区域空气质量监测业务管理平台开发及应用

针对珠三角城市群区域性大气复合污染的严峻发展态势,建立与完善区域空气质量监测预警体系并形成统一的、综合性的监测网络系统平台,是动态掌握区域内环境质量状况与变化趋势的重要途径。基于珠三角监测网络共性关键支撑技术研究成果,通过集成实时联网、网络化质量保证与质量控制、地理信息技术、数值预报模型及信息发布等技术,设计并实现了珠三角区域空气质量监测网络系统平台,从而为大气污染联防联控提供基础数据和技术支撑。业务管理平台提高了监测系统集成化水平,避免了监测网络站点分散、传统人工传输监测数据引起信息滞后的问题;解决了监测仪器设备复杂多样、管理方式不统一,集成程度低的问题;为监测网络质量保证与质量控制提供自动化、网络化的手段。     

福建省区域空气质量监测点位布设研究

近年来,随着经济快速发展,区域性大气污染问题频频发生。而目前以城市尺度和常规污染物为监测指标的空气质量监测网络已不能满足监控和研究我国大气复合污染的需要。建立区域空气质量监测网络已经成为目前我国大气污染控制与空气质量管理迫切需要解决的问题。文章结合空间相关分析思想与国家技术规范,建立区域空气质量监测点位布设方法,该方法分别考虑常规污染物、区域特征污染物、同时考虑常规、区域特征污物和考虑不同污染物权重等4种方案,开展福建省区域空气质量监测点位布设研究。结果表明,该方法能够成功应用于区域空气质量监测点位的优化布设,与仅考虑常规污染物和仅考虑区域特征污染物的优化结果相比,同时考虑常规、区域特征污染物的方案三优化结果的空间代表性更好,更能满足监测目标与点位布设的有关要求。     

环境空气质量自动监测网考核方式探讨

目前我国对环境空气质量自动监测质量管理及运维考核技术体系尚无统一的核查方法,结合近年来对全省空气质量自动监测仪运维质控考核开展核查的情况,对遇到的一些问题展开讨论,尝试性提出省控站点外部运维考核的技术方法和技术路线,通过实践该方法的可行性,提出下一步改进的意见和建议。     

域外借鉴与本土创新的统一:《关于推进大气污染联防联控工作 改善区域空气质量的指导意见》之解读(上)

国务院办公厅近日下发了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》,提出到2015年,建立大气污染联防联控机制,形成区域大气环境管理的法规、标准和政策体系,主要大气污染物排放总量显著下降,重点企业全面达标排放,重点区域内所有城市空气质量达到或好于国家二级标准,酸雨、灰霾和光化学烟雾污染明显减少,区域空气质量大幅改善。确保2010年上海世博会和广州亚运会空气质量良好。本刊特别邀请中国社会科学院法学研究所相关专家对该指导意见做出解读,以飨读者。     

三亚城市景观变化的监测研究

区域生态环境变化的动态监测是自然资源合理利用和区域环境保护中急需解决的问题。本项研究采用了遥感技术,对三亚城市景观中不同景观组分的优势度值和边界形状等空间结构指标,对林木覆盖率和生物量等景观稳定状况指标进行了监测,同时配合了典型采样和勘测等地面工作,提高监测数据的可信度。在此基础上建立了区域生态环境变化监测体系和Sanya－Landscape信息系统,对三亚城市生态环境变化趋势进行了评价,准确地反映了该区域生态环境的现状和特征,为三亚城市生态环境的规划和管理提供了科学依据。结果证明,本研究采用的指标及指标的采集方法是区域生态环境动态监测的有效手段。     

广州市环境空气监测与预警体系在亚运会中的应用

本文以2010年广州亚运会空气质量监测保障为例,从广州市环境空气质量监测网络、空气质量预报、预警体系和环境质量会商及信息发布管理机制等方面,介绍了广州市环境空气监测与预警体系。通过2010年广州亚运会空气质量保障监测实践,证明广州市环境空气监测与预警体系是适应广州环境保护工作发展,并能满足特殊环境空气质量保障目标需求,具有示范作用和可供全国中心城市借鉴的先进的环境空气质量监测与预警体系。     

新形势下环境监测质量管理工作的实践与探讨

本文针对新的历史条件下环境管理对"全面、准确、客观、真实"的监测数据的迫切需求,分析了目前环境监测质量管理存在的问题,提出了进一步完善质量管理体系;加强领导,强化制度落实;加强宣传教育,提升全员质量意识;加强监测业务培训,提高监测人员业务素质;创新环境监测质量管理手段,实施全过程质量控制;保证监测投入,保障质量管理工作的顺利开展;主动引入外部监督检查;建立质控指标体系,完善质控评价体系等提升监测质量管理效能的对策措施。     

