大气环境监测中数字化监测系统应用与分析

甘肃省金昌生态环境监测中心 杨芳

数字监测技术具备独立的监测系统，在具体运行状态下，监测系统能够搜集整理相关数据后进行自我运算，随后将分析后的数据信息传输到终端，进而实现数字监测。在信息化时代背景下，数字监测系统不但能够提供近距离监测功能，还可以实现远程监测，其包含服务器端以及客户端，服务器端又细分为网络和数据等不同服务器，客户端能够提供数据采集、数据传输和数据接收分析等功能。

一、大气环境监测系统在环境保护中的重要意义

大气环境监测系统的应用对于促进大气环境保护工作效率的提升意义重大。一方面，大气监测属于长期性、系统性的工作，要求对区域大气污染情况展开持续监测，搜集相关数据，为后续大气污染治理工作带来科学参考。同时搜集整理大气污染数据能够对各个时期的数据信息予以对比研究，能够为大气治理措施的调整提供依据。

另一方面，对区域大气污染情况的有效监测，能够帮助我们更加全面深入地掌握大气环境情况，促进大气环境保护工作水平的不断提升。近年来，数字化监测系统得以普及应用，能够实现对某一区域大气环境的全天候实时监测，工作人员按照监测获取的数据信息来制定有针对性的防控方案，尤其是很多雾霾相对严重的地区，对人体呼吸系统造成很大影响，借助于对雾霾的监测能够提前预报或采取其他相关措施，能够更好地为人们的身体健康提供保障。

二、大气环境监测中的数字化监测系统——地空一体化技术

（一）系统框架

基于微观层面而言，地空一体化技术能够对大气环境中存在的污染物具体浓度予以监测，同时借助视频实时抓拍来获得更加直观有效的资料。基于宏观层面而言，地空一体化技术能够对固定区域大气扬尘污染物浓度实施监测，具体应用时，该技术可以帮助工作人员及时监控取证，辅助工作人员实现更加科学的应急处理。

（二）系统应用思路

1.空中监测部分

整个系统的空中监测部分通常是利用无人机遥感技术来对大气环境进行监控，因此能够非常清晰直接地看到大气污染物的浓度、来源和具体分布，为之后地面研究分析工作提供充分的依据，同时也能够直接反馈治理成效。和过去的人机航空以及卫星遥感技术相比，无人机遥感技术支持更长的工作时间，能够对获取到的影像进行实时传输，成本相对来说更低，影像清晰度与分辨率得以保证，具体应用成效更好。空中监测部分的运行原理是依靠高分辨率CCD相机对大气指标影响数据实施采集，随后直接实时传输到地面控制中心，地面控制中心能够根据工作任务来对无人机的飞行航线与轨迹进行控制，从而有效提升数据精度。

2.地面监测部分

在城区、县区设置大气自动监测站点，针对工业企业开发区以及聚集区有计划地设置监测站，同时这些监测站可以实时传输区域内的空气污染数据信息，还可以和其他区域的各个监测站进行协同工作。监测中心与这些分布在不同区域的监测站共同形成了类似空气质量晴雨表的网格化监测体系，从而促进大气污染治理科学化水平的提升。

三、数字化监测系统在大气监测中的应用

（一）实现大气环境监测的数字化

对于大气环境监测来说，数字化监测系统的实际运用具有十分重要的意义，能够推动大气环境监测信息化水平的不断提升，实际应用过程中涉及诸多环节。在实际开展数字化监测时，区域共布设了5个监测点位，二氧化碳、二氧化氮、氮氧化物、颗粒物等指标的监测点位应保持3个。首先是数据采样，其次是数据存储，再次是数据传输，最后是数据接收，。对于上述各个环节来说，数据采样、存储以及接收之间各有独立，各个环节互不干扰，有助于更加便捷地进行系统管理与维护工作，另外大气环境监测时获取到的数据信息在实际传输时不会发生传输错误问题。采样器的主要功能是完成大气信息数据的采集，并加以记录、分析、处理，最终录入数据库。目前资源共享成为了一个较为普遍的概念，大气环境监测亦是如此，各个环节之间相互独立也有助于实现最终的数据信息共享。比如说，在地形相对复杂且环境较为恶劣的山区，实地采集大气环境数据相对来说更加困难，因此借助数字化监测系统能够为我们提供自动远程监测和数据信息的实时传输，如此一来所获得的监测数据不但准确全面，同时也能够让这些数据资源实现充分共享。

