大氣環境監測中數字化監測系統應用與分析

甘肅省金昌生態環境監測中心 楊芳

數字監測技術具備獨立的監測系統，在具體運行狀態下，監測系統能夠搜集整理相關數據后進行自我運算，隨后將分析后的數據信息傳輸到終端，進而實現數字監測。在信息化時代背景下，數字監測系統不但能夠提供近距離監測功能，還可以實現遠程監測，其包含服務器端以及客戶端，服務器端又細分為網絡和數據等不同服務器，客戶端能夠提供數據采集、數據傳輸和數據接收分析等功能。

一、大氣環境監測系統在環境保護中的重要意義

大氣環境監測系統的應用對于促進大氣環境保護工作效率的提升意義重大。一方面，大氣監測屬于長期性、系統性的工作，要求對區域大氣污染情況展開持續監測，搜集相關數據，為后續大氣污染治理工作帶來科學參考。同時搜集整理大氣污染數據能夠對各個時期的數據信息予以對比研究，能夠為大氣治理措施的調整提供依據。

另一方面，對區域大氣污染情況的有效監測，能夠幫助我們更加全面深入地掌握大氣環境情況，促進大氣環境保護工作水平的不斷提升。近年來，數字化監測系統得以普及應用，能夠實現對某一區域大氣環境的全天候實時監測，工作人員按照監測獲取的數據信息來制定有針對性的防控方案，尤其是很多霧霾相對嚴重的地區，對人體呼吸系統造成很大影響，借助于對霧霾的監測能夠提前預報或采取其他相關措施，能夠更好地為人們的身體健康提供保障。

二、大氣環境監測中的數字化監測系統——地空一體化技術

（一）系統框架

基于微觀層面而言，地空一體化技術能夠對大氣環境中存在的污染物具體濃度予以監測，同時借助視頻實時抓拍來獲得更加直觀有效的資料。基于宏觀層面而言，地空一體化技術能夠對固定區域大氣揚塵污染物濃度實施監測，具體應用時，該技術可以幫助工作人員及時監控取證，輔助工作人員實現更加科學的應急處理。

（二）系統應用思路

1.空中監測部分

整個系統的空中監測部分通常是利用無人機遙感技術來對大氣環境進行監控，因此能夠非常清晰直接地看到大氣污染物的濃度、來源和具體分布，為之后地面研究分析工作提供充分的依據，同時也能夠直接反饋治理成效。和過去的人機航空以及衛星遙感技術相比，無人機遙感技術支持更長的工作時間，能夠對獲取到的影像進行實時傳輸，成本相對來說更低，影像清晰度與分辨率得以保證，具體應用成效更好。空中監測部分的運行原理是依靠高分辨率CCD相機對大氣指標影響數據實施采集，隨后直接實時傳輸到地面控制中心，地面控制中心能夠根據工作任務來對無人機的飛行航線與軌跡進行控制，從而有效提升數據精度。

2.地面監測部分

在城區、縣區設置大氣自動監測站點，針對工業企業開發區以及聚集區有計劃地設置監測站，同時這些監測站可以實時傳輸區域內的空氣污染數據信息，還可以和其他區域的各個監測站進行協同工作。監測中心與這些分布在不同區域的監測站共同形成了類似空氣質量晴雨表的網格化監測體系，從而促進大氣污染治理科學化水平的提升。

三、數字化監測系統在大氣監測中的應用

（一）實現大氣環境監測的數字化

對于大氣環境監測來說，數字化監測系統的實際運用具有十分重要的意義，能夠推動大氣環境監測信息化水平的不斷提升，實際應用過程中涉及諸多環節。在實際開展數字化監測時，區域共布設了5個監測點位，二氧化碳、二氧化氮、氮氧化物、顆粒物等指標的監測點位應保持3個。首先是數據采樣，其次是數據存儲，再次是數據傳輸，最后是數據接收，。對于上述各個環節來說，數據采樣、存儲以及接收之間各有獨立，各個環節互不干擾，有助于更加便捷地進行系統管理與維護工作，另外大氣環境監測時獲取到的數據信息在實際傳輸時不會發生傳輸錯誤問題。采樣器的主要功能是完成大氣信息數據的采集，并加以記錄、分析、處理，最終錄入數據庫。目前資源共享成為了一個較為普遍的概念，大氣環境監測亦是如此，各個環節之間相互獨立也有助于實現最終的數據信息共享。比如說，在地形相對復雜且環境較為惡劣的山區，實地采集大氣環境數據相對來說更加困難，因此借助數字化監測系統能夠為我們提供自動遠程監測和數據信息的實時傳輸，如此一來所獲得的監測數據不但準確全面，同時也能夠讓這些數據資源實現充分共享。

