人工智能在大氣環(huán)境監(jiān)測的應用研究進展

蔣國洲

摘要：大氣污染是不僅是我國也是全球人民關注的環(huán)境問題之一。隨著互聯(lián)網技術的提出和人工智能技術的發(fā)展，空氣質量能夠隨時隨地被監(jiān)測。本文從互聯(lián)網及人工智能提出的大氣質量質監(jiān)測的一種設想出發(fā)，由物聯(lián)網技術和智能手機通過空氣組成數據，獲得人工智能的計算數據的幾個部分，根據這些分布的中央服務器，移動信息的組成、分布及大氣污染趨勢的特定原因，并為特定的用戶反饋信息。此方案的設計可以為今后的大氣污染監(jiān)測提出一些建議。

關鍵詞：人工智能;大氣環(huán)境;監(jiān)測;應用;研究進展

引言

人工智能技術是產業(yè)創(chuàng)新的重要手段，需要其在生態(tài)系統(tǒng)中的應用。本研究基于大數據分析人工智能在生態(tài)系統(tǒng)保護、恢復、防災、生態(tài)系統(tǒng)管理等方面的應用，是人工智能技術發(fā)展的基礎。將智能機器人、知識地圖、大數據技術、通信技術、互聯(lián)網、虛擬現實技術等應用于生態(tài)系統(tǒng)，實現人工智能與生態(tài)系統(tǒng)治理的聯(lián)動。

一、我國大氣污染的現況

（一）工業(yè)廢氣的排放

目前，我國社會經濟發(fā)展迅速，工業(yè)也取得了快速的發(fā)展，但在這個過程中也產生了大量的廢氣。這些廢氣沒有經過有效的處理就被排放到了大氣中，造成了嚴重的空氣污染。在工業(yè)生產過程中，很多金屬冶煉企業(yè)排放的廢氣對大氣產生了嚴重的污染。除此之外，由于排出的廢氣中含有較多有害物質，會造成更加劇空氣污染問題，嚴重威脅著人們的生存和發(fā)展。

（二）生活廢棄的產生

隨著全面建成小康社會，國民收入也不斷增加，私家車的數量也在迅速增加。大量的汽車排放廢氣會含有很多化學污染物，而這些污染物會破壞地球的臭氧層，致使人類的生活環(huán)境變得極其惡劣[1]。

（三）能源燃燒的污染

在我國社會經濟發(fā)展的過程中，能源結構不合理的問題日益突出。在獲取能源的過程中，主要利用煤炭資源。而在煤炭燃燒時，會產生大量的二氧化碳。這些有毒物質沒有經過有效的處理和控制就直接排放到大氣中，會產生嚴重的污染問題。在我國，化石燃料的使用在沒有充分燃燒的情況下釋放到大氣中，導致利用率低和許多有毒有害物質。

二、進行環(huán)境監(jiān)測的積極作用

（一）完善大氣污染信息

通過環(huán)境監(jiān)測可以對環(huán)境污染的數據有足夠的了解，給研究人員如何治理大氣污染提供足夠的信息資源。在環(huán)境污染的治理過程中，其一要仔細收集相關信息和數據，并及時進行環(huán)境監(jiān)測。這有助于相關人員分析大氣污染物的種類，了解特定地區(qū)大氣污染的具體情況和趨勢。具體的數據分析和判斷，對大氣污染的狀況，綜合掌握大氣污染防止和控制過程中產生的問題，能及時的理解，根據相關的問題進行目標的控制，制定合理的戰(zhàn)略可以解決問題。因此，加強監(jiān)測數據的分析，大氣質的變化，有效地預測大氣污染管理方法的實際適用的理解，能準確判斷污染問題，有助于今后的大氣污染管理和想法。根據中國遼闊的領土和不同地區(qū)的發(fā)展情況，大氣污染的檢測和處理也有一定的差異。因此，監(jiān)測人員要加強對大氣污染的監(jiān)測力度，合理分析監(jiān)測到的數據，為大氣污染治理提供足夠的數據支持[2]。

（二）整理大氣情況檔案

通過對大氣污染的環(huán)境監(jiān)測，能夠快速收集監(jiān)測數據，得到數據檔案，及時了解大氣污染的情況。發(fā)現污染環(huán)境的人員在監(jiān)測檢查過程中產生的污染糾紛和污染事故，并建立數據檔案進行處罰，追究污染環(huán)境人員的責任，進一步加強對大氣污染管理力度。

