基于大數(shù)據(jù)分析的大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

王 莉

（新疆昌吉回族自治州環(huán)境監(jiān)測(cè)站 新疆昌吉 831100）

引言

大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是利用傳感器技術(shù)，與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)相比不受點(diǎn)位限制的影響，根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)對(duì)象可以分為幾個(gè)區(qū)域，并與環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)格相互融合，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域中的所有地區(qū)進(jìn)行監(jiān)控。大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)具有更強(qiáng)的覆蓋性，為我國(guó)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)控制與環(huán)境保護(hù)管理提供條件。

1 大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用原則

在應(yīng)用分析大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)的過(guò)程中，需要先保證技術(shù)應(yīng)用中傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)精細(xì)化管理。根據(jù)監(jiān)測(cè)環(huán)境污染類(lèi)型的不同，可以在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)使用高密度網(wǎng)格布點(diǎn)方法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該區(qū)域中污染物的濃度。這種網(wǎng)格布點(diǎn)方式可以提升該技術(shù)的時(shí)間分辨率、空間分辨率，并對(duì)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定周?chē)h(huán)境的實(shí)際空氣質(zhì)量以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。例如，在污染源監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，可以將監(jiān)測(cè)內(nèi)容分為幾種類(lèi)型，分別為固定污染源、工業(yè)區(qū)域污染源、道路交通污染源以及無(wú)組織排放污染源等，每種類(lèi)型的污染源監(jiān)測(cè)重點(diǎn)也存在一定差異。因此實(shí)施種類(lèi)劃分，可以保證大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性和有效性，分析各個(gè)污染源的排放情況，確定其對(duì)當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量產(chǎn)生的影響。

2 大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用措施

2.1 標(biāo)準(zhǔn)氣體監(jiān)測(cè)

大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)中主要的數(shù)據(jù)信息傳輸設(shè)備為傳感器，但是傳感器在實(shí)際應(yīng)用中非常容易出現(xiàn)溫度漂移以及時(shí)間漂移等現(xiàn)象，影響最終數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和氣體監(jiān)測(cè)效果。要想解決這一問(wèn)題，可以將大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)與大數(shù)據(jù)修正技術(shù)相互結(jié)合，在自主學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，建立校準(zhǔn)體系，保證傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和真實(shí)性。例如，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，將多種氣體按照不同的比例以及濃度相互混合，測(cè)定傳感器在每種情況下的運(yùn)行情況。如果傳感器在運(yùn)行中收到外界環(huán)境中溫度或者濕度的影響，則可以利用基因算法展開(kāi)修正。在室外環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，需要使用空氣自動(dòng)站，對(duì)大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)中的傳感器進(jìn)行調(diào)整，使其能夠適應(yīng)不同環(huán)境，保證最終數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)木珳?zhǔn)性。

2.2 污染氣體分析

污染氣體分析是大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用中的重點(diǎn)內(nèi)容，由于監(jiān)測(cè)區(qū)域中的空氣成分組成不同，所以傳感器在不同區(qū)域中數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性會(huì)受到一定影響，影響氣體分析效果。針對(duì)這一問(wèn)題，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)儀器對(duì)傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦傳感器出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移的情況，則該設(shè)備能夠確定設(shè)備異常位置，并發(fā)出警報(bào)。除此之外，將其與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)儀器相結(jié)合之后，大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)中的傳感器還具有自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取功能，可以實(shí)施自動(dòng)校準(zhǔn)，避免外界環(huán)境對(duì)自身運(yùn)行狀態(tài)的影響。在我國(guó)，使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行污染監(jiān)控和測(cè)量，最終的數(shù)據(jù)信息具備法律效益，該數(shù)據(jù)信息可以直接應(yīng)用在環(huán)境執(zhí)法中，提升大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)信息的權(quán)威性，進(jìn)而對(duì)外界環(huán)境展開(kāi)全面保護(hù)[1]。

2.3 傳感器數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化

大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)特殊監(jiān)測(cè)區(qū)域，為了保證最終空氣污染監(jiān)測(cè)的有效性，則需要優(yōu)化傳感器的數(shù)據(jù)傳輸功能。目前空氣污染監(jiān)測(cè)中的特殊環(huán)境污染主要包括工業(yè)環(huán)境中污染、道路交通污染、餐飲集中污染等，以上環(huán)境中的空氣組成較為復(fù)雜，因此傳感器僅僅利用自身的校準(zhǔn)功能，無(wú)法保證最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能夠有效解決這一問(wèn)題，通過(guò)大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，對(duì)傳感器運(yùn)行的精準(zhǔn)性展開(kāi)識(shí)別，如果傳感器出現(xiàn)較嚴(yán)重的數(shù)據(jù)偏離情況，則管理平臺(tái)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的警告，管理人員在第一時(shí)間對(duì)異常傳感器進(jìn)行對(duì)比測(cè)驗(yàn)。將傳感器與校準(zhǔn)車(chē)中的GPS 相互連接，即使二者沒(méi)有實(shí)際接觸，也能夠完成校準(zhǔn)任務(wù)。這種方式能夠有效解決特殊污染地區(qū)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息誤差問(wèn)題，提升大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性。通過(guò)以上分析能夠看出，將大數(shù)據(jù)技術(shù)與大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)相互結(jié)合，能夠提升傳感器在使用中的實(shí)時(shí)性、連續(xù)性和精準(zhǔn)性。

另外，將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法儀器與氣體傳感器相互組合，能夠降低外界空氣中不穩(wěn)定因素對(duì)最終結(jié)果的影響，對(duì)我國(guó)空氣環(huán)境污染問(wèn)題展開(kāi)全面有效的控制。環(huán)境精細(xì)化管理是我國(guó)環(huán)境保護(hù)未來(lái)主要發(fā)展方向，而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠在提升大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)準(zhǔn)確性的同時(shí)，將空氣資源的價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)，促進(jìn)我國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)的高效發(fā)展[2]。

結(jié)語(yǔ)

環(huán)境保護(hù)問(wèn)題與人們的生活息息相關(guān)，因此必須根據(jù)實(shí)際情況，采用專(zhuān)業(yè)的管理技術(shù)，本文在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，從標(biāo)準(zhǔn)氣體監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染氣體分析以及傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫妫瑢?duì)大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)展開(kāi)研究，提升了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，同時(shí)也為我國(guó)空氣污染問(wèn)題提供了技術(shù)支持。