环境空气质量大数据监控平台建设方案
生态环保大数据应用平台建设方案
生态环保大数据应用平台建设方案目录1. 生态环保大数据应用平台建设方案概述 (3)1.1 目的和意义 (3)1.2 建设背景和原则 (5)1.3 建设目标和预期效果 (6)2. 生态环保大数据应用平台的建设需求分析 (7)2.1 数据源分析 (8)2.2 业务需求分析 (10)2.3 功能需求分析 (10)2.4 性能需求分析 (11)2.5 安全需求分析 (12)3. 平台技术架构设计 (14)3.1 总体架构设计 (16)3.1.1 数据收集层 (17)3.1.2 数据处理层 (19)3.1.3 数据存储层 (20)3.1.4 应用支撑层 (21)3.1.5 用户访问层 (23)3.2 数据存储与管理 (24)3.3 数据处理与分析 (25)3.4 应用支撑系统 (26)3.5 用户界面与交互设计 (27)4. 平台建设关键技术分析 (29)4.1 数据采集与融合技术 (30)4.2 大数据处理技术 (32)4.3 数据存储技术 (33)4.4 数据分析与可视化技术 (35)4.5 系统安全与隐私保护技术 (36)5. 平台实施计划 (37)5.1 项目实施周期 (39)5.2 关键里程碑 (40)5.3 项目管理与人员配置 (40)5.4 资金预算与资金分配 (42)6. 平台运营与维护 (43)6.1 运营策略 (45)6.2 用户培训与服务 (45)6.3 系统升级与维护 (47)6.4 数据备份与灾难恢复 (49)7. 风险评估与应对策略 (50)7.1 项目风险分析 (51)7.2 法律与合规风险 (54)7.3 技术风险 (55)7.4 应对策略 (57)8. 保障措施 (58)8.1 组织保障 (60)8.2 法规保障 (62)8.3 资金保障 (63)8.4 技术保障 (64)8.5 环境保障 (65)1. 生态环保大数据应用平台建设方案概述为有效推进生态环境保护工作，提升环境监测分析能力，促进科学决策，特制定本“生态环保大数据应用平台建设方案”。
2023-生态环境大数据平台整体建设方案-1
生态环境大数据平台整体建设方案随着人类活动的不断增加，全球生态环境面临严重的挑战。
如何保障生态平衡和环境可持续发展，是当今的重要问题。
为此，建设生态环境大数据平台，以便全面了解生态环境的状态和变化，对生态环境进行科学管理和保护，对于实现可持续发展具有重要意义。
生态环境大数据平台整体建设方案应按如下步骤进行：一、确定数据源和采集方式。
要建设生态环境大数据平台，首先需要确定数据源和采集方式。
有关数据可以来自卫星图像、遥感传感器、空气质量监测仪、水质监测仪等多种方式。
其中，卫星图像和遥感传感器是主要的数据源之一，可以用来监测气候、土地利用、植被生长等情况；空气和水质监测仪则可以监测环境中物质的浓度等参数。
根据不同的数据源和采集方式，需要确定相应的数据预处理和质量控制措施。
二、确定数据处理和储存方式。
对于大数据平台而言，数据处理和储存是一个至关重要的环节。
数据处理可以采用机器学习、深度学习等技术，以提高数据的准确性和实时性；数据储存则需要采用安全可靠且具备高效性的方式，以便后续的数据查询和分析。
三、制定数据标准和规范。
大规模数据采集和处理需要一定的标准化和规范化。
制定统一的数据标准和规范，有助于数据的一致性和可比性，并能够提高数据的效率。
需要加强数据的元数据描述，建好数据管理平台和数据清理流程，制定数据出入库管理和权限控制措施。
四、开发数据可视化和分析工具。
将数据处理后，可视化和分析是数据利用阶段的关键环节。
通过数据可视化和分析，可以更直观地了解数据间的关联和数据变化趋势。
建立生态环境大数据平台后，不仅要确保数据的实时性和准确性，更要发挥数据的应用价值，以促进生态环境的可持续发展。
综上所述，建设生态环境大数据平台是当前环保工作的一项必要举措。
要确定数据源和采集方式，建立数据处理和储存体系，制定数据标准和规范，开发数据可视化和分析工具等步骤，以保障生态环境监测和管理的准确性和有效性。
只有通过科学有效的数据监测和管理，才能保障生态环境的持续发展。
环境保护大数据建设方案
