基于物联网技术的生态环境监测分析

范 睿

（河北省沧州生态环境监测中心，河北 沧州 061001）

引言

21世纪初，我国环境污染问题十分严重，生态环境面临着严峻的挑战，为了解决这一问题，相关部门大力发展物联网技术，并将其应用于环境监测领域。随着技术的不断进步和应用的不断推广，这项技术在生态环境监测领域的应用越来越广泛。如今，基于物联网技术的生态环境监测已经成为环保行业的重要组成部分，为生态环境保护提供了重要的技术支撑和数据支持。随着工业化和城市化的不断推进，环境问题越来越引起人们的重视，生态环境保护已经成为全球关注的热点话题之一，各国政府和环保组织开始采用各种现代化技术来监测和管理环境污染，物联网技术作为一种新兴的技术手段，为生态环境监测提供了更为高效、全面和准确的解决方案。

1 生态环境监测中物联网技术应用的意义

生态环境监测在维护自然环境方面具有举足轻重的地位，通过对环境进行持续全面的跟踪，有助于发现环境问题并制定解决方案。环境问题的高度复杂性使得传统的人工监测方法在某些方面还存在不足。例如，人工监测不能24小时对特定区域进行实时监测，也无法涵盖所有环境因素和主体，受到人员素质和操作规范等因素的制约，影响了数据的准确性，这些问题为环境保护和管理带来了挑战。物联网技术为解决这些问题提供了一种高效的手段，通过这项新技术我们可以实时监测环境参数，并使用传感器等设备来搜集信息，然后将这些信息传送至监测中心进行处理分析，这样一来就能够对环境状况进行实时评估。物联网技术的应用不仅大幅提高了环境监测的效率和精确性，还扩展了监测参数和主体范围，从而使监测结果更为全面和科学。此外，物联网技术还能实时分析和应对环境问题，为环境管理和应急响应提供强有力的技术支持，降低了对环境的破坏。毫无疑问，物联网技术的运用为生态环境监测领域带来了巨大的革新，对于环境保护和管理具有深远的意义[1]。

2 物联网技术在生态环境监测中存在的问题

2.1 物联网技术应用管理体系不完善

物联网技术在生态环境监测领域的应用是一项重大变革，但同时也暴露出应用管理体系不完善的问题。一方面，物联网技术需要涉及多个领域和部门，因此需要建立统一的管理机制，但目前缺乏完善的应用管理体系和统一的规范标准，导致各地区和部门应用的不一致性，难以实现数据共享和信息互通；另一方面，物联网技术应用涉及许多关键领域，如网络安全、数据隐私等，目前缺乏完善的监管机制和法律法规，给数据的保护和使用带来一定的风险。物联网技术的应用需要不断更新和升级，但现有的管理机制缺乏足够的灵活性和创新性，难以满足技术的快速发展和应用需求。

2.2 生态环境监测的内容不全面

尽管生态环境监测是保障生态环境安全的重要手段，但目前监测内容仍存在一定的不全面性。现有的监测手段主要集中在水、气、声、土壤等领域，而对于生物多样性、气候变化、能源利用等方面的监测还存在一定的不足之处。例如，在对生物多样性的监测中，虽然目前已经进行了一定的研究和探索，但监测数据的准确性和有效性仍存在一定的问题，无法对生态系统的动态变化进行全面、精准的监测。在对气候变化和能源利用等方面的监测中，现有的监测手段和技术同样存在一定的局限性，无法全面、准确地反映生态环境的变化和影响。

3 基于物联网技术的生态环境监测原理

3.1 污染源运行监测模块调试

在环保物联网系统中，污染源运行监测模块是重要的组成部分之一，其主要作用是对污染源进行实时监测和数据采集，以便对其进行有效的控制和管理。在调试过程中，首先要对模块硬件进行检查和测试，确保各部件工作正常。接着，需要对模块的软件进行设置和配置，包括参数设置、数据采集间隔等。同时，还需要对数据采集过程中可能出现的异常进行预测和处理，确保数据的准确性和完整性。在调试完成后，还需要对数据进行分析和处理，以便实现对污染源的实时监测和控制。