乌鲁木齐市空气质量监测网络优化探讨

近年来,随着乌鲁木齐市经济的高速发展、城市建设规模的不断扩大、城市功能区和产业结构布局的不断优化、调整,乌鲁木齐市在城市环境、城市建成区规模和人口数量、分布等方面都有了很大变化,原有的空气质量监测点位已不能继续满足城市环境空气监测的技术要求。本文对乌鲁木齐市现有环境空气监测网络现状进行分析,指出了空气质量监测网络存在的问题,提出了空气质量监测网络优化新方案,并给出构建区域性空气质量监测网络的建议。     

开展环境空气质量预报预警工作的研究

近年来,全国各地雾霾天气的大范围、高频次地发生,为改善环境空气质量,及时有效地为政府及公众提供环境质量状况信息,抓紧构建环境空气质量监测预报预警技术体系建设成为了环境部门当前迫在眉睫的一项工作.通过分析湖南省长株潭区域开展城市环境空气质量预报预警工作的现状,描述了预报期间发生过由雾霾造成的大气污染指数变化情况及气象条件,同时对区域内环境空气质量预报预警工作的技术路线进行了探讨,介绍了空气质量集合数值预报系统中的常用模型,及其在北京市、上海市空气质量预报系统的应用情况,提出了统一规划,搭建集合数值预报系统平台、注重气象部门合作,开展科学研究、加快人才培养,提高预报水平和科学管理发布与宣传的具体建议措施.     

辽宁省城市交通干道空气环境质量现状及对策

交通干道两侧的环境空气直接受到机动车排放污染物的影响,交通干道环境空气质量监测是评估城市机动车污染排放程度的有效方法。选取辽宁省部分重点城市开展了道路空气质量监测,通过特征污染物的监测结果,对交通干道空气质量进行了分析评价。同时针对道路空气质量监测中存在的问题,就减轻交通干道环境空气污染提出相应的对策和建议。     

基于BP神经网络的空气污染指数预测模型研究

BP神经网络已成为研究空气污染预测的有效工具之一。文章利用近十年北京市地面气象观测资料和空气污染指数数据,通过BP神经网络技术构建了不同季节的空气污染指数预测模型,对北京市空气污染指数进行了预测。通过相关系数分析法,对比分析了预测结果与实际监测结果,研究结果表明:春、夏、秋、冬季的预测值与监测值线性相关系数分别为0.81、0.84、0.89、0.85。北京春季常伴随有沙尘天气,而文章并没有考虑沙尘天气对预测模型的影响,因此春季BP神经网络预测精度在四季中最低,其预测值与监测值的线性相关系数为0.81。由于秋季不同空气质量级别的数据都有较多分布,因此该季节构建的网络更具有代表性,其预测精度在四季中最高,预测值与监测值的线性相关系数高达0.89。总之,BP神经网络模型对于北京空气污染指数预测是行之有效的。     

基于计算机网络的大型空气污染远程报警系统设计研究

为了实现对空气环境污染的有效监测和报警控制,进行报警控制系统的优化设计,提出基于计算机网络的大型空气污染远程报警系统设计方法。系统包括了无线传感器网络模块、计算机控制模块、AD模块、时钟模块和人机交互模块。采用分布式无线传感器组网方法空气污染的原始数据采集,将采集的污染数据输入到AD模块中进行二进制转换,构建模拟预处理机进行控制信号放大滤波,采用DSP技术进行计算机控制程序设计,在计算机网络环境下实现大型空气污染远程报警系统的集成设计。系统测试结果表明,采用该方法进行大型空气污染远程报警系统设计具有很好的稳定性和兼容性,实现了空气污染的及时报警。     

基于遗传算法的人工神经网络大气环境评价

人工神经网络模拟大脑的认知功能,通过改变连接点的权值和阈值来训练神经网络完成特定的功能。运用基于遗传算法的BP网络模型,以国家大气质量标准作为网络的输入样本对网络进行训练,对某地区大气质量进行评价,结果与综合指数法比较吻合。     

Considerations on air pollution monitoring network design in the light of spatio-temporal variations of data

Spatial and temporal variations of air pollution data obtained from ambient air monitoring stations are studied. Spatial correlation fields and spatial distributions of long-term averages are subject to yearly and seasonal changes for NO₂ and SO₂ concentrations. Many previous works for monitoring network design did not pay much attention to these changes. Fundamental policies for a rational network design are proposed: (1) optimality should be pursued within the accuracy limits ensured by the model fields, (2) network designs should be based on features of the air pollution fields, especially yearly and seasonal fluctuations evaluated from actual monitoring data, and (3) some redundancy is necessary in a network to examine whether or not the required accuracy representing the air pollution field is attained.     

基于BP模型的大气污染预报方法的研究

BP模型是目前最为广泛应用的神经网络模型之一,它是一种简单而又非常有效的算法.笔者将BP网络模型引入到大气污染预报领域,并根据大气污染物含量与气象要素的关系建立了大气污染物含量的神经网络预报模型.计算结果表明,BP模型应用于大气污染预报具有较高的预测精度和良好的泛化能力,它为信息社会的城市空气污染预报工作提供了一种全新的思路和方法.      

