基于APP端的城市空气质量数据系统

摘 要

基于APP端的城市空气质量数据系统作为智慧环保的信息与收集平台，能够使用户和环保信息高度耦合，实现环保“更透彻的感知”、“更全面的互联”和“更智慧化应用”。通过整合全国190个城市的空气质量数据，并结合GIS地图供用户在手机上直观的查询，已丰富的图表显示功能展示空气质量数据。

【关键词】APP 空气质量 系统

2015年中国移动终端将超5亿，随着4G网络和智能手机的普及，移动互联网时代进入了高速发展时期， 移动APP成为了移动互联网的主流，未来移动互联网将更多基于云的应用和云计算上。基于APP端的城市空气质量数据系统作为智慧环保的信息与收集平台，能够使用户和环保信息高度耦合，实现环保“更透彻的感知”、“更全面的互联”和“更智慧化应用”。基于APP端的城市空气质量数据系统通过整合全国190个城市的空气质量数据，并结合GIS地图供用户在手机上直观的查询，已丰富的图表显示功能展示空气质量数据。

1 建设目标

基于APP端的城市空气质量数据系统通过整合全国190个城市的空气质量数据，并结合GIS地图供用户在手机上直观的查询，已丰富的图表显示功能展示空气质量数据。系统需实现以下七个功能，包括AQI时报及预测、城市AQI统计、AQI小知识、空气质量排名、自动站查询、在线数据查询、GIS展示及查询功能。

2 系统建设内容

2.1 数据建设要求

（1）支持ANSI/ISO SQL-89、ANSI/ISO SQL-92标准；

（2）支持中文汉字内码，符合双字节编码；

（3）支持主流厂商的硬件平台及操作系统平台；

（4）具有良好的伸缩性；

（5）支持主流的网络协议，如：TCP/IP、IPX/SPX、NETBIOS及混合协议；

（6）具有良好的开放性，支持异种数据库的互访；

（7）支持对大型异种数据库的访问；

（8）支持分布式事务及两阶段提交功能；

（9）具有支持并行操作所需的技术，如：多服务器协同技术、事务处理的完整性控制技术等；

（10）支持联机事务处理OLTP，要求能够实现数据的快速装载、高效的并发处理和交互式查询；

（11）支持数据库存储加密及相应冗余控制；

（12）应具有强的容错能力、错误恢复能力、错误记录及预警能力；

（13）应避免数据库死锁的出现，一旦死锁能够自动解锁。

2.2 系统构架要求

2.2.1 先进性

采用国内外先进、成熟的技术和设备，及市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。具有先进的设计思想和设计理念，及一定的超前性，不仅要满足到当前的实际需要，而且要考虑将来的发展需求。

2.2.2 实用性

应充分考虑资源、环境和人等因素，以人为本，采用高科技手段，进行智能化设计，以减少系统操作的复杂性，使用户最方便地实现各种功能。

2.2.3 可靠性和可用性

具有容错功能，管理、维护方便，系统运行稳定可靠，维护简单。

2.2.4 开放性

系统设计应采用现有的国际工业标准，开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，可以支持远程图像传输和远程控制，同时利于今后的扩展和升级。

2.2.5 云计算功能

系统必须是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式的结构设计，系统设计需要通过互联网来提供动态易扩展且是虚拟化的资源，必须具有云计算架构的数据中心、服务中心、办公中心、控制中心等功能结构。

2.3 开发环境要求

（1）基于Android技术架构；

（2）系统具备快速响应能力。通常情况下，页面显示响应时间不超过3秒，查询处理响应时间不超过5秒；

（3）系统连续运行要求：提供7X24小时的连续运行，平均年故障时间不超过8小时；

（4）适配尺寸要求：支持主流手机屏幕尺寸；

（5）数据库要求：支持主流数据库和国产数据库；

（6）中间件要求：支持主流中间件和国产中间件。

2.4 核心模块及实现功能

AQI时报及预测主要展示内容包括：昨天、今天与未来三天的天气状况；实时空气质量AQI、等级、首要污染物；实时AQI的京津冀排名；未来三天的的空气质量预测情况；根据不同的空气质量给出相应的健康影响提示和建议；空气质量AQI等级图例；可以显示数据更新时间；空气监测数据来源等信息。

城市AQI统计主要统计2种情况：主要城市24小时空气质量情况；城市30天空气质量情况。

AQI小知识为方便用户快速了解AQI的相关名词定义，本系统提供了AQI相关知识的名词解说便于用户查询。

空气质量排名：系统应提供对空气质量相关排名功能。从空气质量和相关综合指数为数据对河北省、京津冀乃至全国的多维度排名，使得管理人员能够对我市的空气质量状况与其他地市对比了解。主要分为3类排名情况：京津冀AQI实时排名；全国城市AQI实时排名；全国城市综合指数月度排名。

自动站查询：系统可以对各区域空气自动站AQI监测数据进行实时查询，能够将各监测点位的实时AQI数据及浓度数据进行展示并以站点为单位进行查询。具体展示空气自动站的如下数据：空气自动站名称；所属地区；空气质量AQI；空气质量等级；首要污染物；污染物监测浓度（包括：SO2，NO2，CO，O3，O3 8小时均值，PM2.5，PM2.5 24小时均值，PM10，PM10 24小时均值）；数据时间。

在线数据查询：系统提供对各个空气自动站今天与昨天的空气质量数据对比变化趋势的查询功能。以柱状图的形式显示当天站点的AQI、各空气污染物的实时小时均值和近30天的日均值，并且给出环比数值，供用户对比分析。还可以指定统计时间，查询历史数据。

GIS展示及查询：为了实现空气质量AQI数据的直观查询，系统可通过地图查询空气自动监测站点位，并且能够实现通过地图的放大、缩小、定位等功能，精确了解具体站点的信息，实现站点信息的快速查找。在地图中，会默认显示所有空气自动站，并且会在各个空气自动站的图标上展示该站点的空气质量AQI，另外，站点图标的颜色也会根据实时的AQI数值而变化，便于用户迅速、直观的了解到各个站点的空气质量。用户点击各个站点还可查看该站点的如下数据：站点名称；空气质量实时AQI；空气污染物实时浓度；空气质量等级。

作者单位

张家口市环境信息中心 河北省张家口市 075000