一种空天地一体化的大气环境监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种空天地一体化的大气环境监测系统，包括项目应用服务器，所述项目应用服务器的输出端双向电性连接有前台环境监控；本发明专利技术通过采用“网格化布点+多元数据融合+时空数据分析”的模式，在区域范围内以网格形式布设现场监测点，用以获取实时、全面、高密度的大气污染物浓度数据；对数据异常区域，系统科学控制无人机实时影像拍摄巡查进行问题确认；并运用基于GIS的后台数据分析系统，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，进而判断污染来源，追溯污染物扩散趋势，对污染源起到最大程度的监管作用，为环境执法和决策提供直接依据。

A kind of air environment monitoring system and method of air space integration

【技术实现步骤摘要】
一种空天地一体化的大气环境监测系统及方法
本专利技术涉及大气环境监测
，具体为一种空天地一体化的大气环境监测系统及方法。
技术介绍
环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证，简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提，环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程，总的来说，就是计划-采样-分析-综合的获得信息的过程。当前各城市地区大气环境监测系统大部分仅仅依靠几部空气质量自动监测站设备进行环境监测，主要监测指标为PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3，根据当前的监测体系难以完整呈现全程范围内的实际空气质量状况，缺乏污染特征基础数据，导致只能被动接受考核，无法依据精细的海量的基础数据主动开展高效防治行动，是限制区域环境空气质量改善科学决策的重要掣肘之一，同时当前环境监测体系仅仅设置一些固定空气质量监测站，进行空气质量监控，一旦部分区域参数异常，无法快速及时的确定污染源，锁定目标进行治理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空天地一体化的大气环境监测系统及方法，具备科学高效、整体监控、微站网格化监控和采用“网格化布点+多元数据融合+时空数据分析”模式的优点，解决了现有的大气环境监测方法不科学严谨、无法整体监控、无法快速锁定污染源的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种空天地一体化的大气环境监测系统，包括项目应用服务器，所述项目应用服务器的输出端双向电性连接有前台环境监控，所述项目应用服务器的输出端双向电性连接有数据接收处理服务器，所述数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有地面环境监测站，所述数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有无人机环境监测，所述项目应用服务器的输入端单向电性连接有遥感影像处理中心，所述遥感影像处理中心的输入端单向电性连接有卫星环境监测。优选的，所述地面环境监测站为微站网格化监控，针对地区城市敏感区域、建筑工地、工业企业、重要交通污染路段等重点区域开展加密网格化监测，进一步完善现有环境空气质量监测站网的布局和功能，构建覆盖面广、重点突出、密度合理、空气质量监测和大气污染监控相结合的地面大气环境自动监测网络。优选的，所述无人机环境监测为无人机重点线路监控，日常监控方面，可对重点监测区域设定定期自动起降巡航任务，利用无人机进行污染源高空航拍，如针对地区重点废气排污企业上空巡航，便于发现夜晚偷排等违法行为；针对重点工地及港口扬尘进行巡航，揭露建筑工地违规作业及场地裸土扬尘等问题，同时可夜间航拍，发挥移动“禁烧天眼”功能，有效发现火点。优选的，所述卫星环境监测为卫星遥感技术，开展整体监控，通过卫星遥感技术进行遥感监测，利用卫星数据，发挥卫星长时间、宽覆盖和科学性特性，形成环保天眼，监控地区大范围的大气结构、状态变化。优选的，点位数据分析，根据多年污染排放规律研究，构建污染超标排放行为学规律，实现异常点位的自动识别、科学告警，形成污染高值的热点点位(Hotpot)实时报送和日报报送，武装基层监管的科技力量，补充基层监管力量的不足，非常有利于解决量多、面广、低矮的小散乱污的类型污染物，以高密度网格化数据为源，绘制PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3六项污染物网格化空间分布图，一方面，可以在地区尺度上直观判别热点污染区域，另一方面，直观展示整个污染的起消过程，归纳本地规律，为解析污染成因奠定基础。优选的，传输路径分析，对于污染过程传输路径分析，绘制气团轨迹图，揭示污染气团来源和传输路径，通过大小尺度的网格数据解析，识别关键影响区域，分析地区内各区组团之间的相互影响以及周边城市区域对地区的影响。优选的，污染溯源分析，对各类污染敏感点进行系统嵌套分析，结合适用于本地化的各类气象数据、监测数据、污染源数据，进行污染源追踪；重污染天气应急保障服务，在重污染天气和重大事件空气质量保障过程中提供强化的增值服务，在重污染天气根据天气形势分析，结合气象场进行预报结果。提前发出预警信息，做好应急准备。优选的，大气环境现场巡查服务，大气环境巡查服务聘用专业巡查人员，通过巡查与拍照监督等方法，实现日常及应急管控期间对区域内企业排放、道路扬尘、机动车、等重点污染源的调查确认与举报监管，实现对污染源治理效果的持续跟踪，同时形成巡查专报留存并上报，协助做好现场督导和治理工作，对检测数据进行整理分析，同时评估污染源影响范围，了解重点区域内各类污染源的污染水平，分析相同天气背景下不同污染源的贡献率，为日常大气污染防治工作提供参考依据，以实现科学管控、精准治理。在开发区进行巡查，及时发现、记录、反馈大气污染行为，为环保执法提供有效证据，提升环保执法能力。优选的，空气质量卫星数据分析业务化高级服务，为空气质量提供卫星遥感观测手段，实现气象和环保数据快速收集，及时报告空气环境质量最新演变状态，服务内容：卫星反演网格浓度，每15天提供一次区域内PM2.5热点网格，供24张图，针对本地区域，反映PM2.5网格浓度，并在浓度最高的10％网格标出预警颜色，作为热点网格。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过采用“网格化布点+多元数据融合+时空数据分析”的模式，在区域范围内以网格形式布设现场监测点，用以获取实时、全面、高密度的大气污染物浓度数据；对数据异常区域，系统科学控制无人机实时影像拍摄巡查进行问题确认；并运用基于GIS的后台数据分析系统，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，进而判断污染来源，追溯污染物扩散趋势，对污染源起到最大程度的监管作用，为环境执法和决策提供直接依据。附图说明图1为本专利技术系统示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种空天地一体化的大气环境监测系统，包括项目应用服务器，项目应用服务器的输出端双向电性连接有前台环境监控，项目应用服务器的输出端双向电性连接有数据接收处理服务器，数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有地面环境监测站，数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有无人机环境监测，项目应用服务器的输入端单向电性连接有遥感影像处理中心，遥感影像处理中心的输入端单向电性连接有卫星环境监测，地面环境监测站为微站网格化监控，针对地区城市敏感区域、建筑工地、工业企业、重要交通污染路段等重点区域开展加密网格化监测，进一步完善现有环境空气质量监测站网的布局和功能，构建覆盖面广、重点突出、密度合理、空气质量监测和大气污染监控相结合的地面大气环境自动监测网络，无人机环境监测为无人机重点线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空天地一体化的大气环境监测系统，包括项目应用服务器，其特征在于：所述项目应用服务器的输出端双向电性连接有前台环境监控，所述项目应用服务器的输出端双向电性连接有数据接收处理服务器，所述数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有地面环境监测站，所述数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有无人机环境监测，所述项目应用服务器的输入端单向电性连接有遥感影像处理中心，所述遥感影像处理中心的输入端单向电性连接有卫星环境监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种空天地一体化的大气环境监测系统，包括项目应用服务器，其特征在于：所述项目应用服务器的输出端双向电性连接有前台环境监控，所述项目应用服务器的输出端双向电性连接有数据接收处理服务器，所述数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有地面环境监测站，所述数据接收处理服务器的输入端单向电性连接有无人机环境监测，所述项目应用服务器的输入端单向电性连接有遥感影像处理中心，所述遥感影像处理中心的输入端单向电性连接有卫星环境监测。