（二）大氣環境監測的時段

根據所在城市大氣環境污染的特點，主要選擇秋季9月（空氣污染最嚴重）,連續10天的大氣環境監測數據進行分析，每天的監測時間段如下，上午：7:00—8:30，下午：14:00-15:00，其中主要監測的項目為SO2、NO2、粉塵以及顆粒物等。

（三）應用于大氣環境監測質量的控制

大氣環境監測治理屬于環境保護工作的核心內容之一，運用數字化監測系統后，該系統所包含的各類數字化監測設備可以推動大氣環境監測朝著更加智能化和規范化的方向邁進。大氣環境監測質量管控涉及到的相關流程都非常關鍵，比如說數據采樣階段，對采樣點的確定是十分重要的，應當突出典型性和代表性，采樣點應當可以代表該區域的污染情況。導致監測誤差的重要因素即采樣流量，所以在正式開始監測活動之前需要建立統一的采樣流量標準，保障監測結果的準確性。采樣活動結束之后，對樣品交接的環節應當予以嚴格管控，確保樣品完整。交接環節結束后，應當在實驗室內展開分析研究。分析研究過程中，數字化監測系統所包含的相關分析設備能夠發揮出有效作用，但整個分析研究過程需要確保實驗的封閉，避免外部因素帶來影響。對于數字化監測系統來說，必須保證監測質量和分析標準樣品的一致性，同時保證實際操作環節能夠嚴格按照相關規范開展。

（四）解析大氣環境污染物

現代信息技術的不斷更新讓數字化監測系統也衍生出多個不同的版本，但技術原理和基本運行流程差異性并不是很大，該系統在具體運用時主要是以大氣監測標準要求為依據，可以對污染較為嚴重的地區實施污染物解析。比如說，氣象部門能夠借助數字化監測系統中的傳感設備，對大氣污染物中的SO2、NO2等物質實施信息采集，依靠深入研究分析來掌握這些污染物的污染源。

（五）應用于大氣環境污染進行實時監測

數字化監測系統具備可視化與實時監測功能，比如說，環保部門依靠視頻智能分析技術，對大氣環境污染相對嚴重的區域設置數字化監測設備，能夠對當地煤燃燒以及秸稈燃燒情況予以實時監控。可以說，在大氣污染治理工作中運用該系統，設定相應的大氣污染指標，對采集到的數據進行分析，可以第一時間了解污染狀況，準確掌握大氣污染源，從而對污染位置予以定位，為大氣污染治理工作帶來科學保障，促進治理工作水平的不斷提升。另外在運用數字化監測系統的過程中，必須對大氣監測質量予以科學控制，在促進工作水平提升的基礎上嚴格保障數據的準確性和全面性，確保大氣污染狀況可以更加準確直觀地反映到工作人員面前。在系統實際運用中，應對采樣流量進行實時監測，保證獲取到的數據不會因采樣流量不標準而產生誤差，促進大氣污染監測結果準確性的提升。

（六）應用于氣象預報

數字化監測系統運用于氣象預報工作能夠發揮出非常重要的作用，該系統能夠借助相應的虛擬儀器對大氣環境實施遠程監測，確保大氣數據信息可以共享，同時還支持不同數字監測設備的相互連接，實現數據實時傳輸和分析。

四、結論

總之，通過本文的分析能夠了解到，數字化監測系統的實際應用可以推進大氣環境監測工作科學化、智能化水平的提高，能夠確保大氣環境污染物數據監測的真實性、可靠性，對監測活動予以有效管控，輔助制定更加科學的大氣治理方案，更好地提升大氣監測質量，加強對數字化監測系統的研究。數字化監測系統屬于信息技術時代的必然產物，將其推廣運用到大氣環境監測工作中能夠促進生態環境保護工作的完善與進一步提升。

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