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环境监测与智能化融合的研究
摘要:环境监测主要用于了解社会公众周边的环境情况,而相关工作人员主要通过环境监测站来了解周边区域的环境监测数据,最终获得的数据分析结果也会直接影响社会公众对自身所处环境的认知。基于此,本文简要分析了环境监测与智能化融合的基础条件,围绕着新时期环境监测的特点,研究了环境监测与智能化融合的有效策略以及环境监测与智能化融合的具体应用,旨在通过智能化手段提高环境监测的质量和效率。
关键词:环境监测;智能化融合
引言
尽管我国社会公众的生活质量得到了显著提高,但工业化发展进程的不断加快却在一定程度上加剧了环境污染问题。其中生活环境作为人们赖以生存的空间,更需要做好环境监测工作,这也是提前帮助周边居民做好防范工作的重要举措,有助于提醒人们时刻关注衣着上的变化。因此,在当前发展形势下做好环境监测工作至关重要,这也是新时期推动环境监测与智能化融合的必然选择。
1 环境监测与智能化融合的基础条件
由于我国占地面积广阔、经纬跨度大,因此不同区域之间存在明显的环境差异性,各地建立的环境监控站各自也有着不同的监控方式。在我国环境监测技术日益完善与普及的背景下,将环境监测与智能化进行有机融合已成为顺应新时代发展趋势的必然选择。
1.1 更新环境监测相关设备
在新时代发展形势下,我国越来越倾向于利用环境监测了解天气变化以及领土范围内的环境异常情况,而各地政府部门在重大灾害来临前也可以通过环境监测来做好防控工作,在减缓环境异常带来的危害的同时,还能避免各地政府遭受严重的经济损失。基于此,我国应紧跟时代发展潮流,积极引进先进的天气监测设备,并邀请专门的工作人员提供科学可行的指导和帮助,共同针对电气监测设备的应用要点进行讨论,切实提高全体监测人员的专业能力,并为环境监测工作的落实提供技术层面的支持。实际上高端的仪器设备和先进的监测技术,可以为环境监测与智能化融合创造良好的先决条件,并保证技术创新的可行性。与此同时,先进的仪器设备还能保证样品检测结果的准确性,使得我国监测标准逐渐朝着国际靠拢,在保证环境监测的精确度的同时,推动我国环境监测技术的革新与优化。
1.2 形成层次分明的管理体系
目前社会各界都对生态环境保护工作给予了足够的重视,我国环境监测相关管理体系也愈发趋于完善,特别是我国所属的行政划分区域内都设立了专门的环境监测站,在网络技术的支持下各监测站也基本实现了互通互联,极大地提高了环境监测资源的共享效率。最重要的是,中央还指挥总部协同地方解决环境管理问题,并将各地区的反馈结果进行有效整合,以此为基础建立统一的环境监测管理体系。另外,总部还可以结合当地发展特点实时调整环境监测方案,从根本上保证方案制定的针对性与可行性,第一时间处理各地突发的环境污染问题,进而提供统一与灵活处理的双重保障。只有保证环境监测管理体系的条理性,才能整体提高环境治理的高效性,真正为我国环境监测与智能化融合奠定良好基础。
2 新时期环境监测的特点
在新时代发展形势下,社会各界对环境监测结果提出了更严格的要求,传统环境监测早已无法满足新时代发展需要,这就需要环境监测部门结合现有技术条件提高环境监测的质量,充分满足新时期环境监测提出的新要求。
2.1 完善环境监测类型
在现代社会经济高速发展的背景下,我国在环境监测方面的研究越来越深入,而各种影响因素也对人类社会的发展进程造成了一定的阻碍。传统环境监测主要包括土壤监测、水质监测等方面的内容,旨在通过这种方式保障居民的饮食安全。在后续发展阶段,我国研究学者逐渐意识到了空气污染同样会对人体健康构成威胁。随着工业时代、信息化时代的到来,噪音、电子污染同样会对人类社会的发展进程造成一定的阻碍。这也意味着新时代背景下的环境监测类型愈发趋于完善,而环境监测的要求和难度也随之不断提高,只有保证环境监测的各项指标都能达到相应的要求和标准,才能保证环境监测的规范性。例如,我国现有的PM2.5监测标准就随着社会公众的思想认知而趋于精细化,噪音监测标准则是以社会公众的生活舒适度为基础,不断降低其检测值。进一步细化环境监测类型和监测标准,既有助于满足新时期社会发展需要,又能迎合环境监测与智能化融合的发展趋势。
2.2 保证环境监测的时效性
