大气环境监测中大数据解析方法运用研究

驻马店市生态环境局确山分局 张静

大气环境监测是对大气环境中的污染物浓度观察分析其变化对环境影响的测定过程。所监测的污染物主要包括：硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳等；颗粒状污染物主要有降尘、总悬浮微粒、飘尘及酸沉降。通常根据一个地区的规模，大气污染源分布情况以及源强、气象条件、地形地貌等因素进行规定项目的定期监测。

一、运用大数据解析的意义

大数据解析是指对规模巨大的数据进行分析，其具有数据量大、速度快、类型多、价值性和真实性五个特征，能够科学合理地分析数据接下来可能发生的变化，保障了数据的准确性。在大气环境监测中运用大数据解析技术有以下几方面意义：首先，其能够提升监测的预警能力，大数据技术可以及时、准确地获得海量的大气监测数据，虽然处理繁杂的数据有一些困难，但是大数据技术能够从中获取有益的数据，及时将相关问题发给有关监测部门并能够给出初步解决方案，帮助工作人员开展相关环境治理；其次，大数据能够提高科学决策水平，大数据技术可以更加全面地获取大气环境监测的数据，并根据其庞大数据信息库并综合人工智能技术，可以帮助工作人员分析问题的成因并给出相应的解决方案，大大提高了工作效率；最后，大数据技术可以帮助工作人员提高其服务能力。大数据技术能够实时反馈真实的监测数据，分析平台上现有的数据信息，实现各平台间的数据共享，使更多的民众能够掌握并理解相关信息，为其出行或者运动做出合理安排，并可以督促相关部门改善大气环境。

二、运用大数据解析的优势

（一）提高预警能力

大数据技术能够实现对海量数据的精准快速分析，并能从中挖掘出具有使用价值的有效信息，并帮助工作人员准确评估本区域一定时间内大气环境水平。通过互联网终端之间的传送，从而为公众提供及时可靠的数据信息，方便人们采取相关防护措施；大数据技术能快速、便捷地处理繁多复杂的大气环境监测数据，科学判断大气污染情况，及时预警污染源和污染事件，便于相关部门及时处理避免污染的扩散；可以将互联网技术与大数据解析技术相融合，从而实现各终端以及各用户间的沟通和交流，从而优化数据的流通路径。

（二）提高决策水平

在大气环境监测中，运用大数据解析相关数据，可以对大气环境监测数据或相关指标进行精准分析，并可以实时呈现相关数据信息。此种解决方案，能够便于人们了解大气环境情况，并能够依托庞大的数据库为工作人员提供环境治理有力措施，从而全面提高科学决策水平；还能够利用监测数据，构建关于大气环境监测的数字模型，从而为工作人员做出治理决策提供有益参考，降低环境治理的成本[1]。

（三）升级服务能力

通过构建数据分析云平台，可以将监测数据和分析结果进行快速且精准地反馈，云平台的运营和使用者主要是政府部门或者科研院所，通过各使用者之间的数据共享，任何一台互联网终端都可以实时获取大气监测数据，促进政府部门提供科学严谨的数据信息，并提供人性化的服务。

三、在大气环境监测中的具体运用

（一）可视化操作

大气环境监测是一项复杂、庞大的工程，涉及的学科和范围较宽，并有一定的困难，需要实时监测一定区域内大气环境中各项污染物指标，例如PM2.5、二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮、粉尘等，以及一切影响环境质量的数据，并且需要对繁多复杂的数据进行记录。工作人员使用传统的记录方法很难从中总结出大气环境的变化规律。通过运用大数据分析技术，能够将获得的数据变成可视化的图片、数字，方便工作人员从中掌握大气环境变化规律，为下一步相关解决措施的提出提供科学支持；运用大数据对大气环境监测数据进行解析，人们可以精准、快速地获取大气环境数据，通过互联网终端可以将有关数据共享到气象平台上，可以将有关数据通过可视化操作直观地展现出来，并根据相应的大气环境情况开展相关活动。

（二）收集监测数据

在监测大气环境过程中，需要将有关数据收集和记录下来并建立监测档案。这些档案信息要方便相关人员查阅，以便气象专家和污染防治专家能够通过查阅档案资料，对同时期的大气环境信息进行对比研究，进而全面了解当地的大气环境在不同阶段的变化情况。在传统的监测数据收集和记录工作中，监测数据记录工作十分繁杂，工作人员需要通过实地读取监测站内信息，但是监测站往往设置在城市的不同地区，有的站点设置在偏远的城市郊区或农村，不利于工作人员读取相关数据；某些监测站点通过互联网技术能够实现数据对检测中心的实时传回，但传回的数据往往没有经过筛选，数据质量良莠不齐，而且还需要工作人员用电脑或者记录本将相关数据登记在册。大数据分析技术的出现能够改变这种状况，通过大数据解析技术将相关数据进行收集和整理，不仅能够提高工作效率而且能够提高数据的准确性和有效性，大大减少了工作量，调取相关数据也十分便捷。在大气环境监测的全流程中，数据的收集和记录最繁琐，但也是最基础、最重要的工作。只有通过精准的数据采集才能分析出具有实用价值的信息[2]。

