大气环境监测中大数据解析技术的运用

王 伟，林玉峰

（1.内蒙古大学，呼和浩特 010020；2.江苏久力环境科技股份有限公司，南京 210000； 3.乌海市园林局，内蒙古 乌海 016000）

在大气环境监测过程中，人们需要收集大量的数据，包括气象条件、污染物浓度、污染物成分以及其他相关数据。这些数据本身的类型并不相同，关系较为复杂，在对这些数据进行评估和分析时，借助大数据解析技术可以有效提升数据分析效率和评估效果的准确性。将大数据解析技术运用于大气环境监测中，可以提高数据信息采集、统计计算、系统模拟与参数识别等分析工作的效率，为大气环境监测提供有力的技术支撑。

1 大数据解析技术概述及其工作原理

1.1 大数据解析技术概述

大数据解析技术是一项综合性的技术，涵盖了数据采集、系统模拟、参数分析、神经网络分析、统计计算以及系统智能自学等多项技术，可以实现对巨量信息的分析。而这对于大气环境监测而言无疑是最佳的选择，大数据解析技术的统计计算、数据采集功能、随机过程分析、系统模拟与参数识别等功能，即通过解析多元、非线性数据类之间的关系来掌握目标函数的变化规律，可以为控制大气环境污染提供重要助力。

1.2 大数据解析技术工作原理

在大气环境监测中运用大数据解析技术时，首先要明确研究对象和研究内容，譬如可以选择某一个城市的某一块区域作为研究对象，以这一区域内的大气污染物平均浓度作为研究内容。

2 大气环境监测中运用大数据解析技术的优势

2.1 提升预警能力

大数据解析技术可以实现对大量数据的快速准确分析，并且可以从这些巨量数据中挖掘出具有利用价值的有效信息，这样就可以对当前区域内大气环境做出更加精确的判断和评估，从而可以为人们提供可靠性较高的大气环境信息，以便人们采取相应的措施。此外，大数据解析技术在处理和分析信息方面速度极为快捷，因此可以及时判断出大气环境中的污染情况，对于一些污染事件可以及时给出预警，便于人们及时采取有效措施，从而控制污染的扩大[1]。此外，在大气环境监测中，大数据解析技术还可以与互联网相结合，从而实现线下与线上的及时沟通和交流，其在大气环境监测中发挥的作用是传统监测技术远远无法媲美的。

2.2 提升科学决策的水平

在大气环境监测中运用大数据解析技术，可以对大气环境监测系统所收集到的各项监测指标数据进行高效的分析，并且可以将分析和评估的结果实时呈现。这样可以让人们了解当前的大气环境状况，还可以为环境部门做出相关治理决策提供有力的依据，从而提升决策的科学性。此外，还可以对大数据解析技术加以利用，构建大气环境监测数据分析的数字模型，从而为相关治理提供可靠的参考，提升治理效果，降低治理成本。

2.3 提升服务能力

应用大数据进行环境监测时，人们可以建立云分析平台，这样就可以及时地反馈各类生态问题，同时大数据还可以与网络结合，将各项总结出的结果直接发布到网络。人们可以利用互联网终端设备了解当前的大气环境情况，这样既提高了环境监测的服务能力，还可以让群众监督环境检测工作。

3 大数据解析技术在大气环境监测中的具体运用

3.1 实现可视化操作

大气环境监测是一项庞大的工作，涉及的范围和内容较多，存在一定的复杂性，需要对一定区域内大气环境中的各项污染物进行实时监测，如PM2.5、温室气体、二氧化硫、粉尘等，对于影响大气环境的因素都需要进行监测[2]。此外，还需要对各项监测数据进行记录和相关分析，仅仅进行简单的数据记录，人们很难从中分析出当前该区域内大气环境变化的规律，大数据解析技术可以将这些数据以图像的形式展示出来，便于研究人员发现大气环境变化规律。

运用大数据解析技术，人们可以实现对各个区域内具体大气环境情况的分析，快速地将分析结果通过互联网反馈到相关气象平台上，直观地将当前的大气环境状况展示出来，让人们实时了解，并根据大气环境状况开展相应的活动。