2.根据权利要求1所述的一种空天地一体化的大气环境监测系统，其特征在于：所述地面环境监测站为微站网格化监控，针对地区城市敏感区域、建筑工地、工业企业、重要交通污染路段等重点区域开展加密网格化监测，进一步完善现有环境空气质量监测站网的布局和功能，构建覆盖面广、重点突出、密度合理、空气质量监测和大气污染监控相结合的地面大气环境自动监测网络。


3.根据权利要求1所述的一种空天地一体化的大气环境监测系统，其特征在于：所述无人机环境监测为无人机重点线路监控，日常监控方面，可对重点监测区域设定定期自动起降巡航任务，利用无人机进行污染源高空航拍，如针对地区重点废气排污企业上空巡航，便于发现夜晚偷排等违法行为；针对重点工地及港口扬尘进行巡航，揭露建筑工地违规作业及场地裸土扬尘等问题，同时可夜间航拍，发挥移动“禁烧天眼”功能，有效发现火点。


4.根据权利要求1所述的一种空天地一体化的大气环境监测系统，其特征在于：所述卫星环境监测为卫星遥感技术，开展整体监控，通过卫星遥感技术进行遥感监测，利用卫星数据，发挥卫星长时间、宽覆盖和科学性特性，形成环保天眼，监控地区大范围的大气结构、状态变化。


5.根据权利要求1所述的一种空天地一体化的大气环境监测系统，其特征在于：包括如下功能：
点位数据分析，根据多年污染排放规律研究，构建污染超标排放行为学规律，实现异常点位的自动识别、科学告警，形成污染高值的热点点位(Hotpot)实时报送和日报报送，武装基层监管的科技力量，补充基层监管力量的不足，非常有利于解决量多、面广、低矮的小散乱污的类型污染物，以高密度网格化数据为源，绘制PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3六项污染物网格化空间分布图，一方面，可以在地区尺度上直观判别热点污染区域，另一方面，直观展示整个污染的起消过程，归纳本地规律，为解析污染成因奠定基础。


6.根据权利要求5所述的一种空天地一体化的大气环境监测系统，其特征在于：该功能还包括传输路...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，张景茜，魏显虎，任伟，
申请(专利权)人：广西中遥空间信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45