3.2 调试数据类型模块

通过调试数据类型模块，可以有效整合和处理环境监测数据，保障监测和管理工作的有效性和可靠性。在调试数据类型模块时，需要首先明确所需监测的数据类型和监测指标，根据监测需求进行数据类型的选择和配置；其次，需要根据监测环境和需求，调整数据采集的时间和频率，以确保监测数据的及时性和准确性。此外，在数据类型模块调试的过程中，还需要对数据进行质量控制和质量分析，对异常数据进行排查和处理，保证数据的可靠性和有效性。

3.3 无线发射模块的启动

无线传输模块通过发射传感器收集环境数据，将数据传输到指定的接收端，实现监测数据的及时传输和处理。因此，在环境监测工作中，需要及时启动无线发射模块，以保证监测数据能够在第一时间到达指定的接收端。同时，需要确保无线传输模块的稳定性和可靠性，避免出现数据传输中断或数据丢失的情况。通过合理调试无线发射模块，可以提升环境监测数据的准确性和时效性，促进监测数据的应用和发展。

4 物联网技术在生态环境监测中的应用对策

4.1 提高环保物联网空气监控能力

为提高环保物联网空气监控能力，需要加强监控技术创新和应用，推广和应用新技术、新装备、新材料和新工艺，如大数据、云计算、人工智能等，通过网络技术实现空气污染源自动监测、自动报警和自动控制，实现信息化、智能化、网络化的监测管理模式，为环保决策提供科学依据和技术支持。此外，还需要强化监控网络建设和监测设备更新，建立完善的监测网络覆盖体系，完善环保物联网空气监控设备和技术，加强对设备的检修和维护，提高监控设备的稳定性和可靠性，确保监测数据的准确性和时效性。同时，需要注重人才培养和管理，培养一批熟悉环保物联网技术和空气监控技术的专业人才，提高环保物联网空气监控管理的水平和质量，进一步推进空气污染治理工作[2]。

4.2 构建环保物联网地表水监测系统

要构建一个环保物联网地表水监测系统，需要建立全面的地表水监测系统。首先，要对监测区域内的主要地表水资源进行适当的选择，以确保监测站点的覆盖范围和监测数据的代表性。同时，需要考虑水资源的流动特性和使用情况，以便更好地评估地表水的水质状况。接下来，应该安装合适的监测设备，如水质监测仪、流量计等，以实现对地表水的实时监测。除此之外，还应该建立一个完善的监测数据采集、传输和处理系统，将监测数据上传至云端，并对数据进行分析和处理，以实现数据的可视化、实时监控和智能预警。制定完善的监测规范和标准，以确保监测数据的准确性和可靠性，同时制定数据共享和交换机制，方便政府和相关部门实时了解地表水的水质状况和变化趋势，为保护水资源和制定环保政策提供科学依据[3]。

4.3 构建环保物联网的统一共享平台

该平台的建设需要建立统一的数据接口和规范的数据格式，以确保数据的一致性和可比性。此外，还需要建立统一的数据审核和管理机制，加强对数据的质量控制和监督，从而确保数据的可靠性和准确性。在平台的构建中，需要充分考虑各级环保监测部门、企业和社会公众的需求，建立开放、便捷的数据共享机制，促进各方的协作和交流，提升整个环保物联网监测体系的效率和效果。同时，平台还应该采用先进的大数据技术和人工智能技术，对数据进行深度分析和挖掘，提供精准的环境预警和分析报告。通过建立完善的环保物联网统一共享平台，可以对环境质量进行全面、准确的监测和评估，为实现绿色低碳的可持续发展提供有力保障。

4.4 物联网技术在大气监测中的应用

通过安装气体传感器和大气监测设备，可以实现对大气中污染物含量的实时监测，同时将监测数据上传至云端服务器进行实时记录和分析，可实现对大气污染的高精度监测和长期追踪。物联网技术还可以实现对大气污染源的智能化监管和定位，快速响应突发污染事件，并实时发布预警信息，从而保障公众的健康和安全。随着物联网技术的不断发展和应用，大气监测将变得更加智能化、高效化和精准化。例如，利用人工智能和机器学习技术，可以更加准确地识别和分析大气污染物的来源和变化趋势，从而更好地推进环境保护和可持续发展[4]。

