大氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)在區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測中的應(yīng)用研究

董尚榮杰 宋兆豐

摘要：當(dāng)前監(jiān)測區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量時(shí)，主要采用衛(wèi)星遙感估算的方式獲取大氣污染物濃度數(shù)據(jù)，估算結(jié)果會受到區(qū)域環(huán)境因素的干擾，導(dǎo)致最終監(jiān)測結(jié)果均方根誤差較大。因此，提出基于大氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)的區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測方法。確定自動監(jiān)測微站最優(yōu)選址點(diǎn)，通過大氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)融合壓縮感知技術(shù)，精準(zhǔn)采集區(qū)域環(huán)境空氣污染數(shù)據(jù)。依托于模態(tài)分解函數(shù)和門控循環(huán)單元，對實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行棱準(zhǔn)，再計(jì)算出空氣質(zhì)量綜合指數(shù)，作為區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果。宴驗(yàn)結(jié)果表明：所提方法監(jiān)測結(jié)果的均方根誤差為0.08，更加準(zhǔn)確地描述區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)；選址；空氣質(zhì)量；監(jiān)測；數(shù)據(jù)棱準(zhǔn)

中圖分類號：X502 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

前言

環(huán)境污染的治理成為近年來廣受關(guān)注的問題，污染治理需要從環(huán)境污染發(fā)展情況和污染源所在位置入手，通過科學(xué)的措施改變當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量。這種情況下，區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果發(fā)揮了很大價(jià)值。近年來，各種先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)涌現(xiàn)出來，如何應(yīng)用這些技術(shù)獲得準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，是很多專家學(xué)者研究的重點(diǎn)。

文獻(xiàn)通過分析衛(wèi)星拍攝圖像，提出差值指數(shù)進(jìn)行空氣質(zhì)量監(jiān)測，但存在較大誤差。文獻(xiàn)采用小型傳感器分散布設(shè)作為空氣質(zhì)量監(jiān)測終端設(shè)備，進(jìn)行信息融合處理后進(jìn)行空氣質(zhì)量智能預(yù)測，但監(jiān)測穩(wěn)定性較差。文獻(xiàn)通過傳感器采集多項(xiàng)污染物濃度數(shù)據(jù)，并運(yùn)用偏最小二乘回歸算法進(jìn)行分析，自動輸出區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果，但耗時(shí)較長。

為了避免上述文獻(xiàn)提出監(jiān)測方法表現(xiàn)出的缺陷，在區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測方法設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用大氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行大氣污染濃度數(shù)據(jù)采集，并以此為基礎(chǔ)生成貼合實(shí)際情況的空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果。