（三）分析大氣污染成分

進行合理的環(huán)境監(jiān)測，對特殊區(qū)域的大氣污染情況及時檢測，并分析大氣污染的具體原因，了解主要污染區(qū)域和污染物。這樣就能實施科學合理的大氣治理計劃，為大氣污染源的控制和執(zhí)法監(jiān)督提供數據。

三、人工智能在大氣環(huán)境檢測中如何運用

（一）將大數據技術與環(huán)境監(jiān)測相結合，提高對大氣污染物的管理

環(huán)境監(jiān)測技術改進的主要途徑是對污染物進行及時監(jiān)測，環(huán)境監(jiān)測點可以有效地獲得環(huán)境數據，也可以適當地利用大氣遙感監(jiān)測技術。把握大氣污染物在應用過程中失控的變化，準確分析和準確應對大氣污染的變化情況，從而提高大氣污染的效果和質量。需要詳細處理，通過人工大誤差數據計算的方式獲得數據后，對環(huán)境監(jiān)測數據有重大影響的分析，通過結合環(huán)境監(jiān)測等先進數據，利用合理的人工智能大數據技術和云計算，有效的監(jiān)測數據分析，增強了我們對空氣污染物的管理效果。

（二）推動大氣污染危害的宣傳

隨著智能終端的合理利用和互聯(lián)網的快速發(fā)展，大氣環(huán)境知識的普及取得了良好的效果。實際環(huán)境監(jiān)測數據和應用程序進行合并，有效地利用移動終端或網絡的環(huán)境監(jiān)測工作，加強數據上傳，并形成了健全的監(jiān)測系統(tǒng)，有必要加強共享數據?？梢栽趹密浖行纬苫有问?，大力向群眾宣傳環(huán)境監(jiān)測數據和環(huán)保知識。讓群眾了解環(huán)境保護的具體運用方法，提高群眾的環(huán)保意識。此外，通過用戶的應用推送空氣質量分析指標和數據，提醒用戶外出時注意防護，有可能提高用戶對大氣環(huán)境監(jiān)測數據的意識[3]。

（三）加強大氣治理監(jiān)督管理力度

對大氣污染的預防和控制的效果，實際情況和組合的必要性，大氣污染評價指數合的精煉糖，大氣質量，政府的檢查范圍包括，二氧化硫，氮氧化物，靜止粒子狀物質有必要加強監(jiān)視，氣體密度編入監(jiān)視范圍，監(jiān)督的質量保證，監(jiān)督效率提高。大氣環(huán)境質量和污染程度分析，了解具體情況，大氣污染物的種類、污染程度、污染的原因進行分析，詳細了解對控制加強大氣污染處理技術，選擇實用主義實現的可能性污染處理計劃的制定。另外，環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法的組合，因此，執(zhí)行法律的慣例性得到了提高，可持續(xù)發(fā)展概念逐漸滲透到企業(yè)的日常生產，環(huán)境監(jiān)督和執(zhí)行法律的效果和質量，提高了大氣污染管理效果提高，社會、經濟的可持續(xù)發(fā)展目標可以實現。

四、人工智能技術在實際生態(tài)中的應用

（一）人工在智能技術分類

人工智能在造林中的應用大致可分為三類：利用大數據預測快速增長的森林收成、智能植樹機器人申請、構造專家策略支持系統(tǒng)。

人工衛(wèi)星技術和人工智能算法的結合，能有效處理生態(tài)數據，將數據價值發(fā)揮到最大化。通過使用衛(wèi)星圖像和深度學習等算法，可以構建大規(guī)模處理各種地理空間數據的服務平臺。

以智能系統(tǒng)和森林組合為基礎，對智能裝備和相關信息系統(tǒng)進行有效利用，配置森林資源，會極大的促進森林生長質量和林業(yè)人員的安全，并加速林業(yè)經濟的發(fā)展。森林機器人會使用多種軟件，適應多種操作，可以檢測作物種類及其環(huán)境的各種變化。其中，智能植栽機器人和修正機器人更為普遍。

專家的決策支持系統(tǒng)是具有專業(yè)的知識和豐富的經驗作為平臺，專家的解決方案構建模型，并使用基于人工智能的知識表達和推理，根據專家制作的模型，解決了專家和同樣的問題解決能力[4]。

