一、研发背景 
        随着社会经济的快速发展，大气污染问题日益严重，大气环境保护及监测时不我待。大气监测技术因其监测范围广、时效性强等特点，已成为大气环境的重要手段之一。在计算机技术及监测技术不断发展的今天，对大气污染监测数据的自动化处理、可视化显示以及实时监测已成为环境保护领域的一个重要课题，利用大气污染物定量监测与反演算法，设计并实现了大气污染动态监测原型系统。系统实现了对研究区域的霾、PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3、CO、火点、沙尘、大雾等指标进行数据自动化下载、数据自动化处理、可视化展示以及监测与分析等功能，从而实时、准确地对大气污染状况进行业务化监测，为环境监测部门、环保决策者及普通群众提供技术和决策支持。大气污染防治网格化精准监控及决策支持系统采用最新的小型化、微型化组合监测技术，以“全面布点、全面联网”为宗旨，通过大范围、高密度“网格组合布点”，结合立体监测、移动监测等，形成覆盖整个区域的在线监控网格，为科学治霾、精准治污提供决策依据，可促进治理大气污染由凭经验、凭感觉、粗放式管理向网格化、实时化、精准化治霾转变，大幅提高治霾的工作效能，推动大气质量持续改善。
     “大气污染环境治理物联网云平台国家数据中心”可用于监测雾霾，有政府把这纳入了公共服务/卫生体系。后台系统包括大气污染治理、汽车尾气治理、工业排放治理、污染源治理、室内治理、系统管理、统计分析、用户管理等菜单栏目。
 

图1  大气污染统计图展示界面

二、系统设计与实现
      对区域内所有点位的实时数据进行全景展示和数据查看、快速锁定重点监管对象，掌握电源、面源等污染排放规律，针对性管控重点区域，掌握重污染过程的产生、扩散、消散及结束全过程，实时源追踪，掌握重点污染源对城市总体空气质量及评价点的影响。
      大气污染监测系统，由服务器端和客户端两大部分组成。为了避免传统桌面架构（App+DLL）的弊端：模块的耦合性大、交互性不足、排错不方便、不容易二次开发等，本系统采用插件架构来进行开发，大大降低模块之间的耦合性，增强交互性，而且方便二次开发。本系统插件架构分为两部分：插件引擎、功能插件。由于霾、PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO、沙尘、火点、大雾等指标反演所需的卫星数据不同，因此需要针对不同的指标下载不同的卫星数据。

图2  大气污染监测地区分布结果展示

   
        系统可实现气溶胶光学厚度（AOD）、颗粒物浓度（PM10、PM2.5）、污染气体（O3、SO2、NO2、CO）、沙尘、火点等数据产品的自动化生产，无须人工干预，在满足区域环境质量遥感监测需求的同时，降低了系统使用的技术门槛。系统为了能够灵活控制输入、输出参数，将输入、输出参数统一到XML文件。系统实现了大气污染监测数据的统计制图及监测报告自动化生产，可针对不同的数据生产不同时期、不同类型的监测成果，包含日、旬、月、年监测产品、图片及专题报告等，为相关环境保护部门提供数据支持和科学管理依据。
 

图3  AQI指数数据地区分布展示

三、总结
     “大气污染环境治理物联网云平台国家数据中心”大大节约了开发时间，并增强了系统的可用性及功能完备性。系统针对快速准确获取大气污染物状况信息的需求，在大气污染指标信息的自动提取、显示等方面进行了探索，为大气污染监测提供有力的技术支撑。