡查，由于区域较广、设施众多，难以实现第一时间发现问题并有效监管。
通过构建电力设施数字孪生平台，可以仿真出电力设施的区域布局及实时状况。
结合物联网技术的特高压设备耐压感知、变流器功率感知等技术，可以在第一时间发现电力设施异常情况，对发现的异常情况可以在数字孪生平台进行三维直观展现并发出预警。
电力项目数字孪生平台提供了电力项目推演技术支撑，通过不同的参数配置对异常情形在虚拟世界中进行预演并制定应急预案。
第三节 其他应用
一、知识产权审查
在知识产权审查，特别是专利审查的工作中，由于涉及的材料多、行业多，因此审核的工作非常复杂，耗时费力。
数字人结合“专利知识图谱”技术，建立“数字人审查员”，可实现对发明专利申请进行初步审查。
首先，数字人审查员通过对申报材料进行结构化整理，完成形式审查，自动完成审查各种申请文件是否齐备，是否使用了规定的格式，文件撰写是否使用了规定的形式等。
其次，数字人审查员还可以自动对申报材料进行实质性缺陷审查，主要是审查专利申请的内容是否明显不符合法律规定，比如是否明显违反国家的法律，损害社会公德和公共利益；
主题是否明显不属于专利保护的范围；
专利申请是否符合单一性要求；
申请人对申请文件的修改是否明显超出了原说明书和权利要求书记载的范围等。
最后，数字人审查员可以对文件进行辅助实审，审查文件是否具有新颖性、创造性和实用性。
二、农产品溯源
农产品溯源可以让消费者了解农产品的生产信息，看到农产品的生产全过程，让消费者对企业、对产品更放心。
元宇宙将以更丰富的“码”上信息、更真实的场景和更多元的表现形式向消费者展示农产品生产和流通全过程，实现通过终端就可以看到产品产地的所有情况，农产品从采摘到快递到家全程可控。
例如，针对农特产品，尤其是小众农产品，完全可以开发在线 AR/VR 农产品选购系统。
基于地理信息系统 ( GIS )，消费者选择一个地块，查看地块上农产品的生产过程，然后选择收获或者出栏的农产品，比如一只黑猪，选择喜欢的部位下单，下单时一猪一码。当然渠道商批量选购时也可以使用这种方法。
另外，地理信息系统和元宇宙可以帮助解决农产品品质差的问题。前沿的技术大大降低了消费者对农产品质量信息的获取成本，提升了消费者对品牌的信任度。
三、综合执法检查
围绕商事经营活动的消防、卫生、经营许可、安全生产等多项检查活动，可以基于元宇宙算力中心，在各部门数据实现共享的基础上，构建商家综合执法信息档案，借助 AR 可穿戴设备帮助综合执法人员全面展示商家检查信息。
综合行政执法、市场监管、公安、交通运输、住建等部门可以将信息汇总至综合执法平台，执法人员在检查过程中，借助 AR 设备扩展现实能力，全面了解商家经营现状、整改情况、合规比对结论等情况，并借助 AR 设备实现快捷处理。
AR 设备为综合执法检查提供更多的“眼睛”和“帮手”，解决单部门检查“看到管不到、管到看不到”的问题，提高了执法检查效率，促进了部门相互融合，也大大降低了商家整改成本，提升了执法满意度。