环境信息大数据分析平台（项目建议书）目录31建设目标........................................................................42建设内容........................................................................43功能模块详细描述................................................................43.1基础数据采集与整合........................................................53.2基于认知计算的环境信息大数据分析..........................................63.3重污染预警与决策支持......................................................73.4工业园区污染来源解析......................................................73.5区域异常污染自动监管系统..................................................1 建设目标本项目将借鉴国际最新大数据、物联网、云计算、移动、社交，以及空气质量建模和预报溯源方面的研究成果，开展环境信息大数据分析及工业园区污染溯源等方面的关键技术研究，并在此基础上建立一套针对鄂尔多斯市的环境信息大数据分析平台，进而实现业务化运行。
本项目的主要建设目标如下：(1) 建立空气质量相关信息的360度视图，支撑科学系统的管理决策。
对空气质量监测、综合观测、污染源、交通流量、地理信息，以及社会舆情等各类相关信息进行充分整合，形成数据源的统一管理、统一维护和高效查询，并提供契合现有业务逻辑的数据关联分析服务。
生态环境监测网络建设方案
生态环境监测网络建设方案一、背景介绍。
随着社会经济的不断发展，人们对生态环境保护的意识日益增强，对环境监测的需求也越来越迫切。
然而，传统的环境监测手段存在着监测范围有限、数据采集不及时、监测精度不高等问题，无法满足当前复杂多变的环境监测需求。
因此，建设一套完善的生态环境监测网络势在必行。
二、目标和意义。
1. 目标，建设一套覆盖全国范围的生态环境监测网络，实现对空气质量、水质、土壤污染等多个方面的实时监测。
2. 意义，通过建设生态环境监测网络，可以及时发现环境污染源，提高环境监测数据的准确性，为环境保护决策提供科学依据，保障人民群众的生态环境权益。
三、建设方案。
1. 硬件设施建设。
在各地建设一定数量的环境监测站点，包括空气质量监测站、水质监测站、土壤监测站等。
每个监测站点配备先进的监测设备，如空气质量监测站配备PM2.5、PM10、SO2、NO2等监测仪器，水质监测站配备PH值、溶解氧、氨氮等监测仪器，土壤监测站配备重金属、有机污染物等监测仪器。
2. 数据采集与传输。
利用先进的传感器技术，实现监测数据的实时采集，并通过无线网络、卫星通信等手段将数据传输至数据中心。
同时，建立数据传输通道的安全机制，确保数据传输过程中的安全性和稳定性。
3. 数据处理与分析。
在数据中心建立数据存储和处理平台，对采集到的监测数据进行实时处理和分析，生成监测报告并形成数据可视化展示。
同时，利用大数据和人工智能技术，对监测数据进行深度挖掘和分析，发现环境异常情况并及时预警。
4. 系统集成与管理。
整合各类监测设备和数据处理系统，建立统一的生态环境监测网络管理平台，实现对监测设备和数据的统一管理和监控。
同时，建立健全的监测网络运维体系，保障监测网络的稳定运行。
四、实施步骤。
1. 确定监测站点布局和设备配置方案，进行硬件设施建设。
2. 部署数据采集与传输系统，确保监测数据的实时传输。
3. 建立数据处理与分析平台，开展监测数据的处理和分析工作。
生态环境监管平台建设方案
汇报人：XX 2024-03-03
目录
• 项目背景与目标 • 总体架构设计 • 数据采集与传输技术 • 智能分析与决策支持系统 • 平台功能模块划分 • 平台实施与运维保障 • 效果评估与持续改进
01
项目背景与目标
生态环境现状及挑战
1 2
环境污染问题日益严重
随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题 愈发突出，大气、水体、土壤等环境要素受到严 重威胁。
应急事件评估
对应急事件的处置效果进行评估和总结，为今后 的应急管理工作提供参考。
