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    大气污染问题一直是经济社会发展的主要制约因素之一。随着空气重污染现象在区域内大范围同时出现的频次日益增多,严重制约社会经济的可持续发展,威胁人民群众身体健康。
    构建空气质量预报预警的业务化系统平台,能够实现空气质量的监测预警以及对外发布环境空气质量现状及预警信息,提高对城市环境空气自动监测数据的分析、预报和预警的能力和水平,使环境管理部门以及民众更好的了解空气污染变化趋势,为环境管理决策提供及
时、准确、全面的空气质量信息,预防严重污染事件的发生。
    通过对污染天气监测预报预警系统的设计、开发和建设,建立亿万先生_亿万先生mr007欧洲馆唯一官方网站地址:www.mr007.com平台,实现对空气质量相关数据的管理和共享,空气质量预报,重污染天气预警,可视化协同会商和信息发布,并确保系统能够稳定的业务化运行,为明确未来大气污染防治及空气质量保障工作的目标、方向提供决策支持。同时,空气质量预报预警平台建设,可以为区域大气联防联控提供强有力的支撑,对今后的大气污染防治工作具有十分重要的意义。
  1. 功能
  2. 特点
  3. 典型案例
总体功能包括5个方面 1)计算中心 亿万先生_亿万先生mr007欧洲馆唯一官方网站地址:www.mr007.com平台计算中心的创建,是基于同类环境空气监测相关项目的资料调研,估算、设计,再根据各个省、自治区重污染天气监测预报预警需求而建立。此计算中心能够满足各省、自治区重污染天气监测预报预警系统的 数据计算量与存储量的需求,可为整个空气质量预警预报系统提供计算能力的支持。   2)数据管理子系统 数据管理子系统是通过整合系统中所涉及到的现有的自动监测数据采集系统的所有相关数据,建立数据的导入导出窗口以及数据管理功能相关模块,来满足空气质量预报系统的各个应用。同时,此子系统提供数据统计分析功能,以及各类报表生成数据的展示功能,该系统还可以提供环保系统与气象系统的数据对接功能。   3)空气质量统计预报子系统 空气质量统计预报是基于人工神经网络算法的先进的空气质量预报模型,用来预测每个监测站点的污染物浓度。该模型能够生成区域的空气污染物浓度预测图,并可以呈现在城市地图上,支持输出数据的可视化展示功能。   同时,该模型采用了人工神经网络算法、实时校正算法等机器学习技术,集合了多种模块,模拟结果较其他模型更为准确。   4)空气质量多模式数值预报子系统 本系统通过建立与数据采集处理系统的数据接口,实现数值预报模型数据的导入。通过建立实时的数值天气预报系统,更为精准地模拟及预测各地的实时天气状况。   系统通过集成CMAQ空气质量数值预报模式,构建各地的空气质量多模式数值预报子系统。同时,建立空间数据分析及图形显示系统,并基于GIS对环境空气质量的模拟及预测数据进行动态诊断及显示。    5)可视化协同会商与信息发布子系统 该系统中,协同会商方式是指系统实现协同会商功能,包括重污染天气监测预警专家委员会、环保部门上下级、气象部门上下级、同级环保部门和气象部门等部门,实现对环境空气质量预测预报发布结果的共同会商及审核过程。会商结果的发布是指实时监测数据和空气质量预报的发布。通常,是以系统与GIS结合的方式实现预报信息的统一发布和展示,以便于应用。  
环境空气质量监测预警系统开发了空气质量基础监测信息管理、空气质量预报与空气质量遥感监测等功能模块。系统特点如下: (1)提供技术参考 实现各市72小时逐时环境空气质量数值预报,为有关部门评估判断空气污染形势、及时采取应急措施提供技术参考,起到重污染预警的作用,同时为公众提供健康指引。 该系统中,预报指标包括:SO2、NO2、O3、COPM10PM2.5AQI等,而预报内容包含上述各项指标的浓度范围、浓度级别、空气质量级别、能见度级别等。 2)提供决策依据 环境亿万先生_亿万先生mr007欧洲馆唯一官方网站地址:www.mr007.com能够为明晰环境空气污染过程的成因,大气污染来源解析和贡献比率提供可靠的、定量的、可视化的决策依据。同时,本系统又为定量评估各类环境空气污染治理措施采取的实施效果提供安全的、定量的、科学的决策依据。     3)后向轨迹分析、遥感监测 基于多源卫星遥感数据,系统实现对气溶胶光学厚度(AOD)、大气颗粒物浓度(PM10PM2.5)、污染气体柱浓度、秸秆焚烧等物质的遥感监测,实现常规大气指标的业务化监测。   同时,采用大气后向轨迹分析功能,结合星载激光雷达遥感监测技术,实现颗粒物跨界输送过程的追溯分析和二三维一体化展示,半定量分析外源性颗粒物输送过程,为区域联防联控提供决策依据。  
