环境在线监测方案
一、国内目前相关行业信息化水平发展介绍
传统的环境质量监测工作主要以人工现场采样、实验室仪器分析为主。虽然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映环境污染变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效的环境管理需求。从国外环保监测的发展趋势和国际先进经验看，环境在线监测已经成为有关部门及时获得连续性的监测数据的有效手段。只需经过几分钟的数据采集，相关信息就可发送到环境分析中心的服务器中。一旦观察到有某种污染物的浓度发生异变，环境监管部门就可以立刻采取相应的措施，取样具体分析。可见，信息化环境在线监测的重要性。因此，目前最行之有效的途径和发展趋势就是应用信息技术对监测目标的各项指标进行在线监测和处理。
随着环境监测行业的快速发展，大型企业间渠道扩张与资本运作日趋频繁，国内外优秀的环境监测企业，如先河环保、聚光科技、雪迪龙、华测检测、天瑞仪器等，愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对环境监测市场发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。国内企业的市场占有率与国外企业相当，主要原因是国内技术水平同国外差距不明显，并且国内企业在销售渠道拓展与售后服务方面占据优势。未来随着环境监测系统全国范围的不断推进，国家环保领域投入的大幅度增加，环境在线监测企业将会引来新一轮的发展高潮。
二、行业需求及前景分析
2015年初，一个《穹顶之下》红遍了大半个中国，短时间内掀起了人们对中国环境的关注，也在《穹顶之下》大半中国人知道了中国当今的环境已经处在一个治理刻不容缓的地步。而环境治理的前一步就是对环境的监测。
在2012年针对国内环境问题，环保部出台修订的《环境空气质量标准》及相关实施要求，预计到2015年末，全国环境空气监测网点将从2010年末的661个增长至约2100个，增长近2倍。同时，预计2014至2015年，大气监测投资将维持40%以上高增速，长期增长值得期待。国家环境空气监测网投资近28亿元，地方环境空气监测网投资16亿元。预计到2016年初，全国将建成全指标监测点超过2100个。目前美国建设有环境监测站点约4000个，日本超过2000个，仅从国土面积分布密度来分析，我国环境监测网点成长空间仍然较大，未来预计2850多个县级行政区以及地级城市增加监测点或将成为下一步环境空气监测
能力建设市场
值得注意的是早些年中国政府由于对经济的依赖，对环境处于一种漠不关心的态度，随处可见的牺牲环境来发展经济成为一个地方的常态。所以对环境在线监测行业来说《穹顶之下》就是他们的春天，未来中国的环境监测相关行业将成直线上身。
三、具体应用研发创新方案描述
水环境监测仪器研发切入点和创新点
1.仪器研发的切入点和创新点
水环境监测类仪器研发以用户需要为主导，服务环境管理的思想。所以我们可以以用户的主要任务为切入点进行思考，寻找创新的可能性。
2具体方向：
2.1 以服务常规监测为切入点
目前，环境质量监测、污染源监督性监测、以及环境污染治理工程效果监测是环境监测部门的重点监测任务。这些任务主要以实验室分析为主，项目涵盖水体理化指标、无机阴离子、营养盐及有机污染综合指标、金属类、有机物指标等108项（环保部暂定的），涉及到
的仪器有pH计（一般为多参数，带电导等功能的）、离子选择电极、分光光度计（包括红外、紫外、可见光、荧光等）、离子色谱仪、原子吸收仪、气象色谱仪、液相色谱仪以及各类联用设备等。
这类实验室仪器的创新主要有几方面可能：
a.通过改进仪器结构以及各类部件，提高检测灵敏度、降低检出限。