公共服务模块
环境信息公开
提供环境信息公开服务，及时发布环境监测数据、环境质 量报告等信息，保障公众知情权。
环保知识宣传
通过平台向公众宣传环保知识、政策法规等，提高公众的 环保意识和参与度。
环保互动交流
支持公众与环保部门进行互动交流，收集公众意见和建议 ，促进环保工作的改进和提升。
风险预警机制构建
风险识别与评估
通过大数据分析，识别生态环境潜在风险点，并进行定量和定性 评估。
预警指标体系建立
构建科学合理的预警指标体系，对各类风险进行分级分类管理。
预警信息发布与处置
及时发布预警信息，并启动相应应急预案和处置措施，降低风险影 响。
辅助决策功能实现
决策支持系统构建
基于大数据分析和风险预警结果，构建辅助决策支持系统，为生 态环境监管提供科学决策依据。
数据质量控制策略
数据清洗
对采集到的数据进行清洗和处理，去除异常值、重复值等无效数据 ，提高数据质量。
数据校验
采用多种数据校验方法，如逻辑校验、范围校验等，确保数据的准 确性和完整性。
数据追溯与审计
生态环保空天地一体化管理平台建设综合解决方案
生态环保空天地一体化管理平台建设综合解决方案xx年xx月xx日contents •背景和挑战•平台建设方案•平台功能模块•平台应用场景•平台优势分析目录01背景和挑战1背景介绍23随着人们对环境保护意识的提高，生态环境保护已成为社会发展的重要议题。
生态环境保护的重要性针对广泛的环保领域，需要实现全面、快速、有效的管理和监测。
空天地一体化管理的需求随着卫星遥感、无人机、大数据和人工智能等技术的发展，为空天地一体化管理提供了技术支持。
技术发展的推动03技术应用成本高一些先进的技术手段应用成本较高，难以在广泛领域内推广应用。
当前挑战01管理手段落后现有的管理手段缺乏信息化、智能化，无法满足空天地一体化管理的需求。
02数据整合难度大环保数据来源广泛，整合难度较大，需要建立统一的数据标准和管理机制。
通过建设空天地一体化管理平台，可实现智能化、高效化的管理，提高管理效率。
提高管理效率平台可利用卫星遥感、无人机、传感器等技术手段，实现对环境状况的实时监测和预警。
增强监测能力通过统一平台建设，可以降低技术应用成本，提高数据利用效率和监测覆盖范围。
降低成本平台建设的必要性02平台建设方案基于云计算架构采用云计算架构，实现数据集中存储、处理、分析，提高数据处理能力和效率。
总体架构设计遥感、GIS融合融合遥感、地理信息系统（GIS）等技术手段，实现空间信息全方位的获取、处理和应用。
模块化设计将平台功能模块化，方便扩展和维护，同时提高平台的可定制性和可重复使用性。
遥感监测系统设计数据获取利用高分辨率卫星遥感、无人机和地面监测等多种手段，获取生态环境数据。
数据处理通过遥感图像处理、信息提取等技术，实现数据自动化处理和信息提取。
数据应用为环境监测和环境保护提供数据支持和应用服务。
010203数据整合整合环保、气象、水文等数据，构建生态环境数据中心。
数据挖掘利用数据挖掘技术，深入分析数据，为环境管理提供决策支持。
数据可视化通过数据可视化技术，将复杂的数据以直观的方式呈现给用户，方便用户进行数据分析和决策。
基于大数据技术的智能城市空气质量监测系统设计
基于大数据技术的智能城市空气质量监测系统设计智能城市空气质量监测系统是基于大数据技术的一项重要应用，它利用大数据技术、传感器技术以及互联网技术，实时监测和评估城市空气质量，为城市居民提供准确的环境数据和对空气质量的预警和分析。
本文将详细介绍基于大数据技术的智能城市空气质量监测系统设计。
一、系统架构设计智能城市空气质量监测系统的设计主要包括以下几个组成部分：数据采集模块、数据传输模块、数据存储模块、数据分析模块和数据展示模块。
1. 数据采集模块：通过空气质量传感器和气象传感器等设备，实时采集城市空气质量和气象数据。
传感器的布设应覆盖城市的各个区域，以保证数据的全面性。
2. 数据传输模块：采用物联网技术，将采集到的数据实时传输到云端服务器。
3. 数据存储模块：利用大数据存储和处理技术，对传输过来的数据进行存储和管理。
可使用分布式数据库或者Hadoop等大数据处理框架进行数据存储和管理，以应对庞大的数据量和高并发的访问需求。
4. 数据分析模块：利用机器学习、数据挖掘等大数据分析技术，对采集到的数据进行分析和处理，提取出有价值的信息。
例如，利用机器学习算法建立模型，预测未来一段时间内的空气质量趋势。
