為貫徹落實《河北雄安新區總體規劃》，打造優美自然生態環境，各方堅持尊重自然、順應自然、保護自然的理念，開展生態保護與環境治理，建設新時代的生態文明典范城市，努力建設天藍、地綠、水清的美麗雄安。中國聯通攜手河北雄安新區生態環境局，成功完成基于5G的天地一體化生態項目調試。下一步雙方將繼續加強創新實踐，充分整合新區優勢資源和產業力量，持續推進生態環境進一步改善，助力雄安新區智能和綠色城市建設。

主要技術原理

5G低時延、高可靠、海量連接的網絡會給未來的自動化控制帶來新的變革，將解決生產過程中時延過長、效率低下或者控制信息出錯等一系列問題。同時AR/VR技術的出現能夠使監測者遠程“進入”到監測的環境中，隨時隨地實現對環境的監測。通過5G網絡的高速回傳，可以使監測場景真實地展示在眼前，并實時展示空氣、水源等數據，加強了監測者對環境數據的實時監測與交互能力。系統將一線工作人員所需信息實時推送到其眼前，降低其操作難度，并提高了監測效率，推進環保監測工作標準化、管理智能化、監督自動化，見圖1。

圖1 ?主要數據流圖

1.監測數據實現方式要求

大氣質量監測：無人機可通過掛載高清攝像機和氣體監測設備，獲取大氣質量數據，進行常規大氣質量監測、揚塵污染監測和霧霾預報防治等。通過使用無人機平臺，可以直接地獲取污染物濃度的三維分布數據，尤其針對霧霾治理，可以克服傳統地面監測數據有限、不易發現霧霾生消和擴散規律的問題。此外，還可使用系留式無人機平臺進行長期大氣污染跟蹤監測。

水質量監測：無人機可搭載多光譜成像儀生成多光譜圖像，可直觀辨別污染源、污染口、可見漂浮物等。結合地理位置信息還可以生成分布圖，為環境評價、環境監察提供依據，全面監測地表水環境質量狀況，提供水質富營養化、水體透明度、懸浮物、排污口污染狀況等信息的專題圖，從而達到對水質特征污染物監測的目的。系統還可由無人機或無人船搭載自動取水裝置，預先設置或根據實時回傳圖景完成取水操作，并直接進行水質檢測。

噪聲監測：無人機可搭載噪聲監測傳感器設備，可監測城市環境、城市交通、工業企業等噪聲信息，并輔以高清攝像機便于環保工作人員遠程定位噪聲源。

土壤質量監測：無人機搭載多光譜成像儀，可以得到大面積測區的各項監測數據，此外，無人機搭載可見光－近紅外光設備作為檢測手段，通過對比圖像的各種空間分析特性，可以提高土壤濕度與包含信息的相關系數，從而通過面信息結合傳統點信息的方式，為整個測區宏觀環境評價提供依據。

生態數據監測：系統無人機搭載高清照相機、多光譜成像儀，獲取城市植被覆蓋度信息，周期性獲取生態保護區的遙感影像，通過不同時間影像的分析比對或植被覆蓋度的計算比對，監測生態保護區植物生態環境的動態演變情況和不同植被類型的相互替代情況等。

2.VR全景直播系統要求

前端設備由全景相機組成，用于實時拍攝全景視頻畫面。

傳輸端支持5G/千兆有線網絡方式進行視頻傳輸，支持5G時代所有傳輸協議，提供便捷、穩定的視頻傳輸支撐。

后處理端由便攜式拼接服務器、視頻流媒體服務器、VR頭顯一體機、大屏幕等設備組成；便攜式拼接服務器支持云上拼接；視頻流媒體服務器負責分發視頻流到顯示端，滿足多人同時觀看的需求。

3.VR全景相機功能

相機功能要求包括3個方面：一是分辨率，建議8K全景；二是實時視頻拼接技術，觸摸屏設計和智能操作系統簡單易用，配備全景直播系統；三是接口對接，為實現全景VR效果（以VR視角進行監控監測時，可以看到監測設備實時數據），同時保證數據接口與整體系統實現對接。

實際使用部署情況

2019年1月25日，中國聯通在雄安新區安新縣同口鎮孝義河入淀口成功完成基于5G技術的天地一體化生態環境監測體系演示環境搭建工作。通過無人機和無人船不間斷走航監測實時回傳數據，將拍攝的環境狀況及水質數據通過5G網絡實時回傳至平臺及終端，達到VR實景感知和實時觀測處理的目的，依托5G大速率、低時延的優勢，借助VR無人機全天候、全地形的靈活性以及無人船的超長期巡航監測等特點，實時全景、全數據回傳，打造天地一體化生態監測系統。由于白洋淀及入淀河流走向錯綜復雜，傳統的水質監測費時費力，創新監測手段大大提升了水質監測的效率，為雄安新區生態環境穩定發展增添了科技元素。

中國聯通5G天地一體化生態監測項目，可通過操控智能化設備，實現環境監測、預警、應急處置全方位一體化的解決方案。系統由無人機、無人船、任務載荷、5G通信模塊、后端處理平臺等部分組成，各組成部分可以根據需要進行針對性調整與替換，以滿足不同應用場景的需求，同時配備5GVR全景攝像頭，配合全景直播系統，在全景的基礎上加入虛擬現實技術進行直播，實現沉浸式體驗，實時感受監測全景，具體部署內容如下。

在監控區域，空氣質量檢測器、全景攝像頭搭載在無人機上，通過同樣搭載在無人機上的5G CPE與5G基站相連進行數據傳輸。數據通過5G基站上傳至云平臺，云平臺通過視頻主機和數據分析主機進行數據處理。處理后的數據通過5G基站回傳至監控中心，監控中心通過CPE將數據傳至平面交互式終端及VR+AR沉浸式終端，見圖2。

圖2 平面交互式終端展示

采用AR增強信息技術和物理環境創造沉浸式技術，在實時全景的基礎上，疊加AR動態實時環境信息（如空氣數據），在空間地理環境信息數據基礎上疊加各種實時大數據，形成經度、緯度和海拔高度三維數據顯示，通過將數據和現實結合在一起來增強現實。

圖3??VR+AR沉浸式終端展示

行業用戶意見反饋

中國聯通5G天地一體化生態監測項目受邀參加MWC19上海展，接待包括GSMA主席葛瑞德等在內的業界專家千余人，獲得廣泛關注，成為大會一大亮點，吸引眾多觀眾駐足觀看，也獲得了大量國內外行業專家對中國聯通在5G和生態方面融合及探索方面的高度認可。

圖4??在MWC19上海世界通信展上

項目先后接待了國家生態環境部、河北生態環境廳、國際電信聯盟秘書長趙厚麟、河北雄安新區管委會陳剛書記等方面領導現場體驗方案，受到廣泛好評，多位嘉賓對方案細節和未來應用提出了更高的要求。

圖5??重要領導親自體驗

該項目先后在CCTV4與CCTV新聞頻道重點報道宣傳，同時為在校大學生提供體驗環境和教育基地。
來源；通信世界