大氣環(huán)境網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)概述

陳 紅

（1.河北省環(huán)境保護(hù)開發(fā)總公司，石家莊 050000；2.河北省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，石家莊 050000）

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大氣環(huán)境網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)概述

陳 紅1，2

（1.河北省環(huán)境保護(hù)開發(fā)總公司，石家莊 050000；2.河北省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，石家莊 050000）

摘 要：綜述了實(shí)現(xiàn)大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)的目的、意義、主要功能和應(yīng)用實(shí)例，提出網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)對準(zhǔn)確查找污染源、實(shí)時(shí)掌握整個(gè)區(qū)域大氣質(zhì)量變化情況，提升大氣污染防治的監(jiān)管能力和水平起到了重要作用。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)格化；監(jiān)測系統(tǒng)；大氣污染防治

前言

“十三五”期間，國家對以大氣、水質(zhì)、土壤為基礎(chǔ)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)控進(jìn)一步完善，以互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、智慧環(huán)保為基礎(chǔ)的環(huán)境網(wǎng)格化監(jiān)控和管理是重要發(fā)展方向之一。

大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)控預(yù)警及決策支持系統(tǒng)，主要針對敏感區(qū)域、重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)和建筑工地、道路交通等多種環(huán)境監(jiān)測對象，通過大密度監(jiān)測網(wǎng)格布點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)主要污染物動(dòng)態(tài)變化，快速捕捉污染源的異常排放行為，做到實(shí)時(shí)預(yù)警，為精準(zhǔn)治霾提供科學(xué)的大數(shù)據(jù)評估，以提升大氣污染防治的監(jiān)管能力和水平。

1 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)的目的

網(wǎng)格化監(jiān)控技術(shù)是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的綜合監(jiān)測技術(shù)，對覆蓋整個(gè)區(qū)域的網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)所生成的海量數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)批量甄別、處理并進(jìn)行綜合分析、應(yīng)用，最終起到“精準(zhǔn)監(jiān)測”“實(shí)時(shí)源分析”“及時(shí)管理”“靶向治理”“預(yù)警預(yù)報(bào)”“減排評估”等作用。只有突破原有監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)真正意義上的網(wǎng)格化監(jiān)控，才能成為政府大氣污染治理的有力抓手。

網(wǎng)格化監(jiān)控預(yù)警及決策支持系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行，為大氣污染防治提供了有力的科技支撐，可促進(jìn)治理大氣污染由憑經(jīng)驗(yàn)、憑感覺、粗放式管理向網(wǎng)格化、實(shí)時(shí)化、精準(zhǔn)化管理轉(zhuǎn)變，減少工作的盲目性，大幅提升治霾的工作效能；通過科學(xué)先進(jìn)的管理方法，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控，在微觀上，可實(shí)時(shí)反映局部區(qū)域的污染物排放及擴(kuò)散狀況，在宏觀上，可反映出整個(gè)區(qū)域的空氣質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)區(qū)域空氣質(zhì)量持續(xù)改善。

2 網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)控預(yù)警及決策支持系統(tǒng)采用最新的微型化、小型化的組合監(jiān)測技術(shù)，通過合理的“組合布點(diǎn)”，組成“群體式”協(xié)同監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)性的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)體系，達(dá)到環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，為科學(xué)治霾、精準(zhǔn)治污提供決策依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)“定向管控、限時(shí)治理、及時(shí)見效”的環(huán)境管控目的。

網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）監(jiān)測。高精度與高分辨率監(jiān)測設(shè)備通過校準(zhǔn)質(zhì)控得到穩(wěn)定的高品質(zhì)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)；

（2）管理。實(shí)時(shí)監(jiān)控、限時(shí)治理、及時(shí)見效、準(zhǔn)確到位；

（3）防治。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理治理、永久治霾的效果，為解決區(qū)域環(huán)境問題提供技術(shù)決策支持；

（4）評估。對短期管理手段和長期治理措施進(jìn)行綜合分析，對影響管控區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量的關(guān)鍵因素進(jìn)行科學(xué)評估；

（5）預(yù)報(bào)。在治理霧霾的實(shí)踐中，摸索出區(qū)域的污染累積規(guī)律，環(huán)境專家們可以根據(jù)動(dòng)態(tài)源解析及伴隨模型，提前科學(xué)預(yù)警預(yù)報(bào)未來的污染結(jié)果，分析出每次區(qū)域出現(xiàn)重污染濃度的累積規(guī)律和來源方向，制定出提前的靶向管控重霧霾天氣應(yīng)急方案。