（二）大气环境监测的时段

根据所在城市大气环境污染的特点，主要选择秋季9月（空气污染最严重）,连续10天的大气环境监测数据进行分析，每天的监测时间段如下，上午：7:00—8:30，下午：14:00-15:00，其中主要监测的项目为SO2、NO2、粉尘以及颗粒物等。

（三）应用于大气环境监测质量的控制

大气环境监测治理属于环境保护工作的核心内容之一，运用数字化监测系统后，该系统所包含的各类数字化监测设备可以推动大气环境监测朝着更加智能化和规范化的方向迈进。大气环境监测质量管控涉及到的相关流程都非常关键，比如说数据采样阶段，对采样点的确定是十分重要的，应当突出典型性和代表性，采样点应当可以代表该区域的污染情况。导致监测误差的重要因素即采样流量，所以在正式开始监测活动之前需要建立统一的采样流量标准，保障监测结果的准确性。采样活动结束之后，对样品交接的环节应当予以严格管控，确保样品完整。交接环节结束后，应当在实验室内展开分析研究。分析研究过程中，数字化监测系统所包含的相关分析设备能够发挥出有效作用，但整个分析研究过程需要确保实验的封闭，避免外部因素带来影响。对于数字化监测系统来说，必须保证监测质量和分析标准样品的一致性，同时保证实际操作环节能够严格按照相关规范开展。

（四）解析大气环境污染物

现代信息技术的不断更新让数字化监测系统也衍生出多个不同的版本，但技术原理和基本运行流程差异性并不是很大，该系统在具体运用时主要是以大气监测标准要求为依据，可以对污染较为严重的地区实施污染物解析。比如说，气象部门能够借助数字化监测系统中的传感设备，对大气污染物中的SO2、NO2等物质实施信息采集，依靠深入研究分析来掌握这些污染物的污染源。

（五）应用于大气环境污染进行实时监测

数字化监测系统具备可视化与实时监测功能，比如说，环保部门依靠视频智能分析技术，对大气环境污染相对严重的区域设置数字化监测设备，能够对当地煤燃烧以及秸秆燃烧情况予以实时监控。可以说，在大气污染治理工作中运用该系统，设定相应的大气污染指标，对采集到的数据进行分析，可以第一时间了解污染状况，准确掌握大气污染源，从而对污染位置予以定位，为大气污染治理工作带来科学保障，促进治理工作水平的不断提升。另外在运用数字化监测系统的过程中，必须对大气监测质量予以科学控制，在促进工作水平提升的基础上严格保障数据的准确性和全面性，确保大气污染状况可以更加准确直观地反映到工作人员面前。在系统实际运用中，应对采样流量进行实时监测，保证获取到的数据不会因采样流量不标准而产生误差，促进大气污染监测结果准确性的提升。

（六）应用于气象预报

数字化监测系统运用于气象预报工作能够发挥出非常重要的作用，该系统能够借助相应的虚拟仪器对大气环境实施远程监测，确保大气数据信息可以共享，同时还支持不同数字监测设备的相互连接，实现数据实时传输和分析。

四、结论

总之，通过本文的分析能够了解到，数字化监测系统的实际应用可以推进大气环境监测工作科学化、智能化水平的提高，能够确保大气环境污染物数据监测的真实性、可靠性，对监测活动予以有效管控，辅助制定更加科学的大气治理方案，更好地提升大气监测质量，加强对数字化监测系统的研究。数字化监测系统属于信息技术时代的必然产物，将其推广运用到大气环境监测工作中能够促进生态环境保护工作的完善与进一步提升。

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