b.通过改变某些处理方式，扩大仪器的适用范围或者使之能测定以前干扰较大的水样。提高特殊水样测定结果可靠性（比如研发分子吸收光谱仪，使有浊度和色度水样的测定结果更加可靠）。
c.通过一定手段实现检测的自动化，降低操作人员的劳动强度。
d.通过改变某些处理或联用技术，实现更多物质检测的可能性（比如GC与MS联用、ICP与MS联用等）。
2.2 以服务应急监测为切入点
突发性污染事故监测是环境监测部门需要妥善处理的一个重要任务（关系到很多人的乌纱帽），仪器需要具备便携、快速、对环境适应性强等特点。
这类仪器的创新主要有几方面可能：
a.将实验室仪器改变成便携式仪器，但其还必须满足操作便捷、对电等条件的要求较低、颠簸/震动对仪器测定影响较小等特点。
b.出于对监测人员的保护，在仪器设计中还可以做成远程操作型的，通过无线传输信号实现对仪器的远程操作。
c.开发快速测定仪器，将很多需要长时间测定的方法改变成短时间的方法，这样在一定程度能更能满足应急监测的快速响应需要。
四、初期准备开展的课题方向说明
充分了解和学习GIS系统将地理信息(GIS)融入其中，利用GIS强大的地理信息分析功能。结合环境数学模型，实现基于地理信息基础上的数据查询、统计、环境制图、显示等功能和对环境评价、预测预报以及规划管理的支持。
GIS应用部分主要提供系统所需的数据入库、查询检索、统计分析、制图等功能；信息发布部分是将污染源信息通过intrnae/Intemet方式,在局域网或者外网上提供环境地理信息共享和发布。
GIS与环境模型的融合
GIS功能为GSI在本系统中基本的、相对静止的应用,它们主要是利用GSI直观的空间视觉效果,对基础的或者经过加工的环境监测数据以及其他环境信息在地理背景上进行直接的表现,满足系统的一些基本功能要求。当前包括环境监测在内的各种环境管理信息系统中GIS的应用都处于这种水平。随着成熟的数据库技术和其他相应技术的发展,制约环境管理信息系统发展和应用的关键己经不是仅仅停留在数据的管理技术上,而是对于所管理的数据进行深层次的开发和利用上,利用GIS与环境分析模型的结合,实现功能强大的“决策支持型”和“智能专家型’,等系统。
环境模型是进行环境评价、环境预测和环境决策支持的强有力工具,也是环境科学研究领域中比较集中和成熟的一个领域。环境模型对各种环境问题和各种明显具有空间分布的环境要素的运动和相互作用进程进行准确描叙,算法精确,如水质扩散模型、大气扩散模型等，在解决环境问题时,环境模型的空间表达非常重要,但是大部分模型缺少足够灵活的类似GSI的空间分析环境,在操作空间数据尤其是显示结果方面比较困难,难以得到良好的视觉
效果。而GSI可以为环境模型提供一整套基于GSI逻辑原理的空间操作规范,用于反映具有空间特性的环境模型研究对象的移动、扩散、动态变化和相互作用。本系统不仅仅适用于污染源的在线监测,还适用于水质监测、水文监、生态监测等所有无人值守的远程实时监控系统。
五、预期目标
通过研究认为，环境在线监测一体化系统的建设，可以实时对污染源、环境质量等通过统一的平进行监控与监测，更容易找到环境质量变化与污染物排放之间的关系，能够为环境管理部门的精细化管理更加有力的依据，后期可引入模型模拟与预测技术，有效的利用这些整合好的监测监控数据，为预测预警数据同步化提供帮助，为环境管理决策提供更加精细化的数据支持。
通过环境在线监测一体化平台的建设，对污染源、环境质量的实施统一的监测与监控，可以有效的降低环境突发事件对环境的影响，减少因环境事件造成经济损失，同时在较少的人员编制下，增强环境监管的力度，提高行政绩效，提高政务服务水平。生态环境的改善会更有利于吸引工商企业、居民的投资、生活、工作、旅游、消费，有利于人民群众的和谐生活，有利于促进辖区的区域经济发展，体现了直接地和间接地经济效益。环境在线监测系统的建设完成，将大大促进我国环境监测的自动化、网络化和信息化进程，项目的建设对提高
