某县环境空气质量网格化监测微站建设方案

一．项目背景

某市某县长期以来依托传统的煤炭经济基础，在经济取得长足发展的前提下，也面临着环境污染与产业结构转化的双重压力，特别是在新环保形势下，环保压力尤为突出，主要体现一是空气污染事件突发性强，难以及时监管；二是监管区域过大，无法确定污染热点，造成环保监管盲目；三是区域传输复杂，紧靠传统监测手段无法有效对污染来源进行溯源。在环保压力逐级下放的大趋势下，引进更精细化的监测方法以及互联网大数据的分析手段是势在必行的。

二．建设目标

2.1 建设目标

项目实施后将实现以下目标：

（1）将获得高时空分辨率的空气污染地图，为环保管理提供数据支持；

（2）对重点源的监控，能够监控重点污染源的排放活动规律，评估重点污染源对周围环境的影响，实现本地污染源精准溯源；

（3）构建有效的综合网络监测体系，通过微站监测网和原有标准站，再辅以科学的分析方法及手段，多网融合，明晰空气污染成因，并评估污染源对局地和城区的空气质量的影响，对全市污染状况做到了然于胸，将污染防控工作提升至一个新的层次。

三．建设内容

3.1 空气质量监测网络建设

3.1.1 建设原则

（1） 科学性

高密度的网格换监测应考虑城市自然地理信息、气象等综合环境因素，以及城市建设、工业布局、经济结构、人口分布等社会特点，满足大气污染防治精细化管理的需求。

（2） 完整性

高密度的网格化监测网络应在区域内合理布设各类功能性监测点位，能够反映重点污染区域的空气质量变化，满足区域环境空气监测的需求，客观评价重点污染区域的空气质量。

（3） 代表性

具有较好的代表性，能客观反映一定区域范围内的环境空气质量水平和变化规律，客观评价区域环境空气状况和污染源对环境空气质量的影响。

（4） 可比性

同类型监测点位设置环境条件尽可能一致，使各个监测点获取的数据具有可比性。

3.2大数据展示与解析平台建设

提供环境大数据平台以及污染溯源及解析分析平台，平台上包括标准站数据、气象数据、空气质量微站数据、气象微站数据、预测数据、卫星数据等。能够实现污染事件报警，污染来源分析，区域排名，空气质量预报等功能，同时可以下载科学家专业的分析报告。

（1） 综合信息汇总

平台上可以统计当前城市污染水平，当前城市在全省及全国排名，以及在周边区域对排名，当地的考核目标和距离目标的差距，微站报警信息，以及本周报警信息统计，当前污染来源等。

（2）事件报警与统计

通过自主开发的算法，可以自动统计污染事件，同时平台推动报警，污染事件可以分为颗粒物事件，SO2事件和CO事件。同时汇总污染事件来源及污染源类型。

（3）溯源分析

结合气象和污染浓度，可以得到污染玫瑰图，可以辨别污染源来向，同时通过后向轨迹可以明确污染气团的来源和方向。

（4）预警预报

我公司针对项目区域开发的空气质量预测、预报系统，对项目区域市未来72小时的空气质量状况进行精准预测，专家组根据预报的结果，提前提出应对举措，做到提前防范，以实现有效降低污染天气造成的危害和损失。管理部门可通过此平台预报的结果，及时、准确、全面掌握空气质量信息和大气污染发展态势，为大气污染联防联控政策制定和实施及会商工作提供重要技术支撑。

（5）卫星热点分析

基于卫星遥感数据，利用定量遥感技术和GIS技术，实现大气污染物反演监测，提供多种空间和时间尺度的PM2.5浓度时空分布图，识别出项目区域及周边区域污染分布状态，每日出具分布图。空间分辨率为3公里，时间分辨率为日均值。

（6）报告下载

在报告页面可以下载人工智能自动生成报告和专家组提供的各种数据分析报告。

四．产品介绍

平台功能介绍

1. 系统介绍

环境大数据分析平台，全新基于物联网、云计算和大数据分析理念构建，全面革新环境管理手段，为用户提供高精度空气质量监测数据的大数据分析和服务功能。从时间维度上实现历史数据的横向和纵向对比分析，从空间维度上实现区域污染事件发现和报警，支持具体污染情况深入分析。配合数据服务功能可实现每日污染排放监管和特定事件来源分析，为城市环境管理者提供简单、实用、有效的空气质量达标管理工具。