（二）防止生態(tài)災害利用

人工智能在生態(tài)災害防治方面的應用主要體現在以下方面：森林和草坪防火;森林和草害蟲防治;防沙風暴;防治野生動物疫病

當人工智能技術應用于森林和草坪的火災預防時，體溫調節(jié)攝像機可以有效監(jiān)控人類制造的火災，實時監(jiān)控森林地區(qū)的人類活動。在特殊地區(qū)安裝智能高清球攝像機，收集該地區(qū)的實時影像，追蹤人類活動的細節(jié)。

森林和草地病蟲害防治的適用時，利用人工智能技術，茶田，草地，各地區(qū)養(yǎng)蠶場等數據，并收集有價值的信息轉換成幫助作物的生產量和生成速度，減少化學肥料和農藥的使用量，作物栽培和確保生產工程的安全性。推進森林作物病蟲害的智能型圖像檢測工作，將人工智能技術應用于農作物病蟲害防治領域，促進林業(yè)的有效發(fā)展。

防止沙塵暴的人工智能技術的適用于人工智能，可以防塵頭盔，灰塵和灰塵過濾效果和擋風裝置眼鏡等功能的口罩蓋上，自由地呼吸，氧氣供應，不僅風速數據等更多的信息數碼塵的形式給出，但數碼照片和視頻在內的現狀的實時分析。綜上所述，AI不僅可以將沙塵暴對人們野外活動的影響降到最低，還可以方便緊急應對。

人工智能技術在野生動植物疫病預防方面的應用是不可逆轉的趨勢。其中，禁止對象信息數據和X射線地圖將保存在野生動物傳染源和疾病監(jiān)視控制平臺上。大規(guī)模的攔截數據、X射線地圖、表面信息相互融合，形成郵檢大數據。機器人的訓練、學習和預測被用于實現對傳染病的源頭和疾病的正確檢測、識別和檢查。

（三）提高日常培育質量

隨著時代對幼苗栽培的要求，不僅能節(jié)約人工費用，還能確保幼苗品質的智能保育誕生。智能育苗場所有很多種類的機器人，其中除草機器人多傳感器融合和被小型化智能的除草利用功能，實時苗、草，植物不能檢測出的信息之間的除草刀的運行速度也可以控制。憑借智能和效率的特性，可以大規(guī)模減少勞動力，提高除草速度。除除草機器人外，還有噴霧機器人、植物移送機器人、表現型機器人等。噴霧機器人的主要作用是利用傳感器檢測種苗環(huán)境，避開障礙物，自己適應，在強度上也能滿足溫室的運轉要求。植物移送機器人可以在多個植物上發(fā)揮調度作用，實現植物的間隔調整。表型機器人可以幫助樹的飼養(yǎng)者檢測出樹的最佳質量和最大產量。

五、結束語

目前中國的大氣監(jiān)測中應用人工智能的方法比較豐富，大氣污染治理過程中的改進需要合理的環(huán)境監(jiān)測技術，提升大氣污染的防治效果，可以利用大數據平臺、人工智能、云計算等技術。通過對環(huán)境監(jiān)測數據的信息化、環(huán)境保護系統(tǒng)多樣化、加強對環(huán)境監(jiān)測中心的建設進行市場開拓，發(fā)揮人工智能在大氣污染監(jiān)測過程中的作用。然后，利用環(huán)境監(jiān)測得到的數據庫，自動提取有效信息進行確認，對可能發(fā)生的大氣污染監(jiān)測負責人提供及時準確的反饋，提高預測水平。大氣污染一直是一個難以解決的問題。但是，將人工智能技術應用到大氣污染監(jiān)測是現代技術革新和發(fā)展的結果。通過實時在線維護功能，可以迅速反饋監(jiān)測信息，監(jiān)測人員可以通過遠程監(jiān)測及時掌握空氣質量的情況。

參考文獻：

[1]劉云鵬，許自強，李剛，等.人工智能驅動的數據分析技術在電力變壓器狀態(tài)檢修中的應用綜述[J].高電壓技術，2019，45（02）：7-18.

[2]董彥彥.數理統(tǒng)計的最新進展及在體育中的應用——從控制論角度[C]//第十一屆全國體育科學大會論文摘要匯編.2019.

[3]趙亮亮，田建立，白雪豐.基于RFID物聯(lián)網技術的大氣污染監(jiān)測預警系統(tǒng)設計與應用研究[J].環(huán)境科學與管理，2020，v.45;No.268（03）：129-132.

[4]張春聲，周東.基于雷達與熱成像技術的事件智能檢測系統(tǒng)在特長隧道上的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2020，v.16;No.190（10）：318-321.

（作者單位：常州蘇測環(huán)境檢測有限公司）