4.5 物联网技术在污水处理检测中的应用

污水处理是环保领域中的一个重要问题，为了保障人民生活水平和环境质量，必须对污水进行全面、准确的监测。传统的污水处理检测需要大量的人力和物力，而且监测的准确性和时效性存在较大的不确定性。而随着物联网技术的不断发展，则可以通过传感器实现对污水的实时监测和处理，对各项指标如pH值、溶解氧、氨氮等进行检测。同时，物联网技术还可以通过互联网将监测结果实时传输到数据中心，进行大数据分析和处理，为政府和企业提供决策支持。此外，物联网技术还可以应用于污水管网的监测和管理中，实现对污水管道运行状态的实时监测和异常报警，从而减少管网的漏损和排放问题[5]。

5 提升物联网技术在生态环境监测中应用效率的对策分析

5.1 扩大生态环境监测应用范围

随着各地生态环境问题的不断加剧，加强环境监测工作显得更加迫切。物联网技术在生态环境监测中的应用，可以有效提升监测能力和水平，但还需要进一步拓展应用范围。物联网技术在生态系统监测方面的应用非常广泛，可以利用网络传感器对森林、湖泊、海洋等生态系统进行实时监测，以实现对生态问题的预警。例如，通过物种多样性、生态链变化、水体富营养化等参数的实时监测，可以更好地了解生态系统的健康状况，并及时采取相应的措施进行保护。物联网技术在农业生态环境监测方面的应用也非常重要，可以通过传感器对土壤、气象、水质等参数进行实时监测和数据分析，实现对农田生态系统的监测和管理，促进农业的生态化发展。此外，物联网技术在城市生态环境监测方面的应用也具有很大的潜力，如对城市空气质量、水环境质量、噪声污染等进行实时监测和数据分析，从而能够及时采取相应的环保措施和政策，保障公众的健康和安全。

5.2 完善生态环境监测管理系统

物联网技术的应用使得监测系统的效率得到了提升，同时也要注意完善监测管理系统的相关要素。例如，可以建立一个统一的数据管理平台，对不同地区、不同类型的监测数据进行整合管理，确保数据的真实性和准确性。同时，还可以建立环境监测数据共享平台，让监测数据能够得到更广泛的应用和共享，促进环保部门之间的信息交流和协作。此外，应加强环境监测人员的培训和技能提升，提高他们对监测数据的解读和分析能力，以更好地服务于环境保护工作。只有完善的生态环境监测管理系统，才能够保证监测工作的规范化、科学化、高效化，更好地保护人民群众的健康，促进生态环境的可持续发展。

5.3 进一步完善物联网信息共享平台

通过完善物联网环保信息交流平台，可以更好地整合环境监测数据信息，并实现数据的实时共享和传递。数据共享平台的建设和运用也是推进物联网环保信息交流平台建设的重要手段之一。通过数据自动化分析、分类和存储，可以提高环境监测数据质量的可靠性和准确性，有效解决数据质量问题。同时，数据共享平台还可以促进环保部门之间的信息共享和合作，提高监测工作的整体效率和水平。完善物联网环保信息交流平台对于推进环境监测工作的现代化和高效化，以及促进环境保护事业的全面发展都具有重要的作用和意义。

5.4 加大物联网技术的研发力度

随着现代科技的不断进步，物联网技术已广泛应用于环境保护领域，基于环境监测任务的增加和要求，这项技术的应用方式和具体手段也需要不断加强。为了满足监测和技术更新的需求，需要加大对物联网技术的研发力度。这意味着必须不断完善监测设备的性能和功能，提高物联网技术的稳定性和可靠性。此外，物联网技术需要与其他新兴技术结合，加强协同创新，以提高环境监测数据的准确性，这需要注重物联网技术本身的研究和开发，以确保其能够与其他技术协同运行。同时，还需要注重数据共享平台的建设，提高数据信息的处理和传输速度，以满足环境监测任务的实时性和准确性要求。

6 结语

随着物联网技术的不断发展，基于物联网技术的生态环境监测分析已经成为环境保护领域的热点和难点问题。通过对物联网技术在环境监测中的应用和发展趋势的分析我们不难发现，随着技术的不断进步，物联网技术将会在生态环境监测中扮演越来越重要的角色，同时也会面临着更多的挑战和机遇。因此，我们需要不断加强对物联网技术的研究和应用，完善监测体系，提升监测数据的准确性和时效性，为环境保护工作提供有力的支撑和保障。