案例一 项目名称:南京青奥会   1、项目背景: 南京作为2014年青奥会的主办城市,优美的环境、清新的空气是保证赛事活动取得成功的重要因素,同时也关系着南京乃至国家的形象。然而,南京地区环境空气质量现状很不乐观,不仅二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM10)等常规污染处于较高水平,光化学烟雾、灰霾等区域性复合污染也日益突出。南京市灰霾年发生日数持续增加,近五年平均为150天左右,2010年达到191天,环境空气中细粒子(PM2.5)浓度超过世界卫生组织(WHO)推荐标准值数倍以上。此外,化学品泄露、火灾、爆炸等各种突发性大气污染事件也时有发生,对区域的环境安全构成了一定的威胁。空气污染问题已成为地区经济社会发展的主要制约因素之一。   2、项目内容:200-330+2张配图; 此次南京青奥会空气质量预报预警系统主要包括四部分内容,分别是环境监测、预报预警、调控决策和信息发布其中环境监测部分内容包括南京市空气质量、全国空气质量、气象监测、源强监测和大气遥感监测五部分内容;预测预报部分包括数值预报、统计预报和气象预报三部分内容;污染调控部分包括污染源查询、输送路径、调控方案和方案评估四部分内容;信息发布主要通过短信平台、网络平台和报表平台的方式发布。     3、项目成效:  南京青奥会亿万先生_亿万先生mr007欧洲馆唯一官方网站地址:www.mr007.com的建设,严格遵照了南京青奥会空气质量保障的技术需求,充分吸收了南京市环保局等环境管理部门的想法和意见,同各类合作伙伴共同努力,打造了令南京市民和南京市环境管理部门的领导满意的亿万先生_亿万先生mr007欧洲馆唯一官方网站地址:www.mr007.com,完成了保障青奥会召开期间南京市的空气质量。同时系统的建设还兼顾南京市大气复合污染的长效防治,构建南京青奥会空气质量保障决策支持系统,实现污染调控与应急响应的决策支持。本系统在满足青奥会空气质量保障需要的同时,也推动南京地区空气质量的根本性改善。     案例二 项目名称:广州环境监测中心站空气质量保障预测预报项目   1、项目背景: 本项目进行空气质量预报系统集成及应用软件开发,通过集合预报模式,对广州地区未来72小时多种污染物的浓度分布进行分析及预测。通过与GIS相结合,对预测预报结果提供直观、清晰的动态展现方式。将未来72小时气象数据、监测站点数据集成到系统中,提供动态、实时的查询、统计、分析功能,实现对环境空气质量的高精度数值预报,并确保系统能够稳定的业务化运行。 建立空气质量预报系统硬件平台,采购大屏幕显示屏作为环境质量监视配套设备和环境质量演示平台,用于对外宣传环境空气质量现状、预测预报演示,也作为亚组委空气质量保障部、环保局进行亚运空气质量预报预警和采取亚运空气质量保障应急措施会商的工作平台,为2010年亚运会期间的空气质量保障工作提供决策支持。   2、项目内容: 本项目建设要完成广州市环境监测中心站空气质量保障预测预报系统的硬件基础设施及软件系统的建设和开发。建设内容分为大屏幕显示系统、数据收集与处理系统、数值预报集成系统、预报结果会商及信息发布平台、综合分析等部分。  其中,空气质量预报集成系统采用统一模式区域设置,使用统一污染排放清单及排放处理模型,在GIS地图上动态展现集成的MM5气象模式数据结果。与NAQPMS模式、CAMX模式、CMAQ模式数据叠加显示,提供广州及周边地区污染气象条件指数预报和API指数1-7天的趋势预报。  预报会商系统是为向环境管理部门和公众全面、科学表征未来空气质量状况而开发的系统,系统在统一的WebGIS平台上显示环境空气质量监测数据、预测预报数据、气象信息等,为环境管理部门科学决策提供有效技术支持。   3、项目成效:  本项目实现空气质量监测、气象观测数据、污染源等基础信息接入、传输、管理以及空气质量预报结果会商、制作、发布等功能模块,集成NAQPMS模型、美国EPACMAQ模式以及中尺度气象模式等数值预报模式构建了空气质量数值预报运算模型系统,建立空气质量预报运算、会商、发布、演示等可视化平台,为广州市环境监测中心站的预测预报业务提供了一个全新的管理及应用工具,实现了预测预报管理的业务化及自动化,对提高空气质量监测管理效能,创造良好信息化环境,发挥积极作用。该研究成果和运作模式,从全国范围来看,具有一定的示范意义和推广应用价值。

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