文档介绍:生态大数据环境监测网络建设思路分析
作者:朱佳李一川寇晓娇来源:《科技资讯》2021年第27期
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等网格化环境质量信息进行全面、连续、有效记录,构建生态大数据环境监测网络,作为生态环境改善的数据支撑[2]。
建设原则
城市生态大数据环境监测网络建设必须遵守以下原则:
(1)不影响现有或其他相关信息系统的使用和信息安全;
(2)技术成熟、可靠,在节约成本投入的前提下确保平台建设质量;
(3)建立一个坚实的系统应用平台,便于系统的管理和维护,技术易于更新,网络及业务规模可逐步扩展;
(4)统一规划,分步实施。
3建设思路
总体框架
城市生态大数据环境监测网络建设包括多源信息感知层、信息传输层、应用支撑平台以及应用服务共享平台等层次[3],具体参见图1。
在遵循生态大数据共享服务平台总体框架的基础上,重点建设“三大监测网络、一大平台”的生态监管大数据共享服务信息化平台。
三大监测网络
即大气环境综合监测网络、水环境综合监测网络和声环境综合监测网络,为管理者和决策者提供可靠、及时、全面的生态信息,从而为生态管理科学决策奠定坚实基础。
一大平台
针对空气、水、噪声等要素,基于环境空间信息和底层数据支撑,最终为客户提供环境质量数据共享、综合分析和可视化展示。将涵盖所有环境监测信息进行环境“一张图”专题展示。
监测网络系统建设
大气环境综合监测网络建设
采用“网格化布点+多元数据融合+时空数据分析”的模式,以各社区或村庄为网格单元,每个网格各布设一个现场监测点,采用分布式的大气污染物传感器监测设备,用以获取实时、全面、高密度的大气污染物浓度数据,进行监测数据的筛查、校准、统计分析和动态图绘制,实现大气污染物浓度的时空动态变化趋势分析,追溯污染物扩散趋势,为环境执法和决策提供直接依据[4]。
⑴布点基本原则。①布点高度要求:设备一般部署在距2离地面高度2~25m之间;②布点地区应选择要尽量空旷,不要在不宜采样的角落里或者污染物排污口布点③补点地区要有稳定的电源供应,供电要接地,安装时需要提供带有接地的三线制220V电源,防止雷雨天遭雷击。
(2)前端监测设备。分布式空气质量监测仪具有无线传输模块,数据通过无线网络传回局大气环境质量监控系统进行处理分析,数据误差控制在10%以内。设备成本低,体积小,安装方便,耗电量小,无需大型机箱,无需复杂的基础设施配套。后期运维无需昂贵的耗材,不用投入大量人员精力。
监测指标及监测方法详见表1。
(3)云数据处理系统。针对分布式监测站点数据特点和分析需求,开发云数据处理系统,将采集到的数据,通过无线网络传回局系统平台的云数据处理系统进行处理分析。该系统每1小时形成一张污染物动态分布图,环保局通过登录系统,能查看全部监测点位在地图的显示、每个点位的实时监测数据,以及设备运转是否正常;能查看实时数据分析图表,包括1小时变化曲线,1天的变化曲线等;根据全区大气污染物的分布,生成动态热成像图,体现全区大气污染物浓度的空间分布状况及实时动态变化,有效支持环境管理决策,也为环境应急提供快速可靠的数据支撑。
建设浮标式水质多参数监测系统,配备水质五参数等多种类型传感器并预留多种参数监测通道、无线传输装置和供电系统;可用于湖泊、河流、水库的生态环境的长期监测。该系统由浮标体及锚泊系统、水质传感器、数据采集传输系统和供电系统四大部分组成,能够实时准确地提供各种信息,满足实时监控的要求。
系统特点:(1)设备集成度高,实现多个环境因子原位实时监测,涉及水文、水质、气象、生物等重要参数。并且浮标建站成本低,管理成本低,组站灵活、快速。(2)野外工作能力强,采用太阳能电池板为数据记录仪、GSM调制解调器和水质传感器供电。系统通过无线的GSM通路,可以数据下载和参数设置。(3)适用于近海、湖泊、水库等区域水质长期监测、有害藻华监测、污染源监测、水源地监测等。
(1)布点原则:设置声环境自动监测点位用于考核其声环境质量达标率,按照声环境功能区划确定监测点位数量,建议每个村庄的每类功能区均设监测点,站点建设可分步进行,首先实现一类区监测,逐步实现全部监测。
(2)声环境在线监测系统包括:噪声监测终端及数据传输(无线)、监控中心平台应用软件等部分组成,负责噪声采集、保存,并将噪声实时上传到共享服务平台。可以超标录音,并自动上传录音文件,可以接受专用服务器的控制指令。
(3)噪声监测终端:负责噪声采集、保存,并将噪声实时上传到共享服务平台。可以超标录音,并自动上传录音文件。可以接受