5. 数据展示模块：通过可视化方式将分析结果展示给用户。
可以设计网页或者手机应用程序，实时显示空气质量指数、空气质量等级以及相应的建议措施，方便用户了解和应对当前的空气质量状况。
二、关键技术和挑战1. 传感器技术：空气质量监测需要高精度和高稳定性的传感器来采集数据。
传感器的选择和布设需要考虑到数据的准确性和覆盖范围，以保证监测系统的有效性。
2. 数据传输和存储技术：实时传输和存储庞大的空气质量数据是一个挑战。
需要选择可靠的物联网通信技术，并采用分布式存储和处理技术，以满足高并发的访问需求。
3. 大数据分析技术：对大量的实时数据进行分析和处理，需要运用到机器学习、数据挖掘等大数据分析技术。
这些技术需要在短时间内对海量数据进行处理，以提供及时和准确的分析结果。
生态环境大数据平台解决方案
认知模型预报
2.3.2 水环境专题-来源解析
确定流域面源、城市非点源、城市点源污染各自的主要责任主体和主要污染来源；评估流域面源、城市非点源和点源对水质的影响程度，确定水质恶化的主要原因
水质恶化成因分析
2.3.2 水环境专题-反馈评估
快速模拟预测评估水污染事件后未来两天的演进过程，模拟预测污染物的迁移演进规律，评估水污染事件的危害程度、影响范围和时长，避免了盲目监测，为水环境污染事件决策提供支撑
分类处理直接获得的生态环境数据、审批后获得的非生态环境数据，为应用开发、测试、运行提供不同类别与体量的数据
2.2.3 生态环境大数据中心-大数据分析服务
为上层大数据应用提供基础的大数据分析服务和模型支撑，其中模型包括数学算法模型和机理模型两大类
空气质量分析专题
固危废专题
水质量分析专题
核与辐射专题
污染源识别专题
参数反演
专题制图
自动报表制作
官网下载
卫星数据获取
数据预处理
合作单位推送
自主接收站
客户端反演
服务器端反演
客户端手动制图
服务器端自动制图
客户端制作
服务器端制作
2.3.7 遥感专题
基于卫星的探测技术，实现对臭氧、气溶胶、NO2、颗粒物等的卫星数据反演，根据反演结果生成相关分布图和廓线图
遥感反演
气溶胶、灰霾、PM2.5/PM10、NO2/SO2/O3、CO/CH4/CO2、秸秆、沙尘
环境质量专题
大气环境分析专题水环境分析专题核与辐射专题
污染源专题
污染源识别专题危废专题环境安全应急专题
遥感专题
加强生态环境领域的大数据运用为加快改善生态环境助力
公众发布专题
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nn能否结合云计算,实现数据发布
为管理部门和公众提供实时的环境空气质量发布服务； 多平台实时发布机制 公众参与机制的设计
会诊
处方
政策
nn 中华人民共和国大气污染防治法 nn 《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》 nn 环保部、发改委和财政部制定的《重点区域大气污染
防治 “十二五”规划》 nn 环保部《环境信息公开办法(试行)》 nn 环保部《关于进一步加强环境保护信息公开工作的通知》 nn 环保部“国家重点监控企业自行监测及信息公开办法” nn 环保部“关于加强污染源环境监管信息公开工作的通知”
nn能否采用多种融合式监测方式
多种检测原理 多种检测方式 多种检测形式
nn能否结合大数据,找到污染源头
分析监测数据、找到无组织排污特征 找到污染源头、实时远程监管 防范和杜绝污染偷排
思路
nn数据管理和分析
基于云计算的数据管理、在线分析 基于地理空间的可视化展现,趋势分析 智能手机的数据采集App 基于大数据的环境空气质量演化及预测模型
高速公路及公路监测 城市内街道监测 露天停车厂及桥梁监测
开放空间监测
旅游景点环境评价监测 林业环境评价监测
指标对比
现场监测比对数据——大西比
SO2对比曲线
泰华恒越仪器监测数据 大西比仪器监测数据
0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
0 1 14 27 40 53 66 79 92 105 118 131 144 157 170 183 196 209 222 235 248 261
• 智慧化 基于模型分析、专家系统。 环境模型、专家系统、
工艺模型、面源管理、 工业园区管理、工业聚集地管理、
三阶段 联防联控
解 决 方 案 架 构
解 决 方 案 架 构
方案应用方式
