生态环境数智化应用场景比赛优秀案例｜“沪海行动”海洋垃圾智慧化监管应用场景

为深入贯彻“人工智能+”发展战略，以数智赋能破解生态环境治理痛点难点，市生态环境局于2025年11月举办了首届“生态环境数智化应用场景比赛”，产生一等奖1个、二等奖3个、三等奖5个、优秀奖7个。今日刊载的是优秀奖获奖案例。

“沪海行动”海洋垃圾智慧化监管应用场景

上海市生态环境局

一、场景简介：

随着海洋垃圾污染升级为全球性环境问题，推进海洋垃圾治理已成为环境保护工作的重中之重。2024年5月，国家出台《沿海城市海洋垃圾清理行动方案》，提出海洋垃圾治理工作总体要求。2025年1月，本市制定印发《上海市海洋垃圾清理“沪海行动”方案（2025—2027年）》，明确针对防治、打捞、资源化利用和处置等环节具体工作要求，打造循环链、产业链、价值链融合发展的现代化海洋垃圾多元共治体系。

结合本市海洋垃圾监管实际，当前工作仍面临诸多难点，亟需通过信息化、智能化手段破解。

一是当前监测依赖人工与定期无人机航拍，技术单一、监测频率低、时效差，存在无法结合潮汐等水文条件针对性开展监测的弊端，评估结果易受偶发因素影响。

二是本市海岸线结构复杂，海洋垃圾分布、类型构成、聚集程度等信息滞后，导致清理资源调度粗放，人力成本居高不下，资源循环化处置利用也难以精准施策。

三是现有“发现—评估—整改—反馈”机制采用传统的“书面通知、书面反馈”模式，流程耗时过长，需升级为数字化闭环管理以提升监管成效。

二、技术方案

通过上海市海岸线视频监控系统、无人机任务管理云平台、海洋垃圾解译系统、海洋生态环境信息化系统4个核心功能模块，形成“定性判断+定量分析”的海洋垃圾智慧化巡查评估与精细化清理施策，实现“监测—决策—清理—评估”闭环监管。

技术架构示意图

（1）利用现有视频技术开展海洋垃圾问题岸段“定性判断”：可结合潮汐等水文条件实时调取影像数据，利用现有海岸线固定摄像头、移动摄像头，自动识别摄像头周边岸线垃圾覆盖情况，进行“定性判断”，确定巡飞岸段。

海岸线视频监控

（2）远程操控无人机对巡飞岸段进行拍摄：“定性判断”存在垃圾聚集现象的岸段后，调动邻近无人机任务管理云平台无人机按照海洋垃圾航拍要求进行拍摄后，并将标准化地理数据包传输至终端。

无人机远程操控

（3）采用深度学习实现海洋垃圾“定量分析”：针对无人机巡飞、卫片等影像，利用海洋垃圾解译系统对其开展“定量分析”解译工作，将岸段海洋垃圾盖度、类型构成数据上传至海洋生态环境信息化系统。

海洋垃圾解译

（4）巡查清理反馈及治理效能评估：将不清洁岸线海洋垃圾解译数据反馈至岸线管理单位及“沪海联盟”海洋垃圾清理、资源循环化处置相关成员单位，及时清理后将清理结果在信息化系统中进行反馈。针对已开展清理的岸线，通过调取影像资料进行效果验证，评估治理效能，形成监管闭环。

海洋生态环境信息化系统

三、应用成效

自2023年起，市生态环境局持续开展海洋垃圾巡查及解译评估工作，建立了“发现—评估—整改—反馈”的闭环管理机制，为岸滩清洁度改善、美丽海湾创建夯实了数据基础与机制保障。在此基础上，本场景通过数智化赋能海洋垃圾监管，将进一步优化提升工作效能，主要体现以下方面：

（1）全面、准确、动态评估海洋垃圾分布状况。本场景系统集成卫星、无人机、海岸视频等多源感知手段，实现全天候立体监测。通过图像识别与深度学习算法，自动分类垃圾类型并量化分布密度，为治理决策提供精细化数据支撑。

（2）海洋垃圾清理调度与资源化治理精准施策。本场景系统基于监测数据与预测模型，构建垃圾清理智能调度引擎，提升了清理效率与资源化利用率，实现环境与经济效益的双重提升。

（3）海洋垃圾巡查问题整改反馈数字化闭环监管。本场景系统构建了从发现、派发、跟踪到核验的数字化监管闭环。该闭环机制将提升问题整改效率，实现精准高效管控。

四、收获启示

本场景目前主要聚焦于海洋垃圾清理巡查工作的监管，未来可从以下两方面进行拓展应用：一是通过构建本市近岸海域海漂垃圾轨迹模型，预测海洋垃圾聚集趋势，增强风险预警与应急响应能力，提前部署清理打捞力量，变被动应对为主动防控；二是通过拓展衔接海洋垃圾溯源认证、资源循环化处置等监管模块，助力循环链、产业链、价值链“三链融合”海洋垃圾治理体系构建。

供稿：市绿色低碳数据创新实验室

编辑：张玉洁

上观号作者：上海环境