憑借這五大功能，大氣污染防治網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)控及管理支持系統(tǒng)可對城市主要有組織污染物排放、無組織排放區(qū)、特色區(qū)域等進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控和日常管理，找出區(qū)域內(nèi)的主要污染源，并進(jìn)行定向治理和減排評估。對當(dāng)?shù)卣拇髿馕廴痉乐喂ぷ鳎捌湔麄€(gè)大區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量的改善起到重要的作用。

3 網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)在我國剛剛興起，經(jīng)多方研究發(fā)現(xiàn)，要做好網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)必須具備以下因素：

（1）實(shí)現(xiàn)“區(qū)域網(wǎng)格全覆蓋、監(jiān)控區(qū)域無盲點(diǎn)”；

（2）產(chǎn)品必須是組合式，需滿足“精準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)出與成本投入”的效率最大化；

（3）網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)布點(diǎn)要科學(xué)合理；

（4）完善規(guī)范化管理，建立嚴(yán)格有效的質(zhì)量控制體系；

（5）組建專業(yè)化、高水平、高效率的數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析團(tuán)隊(duì)；

（6）對組合布點(diǎn)規(guī)范進(jìn)行整體應(yīng)用，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。

目前，國內(nèi)的網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)備種類較完善、運(yùn)用較成熟的是河北某環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，河北省部分城市、縣區(qū)網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)已投入使用其產(chǎn)品，對于空氣質(zhì)量的減排效果良好。正在建設(shè)的大氣污染防治網(wǎng)格化監(jiān)控預(yù)警及決策支持系統(tǒng)，其檢測對象主要是重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)、道路交通、建筑工地、區(qū)域邊界和污染物傳輸通道，通過大密度網(wǎng)格化布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，可實(shí)時(shí)掌握監(jiān)控區(qū)域內(nèi)主要污染物的動(dòng)態(tài)變化。

（1）采用高密度布點(diǎn)的網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)各類環(huán)境空氣污染源的分布狀態(tài)（如圖1）。

（2）利用網(wǎng)格化監(jiān)測的高時(shí)空分辨率特性，快速捕捉環(huán)境空氣質(zhì)量的異常監(jiān)測數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)報(bào)警（如圖2）。同時(shí)可根據(jù)環(huán)境管理部門的業(yè)務(wù)需求，及時(shí)將信息通過手機(jī)APP發(fā)送到涉事單位和相關(guān)責(zé)任部門，為政府管理部門提高監(jiān)管水平和效率提供有力的技術(shù)支持。

圖1 實(shí)時(shí)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)各類空氣污染源的分布狀態(tài)

圖2 環(huán)境空氣質(zhì)量的異常監(jiān)測數(shù)據(jù)捕捉

（3）通過對多維度數(shù)據(jù)分析（如圖3），對影響某個(gè)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量的關(guān)鍵因素進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的評估。

圖3 多維度數(shù)據(jù)分析

4 網(wǎng)格化管理的意義和展望

隨著我國城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，城市面貌發(fā)生了巨大變化，城市環(huán)境問題也日益凸顯，城市人居環(huán)境建設(shè)與管理難度越來越大。面對人口擁擠、交通堵塞、大氣污染等多種“城市病”，改善居住區(qū)環(huán)境質(zhì)量是人居環(huán)境科學(xué)和人居可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容，城市環(huán)境管理已經(jīng)成為現(xiàn)代化城市管理的重要內(nèi)容之一。改善城市環(huán)境質(zhì)量不僅是一個(gè)管理問題，同時(shí)也是科學(xué)技術(shù)問題。采用數(shù)字化、網(wǎng)格化、網(wǎng)絡(luò)化分析方法解決城市環(huán)境問題勢在必行，是城市環(huán)境管理發(fā)展的必然趨勢。構(gòu)建網(wǎng)格化城市環(huán)境管理模式的意義在于能整合有效環(huán)境管理資源，提高環(huán)境管理效能，逐步形成以區(qū)域網(wǎng)格為基礎(chǔ)、地理信息系統(tǒng)為平臺(tái)、城市環(huán)境問題為對象，責(zé)任明確、快速反應(yīng)的精細(xì)化城市環(huán)境管理機(jī)制，以提升現(xiàn)代城市環(huán)境管理水平，有效解決城市環(huán)境問題。

中圖分類號(hào)：X831

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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