2. 功能介绍

2.1环境大数据概览

大数据概览功能结合地理信息、空气数据、气象数据和溯源数据，可对指定地区空气质量监测数据进行可视化展示，生动形象地展示出空气质量的实时趋势和污染分布情况。

（1）空气质量查询

在地图中展示当地对外发布的空气质量监测站数据和气象站数据。通过点击地图上的站点图标能得到指定站点的空气质量实时数据。

项目用户在此基础上，可看到自己项目内空气质量网格点的数据，满足更精细化的空气质量管理要求。

（2）实时数据概览

提供指定城市或者区县实时空气质量信息，包括发布时间，当前AQI值，污染等级，首要污染物，综合污染指数，六项参数浓度值，AQI排名，综合污染指数排名，PM2.5浓度排名等。

（3）实时区域排名

根据用户级别，可显示对应城市或者区县AQI、综合污染指数、PM2.5当前浓度在其上属行政级别内横向排名，支持地图和列表展示。

（4）年度目标统计

通过各城市或者区县设定考核目标，自动统计当年各考核指标达标情况，同时与去年情况进行比较。可分别统计重污染天数，优良天数，PM2.5年均值，AQI年均值，综合污染指数年均值和历史排名情况。

（5）实时污染事件

平台对实时环境数据进行分析，捕获各地区公开发布数据空气质量监测站点的污染事件并分类统计显示。

项目用户可实时获取到精细化网格数据产生的污染事件信息，可显示污染源类型、名称、实际地点、污染参数信息、开始结束时间等。

（6）历史污染事件

可分类展示本周内污染事件总数、参数和类型等信息。

（7）污染溯源分析

平台利用气象数据和溯源分析模型对前一天外部污染传输的来源进行分析，制作成对本地空气质量可能造成外部污染影响的传输轨迹图，平台实现近1天内小时级分析，帮助客户更精确的定制本地污染减排规划，支持以动画方式展示来源变化。

2.2统计分析

统计分析针对城市和区县当前月以及历史月份空气质量数据进行汇总和分析，包括AQI、首要污染物、综合指数、空气质量常规参数，优良天数等；并同时结合气象数据，发现当地污染规律。

主要功能包括月数据统计，同比环比，污染月历，污染占比，历史趋势五个模块。

（1）月数据统计

统计当前月及历史月重污染天数，优良天数，PM2.5，AQI，综指，PM10，SO2，NO2，CO，O3参数的数值，并且将重污染天数，优良天数，PM2.5，AQI，综指进行同比环比分析。

（2）同比环比

以柱状图的形式显示重污染天数，优良天数，PM2.5，AQI，综合指数五项参数当前月，去年同月和上个月的参数数值，并且统计出在当前月份与去年同期相比下的改善率或者恶化率，以及当月与上月相比后的改善率或者恶化率。

（3）污染日历

以月历的形式展示每天的污染等级以及六参数的超标情况，每天的日历放大后可按参数顺序以柱状图的形式显示参数具体数值及超标状况。

（4）污染占比

污染占比时间与污染月历时间同步，展示当前月份的占比情况。经过统计分析可显示该月空气质量等级占比，首要污染物占比和六项污染物对综指贡献量以及六项污染物的综指贡献总数。

（5）历史趋势

历史趋势采用联动模式展示参数数值及其历史趋势的变化，可根据用户设定实现显示相关参数包括AQI，综合污染指数，PM2.5，PM10，SO2，NO2，CO，O3，风场，降水。

2.3区域分析

平台可分析指定城市或区县在同一级别中的排名，以及本区县或者城市内下一级别行政区域（街道或者区县）的排名。展示方式采用左侧行政图，右侧数据表的格式。

（1）同级别区域排名对比

可对同级别城市或者区县的AQI，综指，优良天数，重污染天数，PM2.5，PM10，SO2，NO2，CO，O3参数进行正序或者倒序排名。

（2）下属区域排名对比

对当前定位的下一级行政区域（街道或者区县）的AQI，综指，优良天数，重污染天数，PM2.5，PM10，SO2，NO2，CO，O3参数进行正序或者倒序排名。

3. 环境大数据分析与服务

围绕项目用户已开展的精细化网格监测业务，提供分析和服务中用到的统计分析功能和数据报告，在开放式功能基础上依托大数据分析系统和环境大数据智能分析算法，提供更贴切污染防控和治理的增值数据分析功能，更好的帮助客户实现环境达标。

3.1污染事件分析

平台可对各项目用户下的区域和站点超标事件进行统计排名，如按照时间维度、站点类型、事件类型等，详细分析点位事件发送总数、事件污染参数，为查找污染发生高频地点提供分析工具。

（1）超标事件时间统计

平台展示今日、本周和本月内污染事件的区域排名、微站排名，排名均以污染事件的数量进行排序。可以通过查看区域排名部分了解当前账户下一级各个区域污染事件的对比情况，通过微站排名掌握各个传感器站点的事件排名状况。

（2）超标事件分类统计

按照布点类型将发生的事件分为工业源，工地，交通源，散煤，基础网格，VOC类型，表格中显示各个类型下发生事件的区域名称，发生事件的参数以及事件次数，能够直观的看到微站的污染事件对比状况。

