大气环境监测的数字化测量分析

(铜川市环境监测站， 陕西 铜川 727000)

大气污染是一个十分严重的环境污染问题，这对于全世界来说都是一个突出的且亟待解决的问题。我们国家的大气污染也是十分严重的，这主要是因为我们国家处于发展中国家的行列，而且采取粗放型的工业发展模式，这就会使得工业污染气体排放量急剧上升，其中的二氧化硫等有毒物质严重超标，这必然会对人们的身心健康造成威胁，影响到人们正常的生活。因此，加强大气环境监测，掌握大气环境质量现状及变化趋势，为我们采取科学的环保措施，保护大气环境质量提供正确的、及时的信息至关重要。

1 大气环境监测中数字化测量的必要性

随着近年来我国多省市雾霾天气频发，雾霾造成的不良影响也在不断的提高。面对如此严峻的大气污染形势，对大气环境的监测以及大气环境变化趋势进行分析，并通过检测的内容进行数据分析得出合理的控制办法和治理手段是如今治理环境污染的一个重要环节。

大气环境监测的数字化测量就能很好的满足环境监测的要求，弥补以往环境监测仪器的不足，它凝结了全人类的智慧。这种测量的原理是将其建立在虚拟仪器上应用，数据库之间相互连接，同时它还能与sqlsenrer7.0等相关软件工具相结合使用，实现了数据共享，为获得高质量的监测结果提供可靠的保证。

2 大气环境监测数字化测量的应用

大气环境监测数字化不同于传统的监测手段，其在监测方面向更加细化、精确、及时的方向发展，民众对于大气公共气象的服务质量要求越来越高，如气候评估、大气环境的影响、大气防灾预警、气象信息数据等多样化的数据受到社会的普遍重视，以往单一的天气预防的形式已经很难满足时代发展的需求，有很大的局限性，但数字化的测量实现了大气测量的定点、定时、动态化，为人们提供了诸如气象情报、天气定时预报、科技咨询、环境评价、人工降雨等专业化的服务，数字化测量与这些要求能够很好的契合，满足大气环境监测的各种要求，达到高效、精确、实时、细化的目的。数字化测量技术作为大气环境中监测工作的重心，拓展了大气环境监测的领域和深度，使之面向多功能、多区域、多时段的测量，能够掌握大气污染物的运行分布情况，达到动态化的监测目的，为公共卫生气象服务提供可靠的支持，而大气数字化的测量技术已经渗透到了环境监测的各个领域，其应用非常广泛，主要表现为两大特点：①持续的数字化测量可以提供准确的数据信息，为气象部门编写大气环境质量报告和预测提供数据支持，比传统的工作方式更加精确、及时；②大气环境的污染中，比较突出的有二氧化硫、二氧化氮、浮尘、雾霾、沙尘暴等，有效的监测能够避免许多不必要的损失，给大气质量评测打下基础，此外，涉及到诸如地震、海啸、洪水灾害所衍生的环境污染问题，数字化测量也能起到有效的数据支持的作用。

3 数字化监测系统的组成及要求分析

对于环境检测者来说，数字化检测系统是一种十分重要的工具。数字化检测系统主要是采用的数字化技术，体现数字化功能，进行数据的存储、采集、研究以及传输，进而实现数字化监测。在进行监测的过程中，可以设置客户功能模块和服务器功能模块，通过它们彼此之间的融会贯通，进行环境监测。在数字监测系统中，采样服务器、数据服务器以及网络服务器都是不可或缺的，而且各自发挥着自己的作用，满足来自不同的客户端的不同需求，共同为网络办事。客户端功能模块主要是通过用户进行控制，对数据进行适当的处理，并将处理好的数据输出并直观地表现出来，最终获得理想的监测效率。

3.1 虚拟仪器

对于环境监测的数据而言，必须是准确可靠的，因为这是进行环境管理的依据，也是进行严格执法的重要参考标准。传统的监测主要是通过一些光学或者是光谱学的仪器来采集数据，存在资金消耗大、体积大、难操作等缺陷。此外，传统的环境监测对于大气环境的要求格外严苛，而且很难在复杂环境中实现监测。目前，科技发展迅速，这就为监测仪器的发展创造了良好的条件，使监测仪器的工作模式逐渐趋于自动化。

采用数字化测量技术进行大气环境测量，以减少大型仪器的使用频次。虚拟仪器在现代化测量中占据十分重要的地位，不仅可以通过计算机进行自动监测，而且可以结合因特网技术进行数据处理与统计。虚拟仪器以其独到的优势在大气环境监测中获得了越来越广泛的应用，不仅便于使用，而且数据可靠。可见，因特网技术大大减少了数据处理的工作量，这些复杂的数据处理工作完全可以交给计算机来进行，这样就可以很好地避免作重复采样和重复计算等无用功。实现虚拟仪器的远程化控制，是一种全新的监测模式。对于不同的环境，一般会配合使用不同的软件，这样就可以保证数据的真实性，进而推断出监测点是否存在环境问题。

3.2 服务器模块

数据服务器的主要功能是提供足够大的空间，用于进行数据交换，然后通过网络服务器进行上传。可见，数据服务器是在网络服务器功能基础上的延伸。网络平台是客户访问数据服务器的一个跳板，进而获得高速的下载与传输速度。客户一般会提出提取数据的要求，此时需要由网络服务器进行网络连接，然后通过数据服务器做出响应。可见，数字化监测系统的整体性比较强，共同协调合作。采样服务器的主要作用是对信息进行数字化处理，然后做出合理分析并且记录下来，最终把所得到的数字信息存入数据库中。可见，通过人与机器的互动合作，手动录入传感和采样等参数，可以很好地实现信息的数字化处理。

3.3 客户端模块

在数字化监测系统中，客户端模块占据非常重要的地位。对于服务器中的数据而言，可以通过客户端进行调用，然后传达给客户，为环境监测提供可靠的数据参考依据。此外，客户端的功能必须是多方面的，可以进行研究工作，进而满足不同客户的需求，对不同数据进行适当处理，最终得到让客户满意的监测结果。总体而言，客户端是由很多复杂模块组成的，通过各模块之间的协调与合作，实现环境的合理监测。

图1 客户端模块结构流程图

3.4 数据采集与传输

数据传输模块主要是根据用户的不同需求，对各模块进行不同的控制，进而由服务器提出请求，最终得到请求结果，并在第一时间内将结果反馈给客户。此时，数据处理模块就可以根据不同客户的需求，对得到的数据进行适当处理，通过数值、图表等方式表现出来，并及时将结果提供给用户。

3.5 数据分析

(1)测试空白试剂并且控制好样品浓度，允许测得的浓度与原标准曲线中对应浓度之间存在误差，但是这个误差必须控制在合理的范围之内。

(2)控制好标准曲线的线性以及计算因子，对大气中的氮氧化物进行合理分析。

4 结 语

大气环境对人们的身心健康会产生很大的影响，因此做好大气环境监测工作势在必行，而对大气环境监测工作进行质量控制则更具有这非常重要的现实意义。环境工作者通过数字化的测量技术，能够实现虚拟的工作流程，大气环境监测的效率、准确度都有很大的提升，而这些准确到位的数据可以直接影响到环境评价和治理的科学合理性，为环境保护打下良好的基础，因而探索数字化测量在其中的应用，对于我国的环境保护意义深远。

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