关键词：实时空气质量；污染物；真气网；公众服务
中图分类号：X651
1、引言
公众通过在相关的网站或手机应用进行自主查询，可了解到在短期时间内某地或任意地区的空气质量波动与变化的趋势、不同空气污染物对空气质量好坏的贡献情况、空间上空气污染物浓度的分布及变化特征。因此，研究实时空气质量服务平台，不仅可以更加准确认识服务平台数据系统工作原理、相关空气质量数据的处理，也能够了解服务平台面向公众的具体展示方法。此外，研究还能发掘出公众在日常空气质量相关信息获取上的倾向性，促使与空气质量相关的公众服务工作更加完善，以适应新时代的社会发展要求。
实时空气质量的数据服务，前人已有较多研究。杨叶青（2015）根据最新发布的《环境空气质量标准》，自主研发了一套可以用于自动实时发布和监测城市层面空气质量指数（Air Quality Index，AQI）的数据系统。通过对AQI浓度分级标准及计算方法的改进，可解决数据发布的延迟和偏离的问题（徐建平，2015）。为更加科学、合理地反映实时的空气质量好坏，近年采用的空气质量指数也从原先的API指数转为AQI指数，并进一步推出更准确反映实际情况的AQHI指数（吴渝嘉，2016）。
目前，已有不少在实际应用上效果较佳的案例，比如基于WEB模式对相关数据的监测、采集和处理，韩团军等（2016）实现实时空气质量的对外展示，徐才淳等（2016）从微信平台角度出发，讨论并分析室内空气质量实时检测系统的功能以及设计框架。李帅等（2016）在天地图服务平台的基础上，以可视化的形式设计并实现黑龙江省空气质量监测的实时平台。陶红波等（2016）利用卡尔曼滤波处理采集数据，提高针对车内空气质量远程实时监测的精度。为解决成本过高且无法针对多点进行在线监测的问题，廖先莉等（2018）设计出一套基于无线传感器网络的空气质量实时监测系统。邓己红和唐振贵（2018）根据实时性的特点，构建出全国城市空气质量这一实时科学数据管理平台。在已有的空气质量监测站点的基础上做加密监测，并利用大数据分析及相关技术进行优化，实现对福州的城市空气质量实时精细化模拟与预报及其应用（胡清华等，2018）。
基于以上内容，本文研究主要围绕我国空气质量现状以及对实时空气质量公众服务平台的案例进行展开。研究价值主要体现在于对我国主要城市近年空气质量的变化趋势、各主要污染物对空气质量的贡献情况变化均有一定程度了解。
2、我国空气质量情况纵览
根据Aqistudy空气质量平台网站提供的2014年1月至2018年12月我国城市逐日空气质量数据资料，选取我国四座主要城市，对其逐月AQI指数、主要污染物情况及污染天数比例等要素进行分析：
1）从空间分布上整体来看，我国呈现北方城市的平均空气质量不如南方城市，内陆城市的平均空气质量不如沿海城市的特征，且这一特征在秋冬季节受到供暖、静稳天气等因素更为明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆样本城市中，北京、西安、武汉和广州的五年内平均AQI指数分别在110、109、95和74。
2）对于不同的城市，主要污染物的贡献情况也存在差异。北京和西安的主要污染物是PM2.5、PM10和臭氧，广州主要污染物为PM2.5、NO2和臭氧，武汉主要污染物为PM2.5和臭氧。北方城市更靠近沙源地，且特别是春季容易出现沙尘天气过程，故PM10有时也会有明显贡献成为主要污染物。
3）无论北方还是南方城市，近年来空气质量均呈现逐步好转的趋势，重污染天数也有明显下降。相比于2014年，北京2018年全年的AQI指数均值从126降到87，全年重度或以上污染等级的天数从48天减少至13天；广州2018年AQI年均值从82降到70，中度或以上等级污染的天数从13天减少到仅有3天。
3、我国实时空气质量公众服务平台的案例研究
以真气网为例，对我国实时空气质量服务平台进行大致的介绍。真气网是全国第一个公众呼吸健康防治互联网平台，空气质量数据来源于中国环境监测总站或各省级空气质量指数信息发布平台，包含全国367座城市和1499个监测站点2013年12月2日至今的数据，提供空气质量指数高低和包括细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳在内的六项主要污染物浓度及其对总指数的贡献情况。
真气网的创新之处在于以可视化的形式引入污染地图AiryMap这一功能，将全国各城市或监测站点过去至现在24小时以内的空气质量指数和六项主要污染物浓度数据实现在地图上的直观展示，公众可以清晰了解到全国整体范围内的空气质量指数和污染物空间分布特征及其在短时间内空气质量指数的数值及污染物浓度的动态变化情况。污染地图还能选择叠加实时风场、温度场等基本气象要素，更加直观地反映空气质量好坏与气象要素变化之间存在的联系。
4、总结
本文针对实时空气质量平台，概述了其近年来在技术层面上的发展过程及实际应用的情况，并选取主要城市，对我国近年以来空气质量分布情况、变化趋势以及污染物贡献等展开研究，得出我国整体空气质量特征是，沿海地区优于内地、南方优于北方；大部分地区的主要污染物特征也存在差异；近年来我国主要城市的空气质量呈逐步好转的趋势，重污染事件也有所减少。
参考文献
1.邓己红,唐振贵.实时科学数据管理平台的构建——以全国城市空气质量为例.企业科技与发展,2018(01):75-77+81.
2.韩团军,赵峰,郑春来.基于WEB的空气质量实时监测系统.湖北农业科学,2016,55(02):469-472.
3.胡清华,陆晨,胡倩,魏淑珍,蒋东升,黄艳艳.以福州为示范的城市空气质量实时精细化模拟与预报.中国环境管理,2018,10(03):99-104.
4.李帅,杨壮,张学之.基于天地图的黑龙江省空气质量监测平台设计与实现.测绘与空间地理信息,2016,39(07):64-66.
5.廖先莉,唐琳,雷霖.基于无线传感器网络的空气质量实时监测系统研究.成都大学学报(自然科学版),2018,37(01):64-66.
6.陶红波,方勇,许广宏,卜冬曜,金彦亮.基于卡尔曼滤波的车内空气质量远程实时监测系统.电子测量技术,2016,39(11):126-130.
7.吴渝嘉.浅谈我国环境空气质量实时公布发展趋势.资源节约与环保,2016(06):121.
8.徐才淳,章程程,高文鹤,赖登会,邹旭辉,屈卫清.基于微信平台的室内空气质量实时检测系统.中国科技信息,2016(08):23-24+12.
9.徐建平.空气质量AQI实时发布的改进探讨.环境监控与预警,2015,7(05):16-19.
10.杨叶青.浅谈环境空气质量评价体系及数据自动实时发布系统.海峡科学,2015(03):48-49.
论文作者:傅一航
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
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