在我国社会经济与生活水平不断提高的背景下,广大社会公众愈发重视自身在健康方面的保障,其对环境监测的实效性和预警性也提出了较高的要求。尽管在气候环境监测过程中,最终呈现出的监测结果只是大概的天气预报和判断,并不能完全反映出真实的天气情况。但社会公众却会从思想上认为天气预报应准确无误,这也使得新时代背景下的社会公众对监测结果的实效性提出了更严格的要求,也就是保证监测结果贴近于真实的结果,这也是迎合现代科技发展的必然选择。因此,实现环境监测与智能化融合不但能保证环境监测结果的准确性,还能充分满足人类社会的现代化发展需要。在新时代环境监测工作实际开展过程中,通常需要将重心放在重大自然灾害的环境监测上,并将其作为环境监测的核心内容,以环境监测与智能化融合为着眼点,精准预测各种可能发生的自然灾害,这也是顺应新时期环境监测发展趋势的必然结果。
2.3 加强区域之间的联系
区域环境并非独立的个体,其在某种程度上也有着密不可分的关联。尽管河流、大气、土壤等因素都是在外力影响下不断流动的,但同一世界下的海洋与天空相同,这也意味着环境监测具有一定的流动性和关联性。例如,日本福岛核泄漏不仅对本国造成了严重的环境污染,对其他国家的气候环境同样造成了一定的影响,因此国际上对日本福岛核泄漏也给予了足够的重视。这也意味着关联性逐渐成为促进现代社会发展的显著特征,在环境监测过程中必须加强各区域之间的关联,依托于智能化技术、信息技术实现资源共享,将各区域之间的环境变化进行有效整合,从而站在整体角度预测、判断环境变化之间的联系,充分发挥环境监测在气候判断中发挥的重要作用。
3 环境监测与智能化融合的有效策略
在现代科技高速发展的新形势背景下,应积极与时俱进,推动环境监测的创新性发展,依托于现代科技手段提高环境监测的质量,不断促进环境监测与智能化的深度融合,真正为社会各界带来科学可靠的服务。
3.1 做好人才培养工作
环境监测与智能化融合应以人才培养为保障,特别是新时代发展形势下的环境智能化监测离不开高素质人才的支持。基于此,我国应大力培养技术型、管理型以及从事于专业维修的高素质人才,要求其在环境监测与智能化融合中做好监管工作。在条件允许的前提下,还可以在高校内部大量培养环境监测专业人才,以此为环境监测行业提供更高效、精准的服务。对于现有工作人员同样需要做好培训工作,为其提供更多的发展空间与学习机会,鼓励在职人员积极出国深造,确保其熟练掌握各项先进的技术手段的同时,督促在职工作人员紧跟时代发展潮流,真正投入到环境监测与智能化融合工作,依托于现代科技手段促进我国环境监测的升级转型。
3.2 做到环境监控智能化
环境监测与智能化融合主要集中在监控智能化上,只有保证环境监控智能化才能有效避免人力监测中存在的问题,通过实时监测的方式降低人力取样监测的损耗率,将各类资源进行有效整合的同时,切实提高环境监测的工作效率,同时更好地把控环境异变情况。目前国外发达国家已将人工智能运用到了环境监控工作中,在环境智能追踪监测中也取得了明显成效。例如,人工智能监测机器人就可以取代传统人工检测员,通过智能取样的方式降低工作量以及人工取样的难度,极大地提高了人工监测的工作效率,而各类环境下的监控效果也得到了显著提升。在河流、土壤以及其他重要区域内,还可以设立专门的监测预报仪器,并将这类数据连接到监测仪器中,通过自动定时的方式做好数据采样与分析工作,并借助信息技术将分析结果实时反馈给各地环境监测站,进一步明确各地环境监控的实际情况,同时提供科学可靠的信息参考依据。对于我国环境污染较为严重的区域,应优先实现智能化控制,以智能反馈的方式传达环境异变情况。由于偏远地区或危险地区进行环境监控的难度相对较高,因此可以利用现代微型无人机拍摄现场实际情况。在监测噪音污染等环境问题时,可以将现代分贝检测仪接入到远程互联网技术,通过远程操控的方式实现信息反馈和异常预警,以此有效促进环境监测与智能化融合的长远发展,实现真正意义上的环境监控智能化。
3.3 实现数据分析智能化
环境监测并非简单的数据采集或者反馈环境监测地点的现场情况,其更多的是通过数据分析来解决实际问题。数据分析主要指分析采集样品的成分,而数据分析的智能化指的是利用先进的智能化设备分析采集的样品,并将其反馈给指挥中心。与此同时,各监测站在现代智能化技术的支持下,还能整理提高数据分析结果的准确性。在新时代发展形势下我国涉及到的环境污染类型愈发趋于多元化,而传统数据分析仪器早已无法满足现代环境监测提出的新要求,也无法精准检测出各种新型污染物。另一方面,对于污染物的污染程度进行判断时,同样需要细化相应的判定标准,只有保证数据分析仪的精准度,才能对细小的物质成分进行科学分析。数据分析智能化最大的优点在于实现全球数据共享,并将新型污染物质自动分配到相应的信息库,进一步明确具体的污染物类型和特点。在此基础上,还可以反过来将新型物质共享到全球信息库。由此可见,环境监测的数据分析智能化极大地提高了数据共享、传输的效率,还实现了新型物质成分的自动化分析与筛选,真正为数据分析结果的准确性提供了基本保障。依托于共享信息库,相关工作人员还能利用智能化技术深入研究污染异常现象之间的关联性,更好地预判各类环境异常现象的同时,制定科学可行的环境治理方法,从源头上防控环境污染的进一步扩散。
