大气环境网格化精准监测系统概述

陈 红

（1.河北省环境保护开发总公司，石家庄 050000；2.河北省环境保护产业协会，石家庄 050000）



大气环境网格化精准监测系统概述

陈 红1，2

（1.河北省环境保护开发总公司，石家庄 050000；2.河北省环境保护产业协会，石家庄 050000）

摘 要：综述了实现大气污染防治网格化监控系统的目的、意义、主要功能和应用实例，提出网格化监测系统对准确查找污染源、实时掌握整个区域大气质量变化情况，提升大气污染防治的监管能力和水平起到了重要作用。

关键词：网格化；监测系统；大气污染防治

前言

“十三五”期间，国家对以大气、水质、土壤为基础的生态环境监控进一步完善，以互联网+、大数据、智慧环保为基础的环境网格化监控和管理是重要发展方向之一。

大气污染防治网格化监控预警及决策支持系统，主要针对敏感区域、重点工业企业和建筑工地、道路交通等多种环境监测对象，通过大密度监测网格布点，实时监控区域内主要污染物动态变化，快速捕捉污染源的异常排放行为，做到实时预警，为精准治霾提供科学的大数据评估，以提升大气污染防治的监管能力和水平。

1 实现网格化监控系统的目的

网格化监控技术是一项严谨、科学的综合监测技术，对覆盖整个区域的网格化监控系统所生成的海量数据，通过大数据批量甄别、处理并进行综合分析、应用，最终起到“精准监测”“实时源分析”“及时管理”“靶向治理”“预警预报”“减排评估”等作用。只有突破原有监测系统的技术瓶颈，实现真正意义上的网格化监控，才能成为政府大气污染治理的有力抓手。

网格化监控预警及决策支持系统的建设和运行，为大气污染防治提供了有力的科技支撑，可促进治理大气污染由凭经验、凭感觉、粗放式管理向网格化、实时化、精准化管理转变，减少工作的盲目性，大幅提升治霾的工作效能；通过科学先进的管理方法，实现网格化监控系统监控，在微观上，可实时反映局部区域的污染物排放及扩散状况，在宏观上，可反映出整个区域的空气质量，进而推动区域空气质量持续改善。

2 网格化监控系统主要功能

网格化精准监控预警及决策支持系统采用最新的微型化、小型化的组合监测技术，通过合理的“组合布点”，组成“群体式”协同监测网络和专业性的数据校准体系，达到环境监测网络的全覆盖，为科学治霾、精准治污提供决策依据，以实现“定向管控、限时治理、及时见效”的环境管控目的。

网格化精准监测系统在实际应用中可实现以下功能：

（1）监测。高精度与高分辨率监测设备通过校准质控得到稳定的高品质环境监测数据；

（2）管理。实时监控、限时治理、及时见效、准确到位；

（3）防治。实现统筹规划、合理治理、永久治霾的效果，为解决区域环境问题提供技术决策支持；

（4）评估。对短期管理手段和长期治理措施进行综合分析，对影响管控区域内环境空气质量的关键因素进行科学评估；

（5）预报。在治理雾霾的实践中，摸索出区域的污染累积规律，环境专家们可以根据动态源解析及伴随模型，提前科学预警预报未来的污染结果，分析出每次区域出现重污染浓度的累积规律和来源方向，制定出提前的靶向管控重雾霾天气应急方案。

凭借这五大功能，大气污染防治网格化精准监控及管理支持系统可对城市主要有组织污染物排放、无组织排放区、特色区域等进行重点监控和日常管理，找出区域内的主要污染源，并进行定向治理和减排评估。对当地政府的大气污染防治工作，及其整个大区域内空气质量的改善起到重要的作用。

3 网格化监控系统的应用

网格化监控系统在我国刚刚兴起，经多方研究发现，要做好网格化监控系统必须具备以下因素：

（1）实现“区域网格全覆盖、监控区域无盲点”；

（2）产品必须是组合式，需满足“精准数据产出与成本投入”的效率最大化；

（3）网格化监测系统布点要科学合理；

（4）完善规范化管理，建立严格有效的质量控制体系；

（5）组建专业化、高水平、高效率的数据监控和分析团队；

（6）对组合布点规范进行整体应用，保证测量数据的准确性、科学性。

目前，国内的网格化监控系统产品设备种类较完善、运用较成熟的是河北某环保科技股份有限公司，河北省部分城市、县区网格化监控系统已投入使用其产品，对于空气质量的减排效果良好。正在建设的大气污染防治网格化监控预警及决策支持系统，其检测对象主要是重点区域、重点工业企业、道路交通、建筑工地、区域边界和污染物传输通道，通过大密度网格化布设监测点，可实时掌握监控区域内主要污染物的动态变化。

（1）采用高密度布点的网格化监测系统，实时监控区域内各类环境空气污染源的分布状态（如图1）。

（2）利用网格化监测的高时空分辨率特性，快速捕捉环境空气质量的异常监测数据并实时报警（如图2）。同时可根据环境管理部门的业务需求，及时将信息通过手机APP发送到涉事单位和相关责任部门，为政府管理部门提高监管水平和效率提供有力的技术支持。

图1 实时监控区域内各类空气污染源的分布状态

图2 环境空气质量的异常监测数据捕捉

（3）通过对多维度数据分析（如图3），对影响某个区域环境空气质量的关键因素进行科学准确的评估。

图3 多维度数据分析

4 网格化管理的意义和展望

随着我国城市现代化建设进程的加快，城市面貌发生了巨大变化，城市环境问题也日益凸显，城市人居环境建设与管理难度越来越大。面对人口拥挤、交通堵塞、大气污染等多种“城市病”，改善居住区环境质量是人居环境科学和人居可持续发展领域研究的重要内容，城市环境管理已经成为现代化城市管理的重要内容之一。改善城市环境质量不仅是一个管理问题，同时也是科学技术问题。采用数字化、网格化、网络化分析方法解决城市环境问题势在必行，是城市环境管理发展的必然趋势。构建网格化城市环境管理模式的意义在于能整合有效环境管理资源，提高环境管理效能，逐步形成以区域网格为基础、地理信息系统为平台、城市环境问题为对象，责任明确、快速反应的精细化城市环境管理机制，以提升现代城市环境管理水平，有效解决城市环境问题。

中图分类号：X831

文献标志码：A

文章编号：1006-5377（2016）06-0046-03

Accurate Monitoring System of Atmospheric Environmental Gridding

CHEN Hong1，2
（1. Hebei General Company of Environmental Protection Development， Shijiazhuang 050000；2. Hebei Association of Environmental Protection Industry， Shijiazhuang 050000， China）

Abstract：The paper summarizes the purposes， meanings， main functions and application examples in realizing the gridding supervision system of air pollution prevention， sees that the gridding supervision system plays an important role in looking up pollution sources exactly， holding the changes of air quality at real time in the whole area and raising the supervising capacity and level of air pollution prevention.

Keywords：gridding； supervision system； air pollution prevention