大气环境监测的数字化测量技术探究

[摘要]随着社会的发展，科技也在飞速的进步，对于大气环境的监测实施数字化测量技术已经不再是一种梦想，对于数字化测量技术在大气环境监测中的应用，主要的是建立在虚拟仪器上的应用，所谓的虚拟仪器指的就是不是在现实中的测量，而是将计算机进行改装，通过增加一些硬件或是软件而建立的一种虚拟空间，这种虚拟仪器具有高效性、灵活性等特性。将虚拟仪器与因特网联合起来，对于大气环境的监测进行远程的虚拟协助有很大的帮助，利用现代化的技术手段，对于大气环境监测实施高端的数字化测量手段，弥补现实环境中不能满足的现状，满足大气环境监测仪器中的资源共享与仪器互联。

[关键词]大气环境 监测 数字化 因特网

[中图分类号] X831 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-105-1

1引言

环境问题是一个永远都不会过时的问题，现在大气环境的污染已经成为全球最重大的污染难题，我国也是大气污染中比较严重的其中一位，空气中的SO2与NO2的含量已经严重超标，SO2与NO2的成分超标已经大大加强了我国酸雨、酸雾和光学污染的形成，SO2的大量排放使我国的酸雨降水量逐渐的迅猛增长，我国40%的土地已经遭到酸雨的严重腐蚀，对于农作物的生长非常不利，同时对于人们的健康成长也有很大的弊端。在1997年的时候，我国年均降水的pH值已经小于5.6的城市达到44个，由于酸雨的危害使得我国的水体污染成为首要重视的严重的污染，人们的喝水问题已经成为首要关注的问题，在全世界已经有10亿多的人无法喝到安全的饮用水，我国的江河湖泊的污染情况更是惨不忍睹，许多的鱼类由于水体不能生存而死亡，水体逐渐的散发出一种臭味，连岸上的牲畜都不愿去喝水。对于大气的污染来源还有一方面就是汽车尾气的排放与工厂中有害物质的排放，这两种原因也是大气污染的主要来源。大气环境的监测与环境执法力度要进行加强，严格的对监管区域进行治理与监督，是现在大气环境监测人员的最根本的任务。

2虚拟仪器的使用

环境监测的管理与执法依据依靠的主要还是数据的准确性，数据是说明一切问题的的关键。在传统的数据测量中通常是用一些光学、光谱学分析的检测仪器进行分析，这种测量仪器，不但价格昂贵而且体积特别的庞大，对于测量不同的大气环境也有一定的要求，对大气环境的要求特别的苛刻，不能应用于环境比较复杂领域。但是随着科技的不断发展，对于大气环境监测的仪器也在不断的进行改进与完善，在逐渐的进行创新将大气环境监测变成一种自动化的监测手段。

在大气环境测量的时候应用数字化测量技术，突破了传统的大型检测仪器的使用与操作，虚拟仪器的使用是现代化测量的一种新型方式，它结合了现代的因特网技术与计算机控制的自动化监测系统。在大气环境监测的的测量中虚拟仪器的使用使得其成为了可能，并且应用起来极为的方便，在野外进行测量的时候，也大大加强了数据的真实性，因特网技术为测量提供了大量的便利条件，使用计算机进行数据的处理也减免了数据的重复记录，避免了针对同一种环境下的重复采样。将虚拟仪器的使用远程化，是一种新的环境监测手段，针对不同的环境使用不同的软件处理，提高了数据的真实性与共享性，同时也更加真实地反映了监测地方的环境问题。

3数字化监测系统的功能

大气环境监测的数字化系统监测的功能，主要是借助数字化的监测手段对环境检测过程中的数据进行采样处理与存储，以及进行传输和分析。数字化监测的整个系统中还包括服务器功能模块与客户端功能模块，层层进行分析与处理，使调查的数据更具有真实性，更能满足客户的需要。这种双向系统的构想，使这两个系统的工作互不影响，对于问题的处理互不干涉有利于系统的升级与完善。

3.1服务器模块设计

数据服务器与网络服务器都是在同一个站点上，客户在网络上通过网络服务器就可以与数据服务器链接，从而获得高速的数据传输。从此看来，可以看出数据服务器是整个数据传输的核心，负责处理客户的请求，但是网络服务器主要的就是针对网络的连接，它的功能与普通的网络服务一样，对客户实施网络管理与网络服务。

网络服务器没有特殊的服务，只是为了安装一些网络服务产品，不需要针对网络程序在进行程序设计。

3.2客户端模块设计

客户端指的就是在监测操作平台上，从服务器上获得的各种采样数据，在客户端的计算机上通过各种形式显示出来，为了监测的分析提供足够的数据。客户端也是作为一个中心来体现的，客户端通过分析功能能够更好地针对这些分析得出正确的结论。用户控制、提出请求、接收数据、分析数据、显示结果、给出提示这六个模块组成，这六个模块之间相互交流或是互不干扰的进行工作。

4数字化监测的实施

4.1数据采集

虚拟仪器的由计算机与I/O接口两部分组成。信号的输入、放大与模/数转换的任务主要是靠I/O接口来实现的。

4.2数据的传输

对于数据传输主要的还是应用计算机中的API函数，API是Microsoft Windows 32为平台应用程序编程接口，这些接口就像是积木一样，他可以进行不断的变化，从而拼接出不同图案，能够灵活的运用计算机中的应用程序。在如今高速发展的时代，虽然已经有许多更先进的技术可以被作为程序设计工具，但是API函数还是作为租基础的程序，所以API函数可以被认为是整个Windows平台上应用程序与系统交换信息的核心技术，是一切应用程序改革的基础。

5总结

大气环境监测的数字化测量技术已经在不断的应用与大气环境的测量，但是由于大气环境的特殊性和监测设备的使用有一定的环境要求，从而这些问题成为了围绕大气环境保护工作者的难题，大气环境质量监测的实时化，已经成为了大气环境监测难于攻克的难点。虚拟仪器与网路技术的联合使用，使得大气环境监测的问题迎刃而解，将虚拟仪器技术与因特网和Web技术进行有效的结合，产生对环境监测的虚拟远程仪器，再利用一些软件与硬件的有机结合，为大气环境保护工作人员的环境保护工作提供了更高端的技术支持与可靠的数据依据。

参考文献

[1]宗岩.大气环境监测的数字化测量.中国房地产业 .2012（12）.

[2]刘潞. 试析数字化测量在大气环境监测中的运用 .中国化工贸易.2013（6）.

[3]聂永.大气环境监测的数字化测量.科技与企业 .2013（13）.