（3）超标事件年统计

可统计一年内工业源、工地、交通源、散煤，基础网格，VOC类型的污染事件发生的数量，并且以污染事件发生的参数加以区分，分别显示当颗粒物，SO2，CO，VOC为污染物的事件数量。

3.2卫星数据分析

平台提供基于卫星数据反演的气溶胶AOD全国分布数据，制作成小时和日变化分布图，从时间和空间上直观的阐述大尺度污染变化迁移情况，为事后分析污染事件提供参考。

3.3空气质量报告服务

对开放数据分析的项目，平台提供了数据智能分析报告管理功能，通过开启不同报告类型和定制化设定，平台可以非常定制化的自动使用多源数据和智能算法提供分析报告的生成、浏览和下载。

4. 数据解析平台

服务灵活调整的自由挖掘和使用数据平台，提高用户探索大量监测数据效率。

4.1污染时空分布

结合地理信息，可对现场空气质量监测站点上传的分钟级的海量监测数据进行可视化展示，生动形象地展示出空气质量的实时变化趋势和污染分布情况。

系统可根据地图不同显示级别切换显示内容，在大尺度区域可显示城市级空气质量数据，在中尺度区域可显示已设置的区县和街道空气质量监测结果，在小尺度级别可显示站点级别空气质量数据。

4.2区域污染探索

系统可按照监测点类型（市控点和传感器）和污染类型（交通、污染源等）分别查看监测点污染物数据，支持条件单选多选组合。

区域空气质量各类监测站影响探索，通过单独分析市控点和传感器数据分析对区域空气质量评价值计算不同布点和监测区域的污染水平。从而初步判断污染关注区域。

4.2.1历史趋势

选择地图任意点位，即可查询历史污染趋势。除图标展示历史数据外，还可与地图交互显示历史污染分布、污染物与气象条件关联变化情况。

4.2.2综合排名统计

利用实况数据统计各区域监测点位排名，帮助用户了解当前最严重的污染点位和整体平均水平的对比情况。也可统计历史一段时间内各污染点位浓度均值排名，计算各站点在整体各个名次的概率，快速定位长期排名靠后，污染事件频发的站点。

4.2.3地理分析工具

平台还提供了基于GIS和实时交通状况的分析查询工具，帮助管理者更全面的了解污染形式，然后合理制定污染控制措施。

5.数据分析系统

围绕用户日常业务中用到的分析统计方法，构建一个为区域和点位污染变化及污染成因深入系统，提高用户处理日常业务办公效率。

5.1历史趋势报表

系统支持用户查询某个城市、区县、街道和监测点长期污染数据历史趋势、空气质量评价报表，并可将结果以Excel形式导出。

5.2污染概率统计

分析各空气质量级别的概率和首要污染物出现概率，了解当地污染物主要构成和比例，长期概率分析还支持统计不同空气质量级别下首要污染物概率，为制定污染减排控制措施提供科学依据。

5.3污染同比环比

利用长期历史污染数据与近期污染情况对比，掌握全年污染发生频率、级别和规律，了解近期污染变化情况，为中长期污染减排控制措施成效提供评价依据。

5.4污染日历分析

以历史污染日监测数据绘制成日历形式，通过直观的颜色区分不同空气质量等级出现频次，使用户能够从日数据细粒度考量全年污染变化形式，同时客户也能够利用污染日历观察一年内周变化规律，从而分析不同监测点或区域的污染时间分布特征。

5.5气象数据分析

污染物扩散伴随着气象条件的变化，为此系统提供历史气象变化和风频风速统计功能，帮助用户了解不同监测点或区域的气象条件，结合历史污染数据分析潜在污染源对受体点的影响程度，了解各点位污染的形成和消散与气象条件关联规律。

5.6多点对比分析

系统支持用户同时对比多个区域和点位的历史趋势，包括历史长期污染浓度变化，历史范围均值对比，帮助用户了解当地污染严重点位、空气质量改善情况。

6.手机端管理系统

平台除通过WEB浏览器使用外，还针对手机、平板提供了移动便捷的查询统计移动管理系统。

6.1污染实时查询

为了便于用户快捷查询各点位空气质量，系统提供污染实时查询功能，用于展示当前和历史污染趋势，并可根据不同用户关注点定制自己的关注列表。

6.2污染排名统计

系统提供易于移动端操作的污染排名统计，可快速对比实时、历史中长期污染排名，便于用户快速找到污染关注点。

6.3污染分布地图

为了用户实时掌握当前污染空间分布，系统提供了污染分布地图，从污染浓度和污染发生概率2个维度统计形成浓度和污染概率分布图，为用户直观展示污染在空间上的分布情况。