（三）整理监测数据

通过分析大气环境在不同阶段的参数，找出大气环境变化规律，进而为政府相关部门提供针对性的大气环境治理建议，最终服务于广大人民群众的生产生活是大气环境监测的主要目的。因此，需要对收集和记录的大气环境监测数据进行挖掘和整理，分析其中的联系和变化规律，预测下一阶段大气环境的变化。不同地区城市规模、季风、日照、温度等因素不尽相同，所以大气环境变化规律也不会完全一样，为确保监测数据的精准性和有效性，工作人员往往也会监测相关参数，此种情况导致了工作量的大幅增加。运用大数据解析技术，将相关的解析标准输入到大数据解析平台中，可以将监测数据按照标准进行挖掘和整理，同时将大气环境数据收集系统和解析系统相连接，可以对不同地域不同时间段的大气环境监测数据进行整理和挖掘。将各种气象方程输入到解析系统中，工作人员就可以有效分析相关监测数据，从而实现对大气环境的监测和解析。

（四）预测大气环境

对大气监测数据进行收集、记录、整理和挖掘后，工作人员会对这些数据进行规律和联系的总结，然后通过相关模型对接下来一段时间内的大气环境进行预测。传统的预测工作十分困难和复杂，需要进行一系列数据输入和计算，大量数据为计算工作造成了困难。在进行大数据解析工作的软件开发时，需要科学、合理的编程，为保证预测结果的科学性和有效性，需要将各类气象公式代入到编程方案中。通过实地调研和当地的气候数据库将本地的气候数据也录入到编程方案中，充分考虑到能够影响大气环境变化的全部因素，为相关工作人员提供客观的预测数据。

（五）建立预警平台

在大气环境监测过程中，工作人员可以通过大数据解析技术实时监测大气环境数据，并通过科学的预报预警平台，实现对本区域内大气环境的精准分析。基于此种技术方案，相关工作人员可以将大气环境监测系统和大数据解析系统相结合，并依托人工智能、5G等技术，构建空气污染预警平台，及时发布大气环境状况，并对异常的监测数据做到及时报警、及时处理。想要建立快速、高效的预警平台，需要将大数据解析技术和预警信息发布系统有机结合起来，利用大数据系统对气候监测数据进行收集和整理，将各种分析处理结果发布出去。为了保证该系统的智能化程度和结果的科学精准，预测完成后，需要对预测结果进行多轮的专家检验，并根据专家的建议对预测结果进行系统性调整。伴随着科学的进步和居民生活水平的提高，人们可以通过各互联网终端和手机软件接收到天气预报信息和大气环境信息，加强大气质量预警平台和各互联网终端及手机软件的结合，方便居民和企业了解相关大气情况，指导其及时调整生产生活安排[3]。

（六）建设物联网体系

一段时间以来，大气污染呈现出扩散性和动态性等特征，如果大气监测数据没有将城市的周边区域数据录入进去，而只是监测主城区内大气数据，这种监测模式所得的数据是不够全面和动态的，虽然能够保证固定的时间节点大气监测效果的精准，但大气活动呈现出动态性的特征，短时间内的大气剧烈运动会超出监测范围，造成结果不够精准。在大气环境监测中，依托大数据技术建立物联网体系，将各种监测传感器连接起来及时地将各种监测数据传给物联网系统，传感器的位置和数量直接决定大气监测数据的精准程度并决定物联网的覆盖范围。相关工作人员在设置监测站点时要深入一线进行实地考察，在位置最佳的地点设置监测站，并合理确定监测器的数量。

四、结论

综上所述：在大气环境监测中运用大数据解析技术，能够提高监测质量并提高相关部门的预警能力和执行能力。本文通过分析在大气环境监测中运用大数据解析的意义和优势，阐述了其具体的运用范围。希望通过本文的阐述，能够提升我国大气监测水平，促进我国环境质量提升。

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环境监测（environmental monitoring ），是科学管理环境和环境执法监督的基础，是环境保护必不可少的基础性工作。环境监测的核心目标是提供环境质量现状及变化趋势的数据，判断环境质量，评价当前主要环境问题，为环境管理服务。

环境监测就是运用化学、物理、生物、医学、遥测、遥感、计算机等现代科技手段监视、测定、监控反映环境质量及其变化趋势的各种标志数据，从而对环境质量作出综合评价的学科。