3.4 建立完善的智能化融合制度
环境监测与智能化融合离不开完善的制度保障,无论是中央总站还是地方环境监测站,都需要正确看待基于环境监测系统建立智能化融合制度的重要性,通过制定科学可行的规章制度来推动环境监测工作的顺利开展。首先,站在制度层面科学规划环境监测与智能化融合的发展进程,通过循序渐进的方式将各节点进行有效整合。其次,从人员管理角度着手完善具体的规范章程,同时配备相应的奖惩措施,充分调动全体工作人员投入到环境监测与智能化融合的积极性。
4 环境监测与智能化融合的具体应用
4.1 人工智能大气环境监测系统
人工智能大气环境监测系统主要由应用层、感知层、网络层等部分组成,其中传感器中属于该结构的最底层,依托于传感器形成一个传感器网络后,就可以基于无线通信网将大气环境数据反馈到网络层。在网络层的纽带作用下,充分利用其中包含的网络子节点构成多个传输路径,即可将各类汇总信息传递到应用层。利用应用层对这些数据进行科学的处理后,就可以通过人机交互平台反映这类数据信息。其中感知层在大气环境监测系统中,充当动态性监测无线传感网络,其中不仅包含着形式多样的传感器,还能针对不同污染做出不同的处理,如烟雾传感器、温湿度传感器、二氧化碳传感器等。传感器网络中包含的多个传感器都有着不同的作用和功能,其主要通过相互协调的方式各自发挥着不同的作用。网络层主要介于感知层和应用层之间,其中也包含着多个不同的网络节点,这些通信子网络节点相互连接构成了多个不同的传输路径,而传感器传输的信息输入到网络节点后,还需要选择适合的路由,以此形成一个完整的信息传输途径。应用层在大气环境监测系统中处于最高层,其主要通过处理感知层中采集的数据信息来满足相关工作人员提出的实际需求,以此达到随时随地监测环境质量的目的。将监测后的环境数据进行有效整合后,即可制定具有针对性的环境治理方案。
4.2 人工智能水环境监测平台
水环境监测主要用于判定水质,也就是监测水体内的污染物,同时客观评价水质状况。落实水环境监测工作有助于从根本上保护水资源,对采集到的水环境监测数据进行分析,就可以科学判断水体中污染物的来源及分布情况,同时科学制定水环境污染处理方案。目前我国现有的水环境监测手段主要包括化学法、光电法以及卫星影像等,但这些方法通常需要投入较高的成本,最终取得的工作成效也并不理想。但人工智能的应运而生,却为水环境监测工作提供了全新的发展机遇。基于此,在水环境监测系统中融入人工智能时,可以在原有基础上加入人工智能的计算功能、样本库管理模块以及应用管理平台。
在平台设计过程中,应本着各模块相互独立的原则,分别设计不同的模块,以便更好地升级不同类型的模块。其次,保证不同模块之间的接口参数的规范性,使得各模块得以相互转换的同时,满足不同系统对各模块提出的实际需求。各个模块中涉及到的构件应尽可能以通用产品为主,以此保证各模块之间的通用性,切实提高后续系统升级转型的可行性。水环境监测系统可以为用户提供一个控制流程的可视化操作平台,极大地提高了系统处理的实效性。该可视化操作平台主要通过WEB端进行操作,也就是将操作系统中涉及到的所有按键呈现到界面上,以此为用户操作提供便利。其中业务逻辑模块作为水环境监测系统的中间模块,其主要用于接收WEB端表单数据,并将其分向转发给数据库、存储器及相应的硬件设备。将图像存储到存储器后,即可利用现场设备采集相应的图像,并以信号的形式将这些数据传送到处理系统。
结语
随着现代科技手段的高速发展与普及,开展环境监测工作时必须顺应新时代发展趋势,依托于先进的科技手段提高环境监测的工作效率,并邀请专业人员做好环境监测与智能化融合工作,切实提高环境监测结果的真实性与准确性,最大限度地避免环境监测中存在的资源浪费现象,提高环境资源利用率的同时,充分发挥环境监测与智能化融合的预警作用,以此向广大社会公众提供更好地环境监测服务,真正为我国环境监测系统的革新与优化提供技术层面的支持。
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