3.2 收集和记录大气环境监测数据

在大气环境监测过程中，需要将每天的各项监测数据进行收集和记录，建立大气环境监测档案。这些档案信息要便于调阅，以便气象专家调阅相关数据资料，对同期大气环境监测的各项数据进行对比研究，进而了解本地区大气环境各个阶段的变化规律。大气环境监测需要收集的数据量极其庞大，而利用大数据解析技术收集和整理各项数据，并形成档案进行保存，可以极大地提升工作效率，同时还能确保数据收集和记录的准确性。这样不仅极大地降低了工作人员的工作量，同时调阅相关数据资料也极为便捷。在大气环境监测过程中，数据收集和记录是最为烦琐的工作，却也是最为重要的工作，只有采用准确的数据，才能分析出具有价值的信息。

3.3 整理和挖掘大气环境监测数据

大气环境监测的主要目的是通过对大气环境各个阶段各项参数变化的分析，找出大气环境变化规律，以指导政府部门采取针对性的大气环境治理措施，服务人们的生产和生活。因此，需要对大气环境监测过程中收集的各项数据进行挖掘和整理，分析各项数据之间的联系和规律，判断和预测下一阶段大气环境的变化规律[3]。由于所处区域的不同，大气环境的变化规律也往往不同，为了确保大气环境预测的准确性，人们需要考虑地区因素，这就导致监测人员的工作量大大增加。运用大数据解析技术，可以按照相应的标准对监测数据进行挖掘和整理，同时将大气环境监测系统与大数据解析系统进行连接，可以实现对不同时间段和不同区域内的大气环境监测数据的整理和挖掘。在大数据解析系统中加入各种气象方程，人们就可以有效分析和发掘监测数据，从而实现对大气环境的预测。

3.4 对大气环境数据进行预测

大数据解析系统收集、整理和发掘大气环境数据后，会对这些数据的联系和规律进行总结，然后对未来一段时期的大气环境各项参数进行预测。在进行大数据解析技术开发时，需要合理进行编程，为保证科学性和严谨性，需要将各类气象公式编写到程序中，提升大气环境监测数据的准确性。在构建大数据解析系统时，人们需要考虑各种参数，从而达到精确预测的目的。其间需要参考的数据包括本区域内大气环境监测的历史同期数据、气象因素、生态环境因素。

3.5 建立空气质量预警平台

在大气环境监测中，人们可以运用大数据解析技术，实现对本区域大气环境的实时监测和分析。基于此，可以将大数据解析技术和大气环境监测系统有机结合，构建空气质量预警平台，实时发布大气环境状态，对异常情况及时预警[4]。要想构建空气质量预警平台，人们需要将大数据解析技术与信息发布系统连接起来，通过大数据系统对数据进行收集和处理，将各种结果进行发布、记录。为了保证该系统的智能性和准确性，在结果分析和预测完成后，需要对预测结果进行检验，并根据检验结果进行系统调整。随着科学技术的发展，各类网站和手机AAP 都开始提供天气预报信息和大气环境信息，因此应加强空气质量预警平台与相关网站和手机APP 的融合，从而便于人们了解大气环境信息。

4 在大气环境监测中运用大数据解析技术的要点

大气环境监测可以运用大数据解析技术，其要点是筛选具有关联性的收集数据，据此选择数据特征量，同时利用数学分析方法解析数据特征量，分析相关联系。大数据解析技术被广泛应用到各个领域，如大气环境监测，原因是其可以给非线性因素和多元关系的问题提供有效的解决方法。在运用大数据解析技术时，人们需要注意以下几个方面。

4.1 基础数据的收集与整理

大气环境监测涉及的基础数据较多，人们无法从基础数据中直接获取信息，因此就需要借助大数据解析技术来进行数据的收集和处理。

4.2 特征量的选取

在研究大气环境监测数据时，除了获取基础数据和具体的数据类之外，还要完成特征量的选取工作。人们需要合理科学地筛选特征量，确保最终研究结果的准确性。

4.3 数据工具的应用

在分析各特征量的关系时，通常需要借助数据工具，部分问题需要利用多种数据工具才能完成。因此，人们需要应用合适的数据工具来分析特征量。

5 结语

大气环境监测可以运用大数据解析技术，从而有效提升监测质量和效率，降低监测人员的工作量。此外，大数据解析技术实现了对不同时间段和不同区域大气环境监测数据的收集、整理以及分析，为气象专家分析大气环境变化的规律和特征提供了有力的依据。可以预见的是，在未来的大气环境监测中，大数据解析技术必然会发挥出更大的作用。