京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网的建设与应用

京津冀及周边地区大气染污综合立体观测网针对的是大气重污染发生-演变-消散全过程的核心科学问题,通过制定适用于京津冀及周边地区的大气污染综合观测技术规范,建立了区域大气污染综合立体观测网,开展了近地面及大气边界层气象和大气化学过程的同步观测,构建了监测数据综合分析及共享应用平台,实现了大气环境多源数据综合管理业务化,为大气重污染成因研究提供精准数据集,提升了京津冀秋冬季重污染成因机制研究和精细化源解析的能力,推动了京津冀及周边地区空气质量的持续改善.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网开展了传输通道的加密观测,增加了背景站和手工采样点观测,建立了包括黑碳、氨和重金属等多要素的关键站点,并充分利用了服务于科学研究的超级站和垂直梯度观测技术.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网和数据平台的建立,实现了业务部门与科研部门数据的有效融合与综合管理业务化,具有效率高、代表性好、目的性强的特点,能够很好地应对决策部门不断提高的管理需求.观测网络和平台充分吸取了国外的先进技术和观测经验,保证了观测网长期稳定运行;通过综合环境空气质量监测预警和发布平台,为环境空气质量监测和污染成因综合研究提供技术支撑,最终为实现我国空气质量的全面改善奠定了坚实的基础.      

BP神经网络在北京市API预报中的应用

对大气污染进行预测具有十分重要的意义。以北京市为例,综合考虑BP网络的逼近能力和泛化能力,将时间序列作为BP神经网络的输入,对空气污染指数的预测做了建模研究。实验结果表明:BP神经网络的输出值与实际值之间的误差在可以接受的范围,特别是对骤升骤降趋势也能得到准确度较高的预报结果。因此在实际应用中,可以将BP网络方法作为一种考虑采用的方法。     

城市空气质量监测网络评估方法

通过研究借鉴多个国家/城市的研究实践,提出了城市空气治理监测网络（UAAMNA）评估管理的方法,包括评估思路与流程,评估关键指标,针对不同污染物的评估方法等.以沈阳市及周边6个城市共46个国控监测站点的监测网络为背景,基于2013~2018年日尺度空气质量数据,考虑监测成本,对沈阳市PM_2.5监测网络进行评估,结果表明,沈河区增加1个最高浓度站点,大东区增加1个高人口密度区站点,皇姑区增加1个跨界传输点;在沈阳-铁岭,沈阳-本溪,沈阳-辽阳方向增设跨区域站点.未来建立空气质量监测网络定期评估制度、加强跨区域边界站点布设、实施区分监测点位类型评估、区分污染物类型评估是UAAMN的发展方向.     

Strengthening the science–policy interface: experiences from a European Thematic Network on Air Pollution and Health (AIRNET)

Thematic Network projects are increasingly viewed as promising mechanisms for improving the link between science and policy, particularly in light of further improving air quality that will require substantial financial investments. As the literature identifying principles or guidelines for planning and implementing such network projects is limited, this paper describes the experience of the European Commission (Directorate General Research) funded Thematic Network on Air Pollution and Health (AIRNET). In its 3-year duration (2002–2004), AIRNET used a variety of activities (international conferences, national network days, website, air pollution project inventory, database of air pollution research, newsletters, multi-disciplinary work groups) to increase the range of stakeholders involved so that research findings could be better integrated, communicated and interpreted to support policy. Despite the limitations of this type of project and the challenge of improving the communication between scientists and policy makers, the activities of the network have contributed to the development of a multi-disciplinary air pollution and health network in Europe with wide stakeholder involvement. The AIRNET experience indicates that Thematic Networks do not develop spontaneously and that a variety of impulses are needed to link the different players. Communication is key and should be considered as a joint responsibility of all parties involved—including scientists, policymakers, health care professionals and representatives from industry and non-governmental organisations.     

高速铁路对国内民航旅客运输的替代效应测度

中国高速铁路的快速建设,对国内民航客运的发展产生了较大的影响。基于事后分析视角,从直达联系视角建立了国内高铁—民航运输的空间叠合网络,定量分析了高铁建设前后民航旅客运输的变化特征,并基于航空客流增速变化识别出高铁影响下的四种航段类型及其空间分布。在此基础上,基于2007-2014年全国277对高铁—民航运输重叠城市对的8年面板数据,以航空客流为因变量,建立随机效应模型,研究了高速铁路介入后对国内民航客运系统、北上广枢纽机场以及其他机场航线的替代效应。结论表明：（1）高速铁路对重叠网络的民航旅客运输产生了较强的替代效应,且高铁列车速度越快、城市间距离越短,替代效应越明显。（2）由于航班网络联系的多元化、旅客出行偏好选择以及对时间敏感性不同,枢纽机场航线较非枢纽机场航线受高铁建设的影响相对较小。未来随着高铁网络的进一步完善,其对航空客运的影响仍值得持续关注。