50个监控点、实时数据传输
Mini型环境空气质量监测仪
污染分 布图
核心产品
落地式
在线式环境空气质量监测仪
立柱式
环境空气质量大数据监控平台建设方案
现状、思路、实施、政策、挑战 大数据环境空气质量监控解决方案 应用领域
关键技术、优势、创新性、商业模式
思路
实施 现状 政策
挑战
现状
环境空气质量监控的思考
现状
nn 国家环境空气监测网尚不健全,国控点1436个（2013） nn 覆盖不够,密度依然很低 nn 针对性不够,对工业城市污染特征气体(如恶臭)
发展趋势
与老百姓互动平台架构
可选检测参数
二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳 有机挥发物（VOC）、易燃易爆气体、温湿度、可吸入颗粒物 （可选PM2.5、PM5、PM10）
氯气、氨气、氰化氢、氯化氢、 氢气、一氧化氮、氟化氢、甲醛、乙烯、氟气、溴气、磷化氢、 乙醇、甲醇、乙炔、环氧乙烷、丙烯腈、醋酸乙酯、二氧化氯、 硅烷、砷化氢、四氢噻吩、溴化氢、偏二甲肼、光气、三氯氧磷 氯乙烯、二氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、异丙醇、异丁烯 丁二烯、乙酸乙烯酯、一甲胺、二甲胺
现场监测比对数据——大西比
NO2对比曲线
0.140 0.120 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0.000
1
12 23 34 45
56 67 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 221 232 243 254 265
现场监测比对数据——美国热 电
单位：ppb
SO2对比曲线图
——为泰华恒越 ——为美国热电
25 20 15 10 5 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
现场监测比对数据——美国热 电
NO2对比曲线
现场监测比对数据——大西比
PM10对比曲线
PM10
PM10
0.300 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000
1
13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 205 217 229 241 253 265
监测不足 nn 对污染源头判断的精准度低,预测能力薄弱 nn 追踪预警能力薄弱
我们该怎么做 What should we do?
思考
思路
有效的环境空气治理
找到污染源头 获取精准可靠的污染数据
提供治理解决方案 对治理效果进行有效评估
查找 病因
思路
nn能否增加监控点的数量？
用低成本、小型化、低维护量的监测设备作 为现有大型监控点的补充，大批量增加监控点
——为泰华恒越 ——为美国热电
30 20 10 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
现场监测比对数据——美国热 电
PM10
挑战
传统监测理念的创变 创新技术的示范应用及市场支持 创新技术的标准和规范的建立 商业模式的创新，纵向和横向发展
物联网时代下的智慧环保护
智慧环保发展趋势
一阶段 • 数字化 基于数字技术,监控中心
第一阶段 数字化,基于数字技术,监控中心。
• 智能化 基于物联网、监测设备智能化,过程监管
二阶段
气体检测原理
颗粒物检测原理
应用领域
城市及工业环境监测
城市环境空气质量评价监测
突发事故环境评价监测
废气处理后排放监测
厂界监测
气象站配套监测毒气体监测
发电厂、油田、石化厂
固体废物处理站、垃圾处理、掩埋厂
污水处理厂
点源污染监测
机场、港口
在建中建筑物
应用领域
交通道路监测
气体检测原理
它们被一层电解质薄膜分离开来,它们 被一个塑料壳密封起来,只留有一个小孔允 许气体进入感应电极,传感器内的电极通过引脚被连接到所应 用的设备上。引脚还 可以与外部的电阻电路相连,这样当有电流通过是就可以测出电势差(图 1)。扩散 进入传感器的气体在感应电极表面发生氧化或还原反应,在另一电极发生与之相对 的逆反应,在外部电路 上形成电流。由于气体进入传感器的速度由栅孔控制,所以 产生的电流与传感器外气体浓度成比例,就可 以直接测量当前毒气含量了。